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针梁台车在水电站引水隧洞工程施工中的应用刘景瑞等43

【工程施工】

针梁台车在水电站引水隧洞工程施工中的应用

刘景瑞，林立

(中国水利水电第一工程局有限公司，吉林长春130000)

〔摘要〕文章结合大孤山引水隧洞施工实际，对针梁台车的结构、工作原理、安装使用等进行了介绍。〔关键词〕针梁台车；安装；使用

中图分类号：TV512文章标识码：B文章编号：1009-0088(2010)06-0043-02

1工程概况

张掖大孤山水电站位于黑河干流大峡谷的中段，电站装机容量65.0MW,属中型Ⅲ等工程。本电站工程主要由枢纽、引水发电隧洞、调压井、高压管道、电站厂房及开关站等建筑物组成。引水隧洞位于右岸，为圆型有压洞，总长7.354km,洞径6.0m,发电引水流量105m3/s,本标段引水隧洞长为1800m。

2针梁台车性能

在引水隧洞的混凝土衬砌施工中运用了全断面混凝土衬砌针梁台车。这种成品模板台车安装方便、快捷，周转速度快，损耗小，不仅在施工中缩短了工期，而且节省了制作工程中的人力、物力和财力。其特点完全适用于大孤山这样一个工期相对紧张的工程。下面就对针梁模板台车结构形式、工作原理、安装运行及混凝土施工等方面进行介绍。

3针梁模板台车的结构形式

针梁台车衬砌隧洞全圆断面底、边、顶一次性成型，立模、拆模用液压油缸执行，定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。台车为自行式，安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动，台车便向前移动。

表1主要技术参数

钢模直径

φ6.0m

针梁长度

24.26m

理论混凝土衬砌长度

10m

额定电压

380v

油泵

CBY2010.Q=10ml/r

油泵电机

Y132M-4,P=7.5kw,n=1460r/min

液压系统工作压力

16MPa

全圆针梁式液压钢模台车主要由模板总成、针梁总成、水平和垂直对中调整机构、卷扬牵引机构、抗浮装置等组成。

(1)模板总成。模板总成用于隧洞成形，隧洞的形状和尺寸主要靠它来制约。考虑到混凝土对模板的压缩作用，模板的半径较理论半径大25mm模板间用螺栓联接，每组模板由顶模、左边模、右边模、底模4块组成。各模块与圆心的夹角分别为：顶模50°、左边模100°、右边模100°、底模110°。底模两边分别用铰耳销轴连接左、右侧模板。顶模的一边与右侧模板用铰耳销轴连接，另一边与左侧模板用螺栓和销轴联接，当顶模

油缸收缩时，顶模与左侧模板脱开，形成400～500mm的间隙，左、右侧模板就可在侧模油缸的作用下与浇筑面脱开，完成顶模和左右侧模板的收缩。每组模板的宽度为1.5m,纵向用螺栓和销轴联接，为了加强模板之间的整体连接强度，设计有模板连接梁。

(2)针梁总成。它是钢模的受力支撑平台和台车行走的轨道。中心宽1.5m,高2.5m,由3组×2块组成，为装配式桁架组合结构。针梁主要由槽钢构成，其长度为24.26m;针梁上、下焊接有4条40×40mm的方钢轨道。为了运输和安装方便，针梁分为5节，节与节之间用高强度螺栓连接。

(3)梁框总成。它的下部与底模用螺栓联接，构成一个门框式构架，在框架上、下部安装有行走轮机构，针梁从门框内穿过，框架上都是安装边模、顶模伸缩油缸的支承面。梁框门架是通过各支承千斤和油缸与模板连接，它要承受衬砌层的压力，门架与底模上的横梁构成框架结构，立柱的间距为1.5m;根据浇筑直径和衬砌厚度，为了增强门架的强度和稳定性，门架立柱间设计有连接梁和斜拉杆等，门架立柱和横梁均用工字钢制成。

(4)底座。前、后底座分别安装在针梁的两端，是针梁的受力支点，衬砌时台车的全部重量都落在两个底座上，每个底座上安装两个可承受50t力的液压竖向油缸。

(5)端头堵板。为了解决钢模两端的封堵问题，设计了端头堵板，它是由堵头角钢、钢模拱板及封头木板组成，用螺栓联接、压紧。

4针梁模板台车的工作原理

4.1钢模工作原理

钢模上安装了3组油缸，可完成立模、拆模工作。在顶模和边模的对应位置上安装螺旋千斤顶，油缸伸出，钢模定位后，旋紧螺旋千斤顶，这样保证衬砌尺寸的准确性，并减轻油缸载荷。脱模时，先脱顶模，再脱右边模，然后脱左边模，最后底座竖向油缸向上顶，使整个台车向上运动，底模便与混凝土脱离。

4.2行走原理

安装在针梁上的卷扬机用两根钢丝绳，分别绕过针梁端部和梁框上的滑轮，固定在针梁两端，针梁和钢模互为支点相对运动使台车前进。脱模之前，收缩底座油缸，悬吊底座，针梁下面轨道落在底模行走轮上，开动卷扬机使针梁向前移动，到位后放下底座，油缸顶在针梁上进行脱模。