全断面多变径模板台车在铁路隧道施工中的运用分析

全断面多变径模板台车在铁路隧道施工中的运用分析

郭赟

身份证号：622421198705220618

中铁上海工程局集团第六工程有限公司云南昆明650000

【摘要】本文主要分析了全断面多变径模板台车在铁路隧道施工中运用，详细的分析了全断面多变径模板台车的施工原理和施工工艺等，对于同类铁路隧道施工起到参考作用，保障工程施工质量，推动我国铁路交通事业健康发展。

关键词：全断面；多变径；模板台车；铁路隧道施工；运用措施

在变断面隧道衬砌施工阶段，在普通段通常顺利用整体液压模板台车，在特殊段通常是选用自制台架和小块钢模板完成衬砌施工，但是很容易引发严重的隧道衬砌错台问题，不利于保障轮廓平顺性，影响到整体施工质量。如果单独加工制作液压模板台车，将会增加工程施工成本。因此施工单位需要以施工成本控制为前提，顺利完成不同断面隧道衬砌施工任务，而利用全断面多变径模板台车可以满足上述要求。

一、概述全断面多变径模板台车加工方案

在加工全断面多变径模板台车的过程中需要综合分析台车的刚度和刚度以及平整度等因素，同时需要考虑加工成本，结合各种影响因素论证和选择加工方案，可以利用全断面多变径液压模板式衬砌方法，并且要保障模板跳车的通用性。

（一）总体设计原则

可以通用衬砌台车不同类型的断面主体门架，利用定型钢模板制作面板，在制作全断面多变径模板台车的时候，可以在仰拱填充顶面直接作用于台车底部模板，有利于简化施工工序，无需处理施工缝，有效控制施工成本【1】。

加工全断面多变径模板台车的过程中，利用普通衬砌断面形式为基础安装辅助门架和增高节，从而形成下锚段衬砌断面，再通过加工弧形拱架和定型弧形面板，从而形成下锚洞的衬砌断面，可以充分发挥出衬砌功能。以下是具体设计要点：

1. 利用全液压结构的台车，液压操作系统主要包括立模和收模以及调中线等，整体移动模板台车的时候，不会错位左右两侧的支腿。2.利用活动分模结构作为台车拱顶，有效控制下模段的拱板弧度。3.优化组合各种荷载，并且根据荷载组合要求控制模板台车门架结构和支撑系统以及面板的刚度和强度等。4.全断面多变径模板台需要合理选择通风管穿越形式，合理安装承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑，在模板台车拱顶部位合理安装检查口和混凝土的封堵装置，在全断面多变径模板台车中合理安装附着式的振动器，保障可以单独启动振动器。5.在曲线地段需要综合考虑左右两侧搭接长度发生的变动，保障弧线圆顺性，避免发生接缝错台问题，统一全断面多变径模板台车前后端模板弧度。6.在全断面多变径模板台车拱顶中间位置设置刹尖孔，有利于同时对称浇筑两侧混凝土。7.设计的全断面多变径模板台车需要合理选择通风管穿越形式。8.制作的台车支撑丝杠要满足不同断面施工要求。

（二）全断面多变径模板台车主要技术参数

结合全断面多变径模板台车设计经验需要把控以下设计参数：1.利用结构检算，并且结合衬砌混凝土的浇筑量，利用10mm钢板制作台车面板，利用12mm厚钢板制作台车前后两端的面板，严格控制表面平整度误差在1mm，并且需要控制外模接缝平整度误差在1mm范围内。2.为了提高全断面多变径模板台车结构的稳定性，同时需要综合工期要求和施工成本等，在隧道每个工作面需要合理设置衬砌台车。3.利用纵梁连接门架底部，并且发挥出剪力撑的固定作用，合理控制门架结构的净空在4.3m以上，保障车辆和人员通行的安全性。4.分层布置模板台车侧壁作业窗，控制层高在1.5m范围内，控制每层窗口在4~5个，同时需要根据工程标准合理控制净空，并且在作业窗两侧合理安装检查孔，而且要设置输送管支架和吊架等设备，稳定性的输送相应的混凝土。

（三）总体结构

全断面多变径模板台车总体结构主要包括行走结构和门架结构以及模板结构、电气操作控制系统等。其中行走结构主要包括主动轮小车和被动轮小车。9米的台车门架主要是利用6榀门架，12米的台车主要是利用7榀门架，在门架立柱外侧安装丝杠和油缸，将门架上部分作为主要工作平台。模板主要包括拱部模板和侧模板以及仰拱弧形模板等，利用铰接方式连接模板，可以利用铰接点转动模板，有利于进行模板伸缩调节，保障衬砌断面施工质量。液压系统主要包括液压操作台和升降油缸以及平移油缸等部分【2】。

（四）分析主要结构受力

根据全断面多变径模板台车的设计参数，而且需要结合施工过程中的工艺为要求，合理验算全断面多变径模板台车结构强度和刚度等。如果设定混凝土为流体，在浇筑每模混凝土的时候，在即将结束的时候台车受力最大，通过验算确定全断面多变径模板台车强度符合相关要求，同时可以保障台车的稳定性。

（五）控制系统和工作原理

利用集中油泵向全断面多变径模板台车升模和脱模供油，通过调节支撑千斤顶完成相关工作，在全断面多变径模板台车拱架拱肩和拱顶连接部位需要设置铰接点，在脱模的时候收缩左右边墙支撑千斤顶，脱离边模和混凝土之后，降低拱顶支撑三脚架的千斤顶，分离顶模和混凝土之后完成脱模工作。

二、实现全断面多变径模板台车各种断面的过程

制作全断面多变径模板台车的过程中，利用B型衬砌断面作为参考标准，利用升降油缸降低6cm左右，并且利用侧模油缸收回6cm左右，同时利用交接点旋转形成A型衬砌断面。以标准台为基础在上纵梁底部设置加高节，在主门架的两侧合理安装辅助门架，在拱顶模板的分模部位设置加宽模板，同时更换仰拱挂板，通过微量调整油缸和铰接旋转，可以实现全断面多变径模板台车不同的断面【3】。

三、观测混凝土浇筑过程中模板变形

固定全断面多变径模板台车之后，测量人员可以在合适的位置设置观测点，负责观测模板变形，观测点不能布置在台车模板底脚和拱顶，主要是布置在台车侧模板环向，每个2m设置一个观测点。结合煤层混凝土浇筑时间确定观测时间间隔，但是要控制观测时间间隔在30min以上。因为在设计全断面多变径模板台车的过程中，台车最大理论变形设置为3mm，因此在浇筑混凝土的时候需要控制模板变形量在3mm范围内，结合监测结果确定模板变形处于3mm范围内，说明全断面多变径模板台车的稳定性和刚度等符合相关标准【4】。

四、工程效果分析

某铁路隧道全长为7545m，属于双线铁路隧道，在反向曲线上设置整个隧道。通过设置两座斜井作为辅助坑道，为了满足铁路专业施工要求，在隧道三个作业工区衬砌类型设计了6个变化断面。

该隧道二次衬砌完工长度为2100m，总体衬砌进度符合预期目标，衬砌净空也符合相关要求，而且可以保障混凝土质量，完成衬砌之后没有发生渗水问题，利用断面仪检测隧道已衬砌段的净空，可以确定隧道断面轮廓符合相关要求，而且衬砌混凝土表面的平整度偏差处于4mm范围内，符合设计要求。在衬砌混凝土的表面没有出现蜂窝麻面和漏筋等问题，因此突出了全断面多变径模板台车的优势，但是台车也存在不足之处，例如在后续工作中需要更换圆锥滚子轴承，有利于提高行走轮承载力，进一步优化使用效果。

结束语：

本文分析了全断面多变径模板台车在铁路隧道施工中的应用，可以对于铁路隧道施工发挥出参考作用，保障工程施工质量。

参考文献：

[1]王琛.软弱围岩地质大断面铁路隧道大拱脚台阶法施工技术优化[J].四川水泥,2021(07):220-221.

[2]张飞涟,吴喆,王小兰,何媛媛.复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估[J/OL].铁道科学与工程学报:1-11[2022-08-01].

[3]曹云彩.铁路隧道地段弹性支承块式无砟轨道施工易发问题的应对措施[J].建设监理,2021(08):69-71+81.

[4]喻有彪,丁国龙.铁路单线隧道大断面法大型机械化施工技术研究[J].工程建设与设计,2021(13):138-140.