水利枢纽输水隧洞的二衬——关于针梁台车衬砌施工

水利枢纽输水隧洞的二衬——关于针梁
台车衬砌施工
摘要：通过针梁台车进行水利枢纽输水隧洞的建设，能够取得较为良好的建
设效果，本文则对针梁台车的结构、工作原理以及应用技术进行了分析。

关键词：水利枢纽；输水隧洞；针梁台车
一、工程概况
西霞院水利枢纽输水及灌区工程是河南省的重要水利工程项目之一，该工程从洛阳市进行引水，通过输水总干渠向西霞院灌区输水，其中输水总干渠
总长114.02千米，同时能够为下游提供一定的用水。

而输水隧洞则是输水总干
渠穿越沁河的必要建筑，其总长为2850米。

二、针梁台车结构形式
（一）模版总成
模板在针梁台车中主要用于隧洞的成型，在实际应用过程中，能够
决定隧洞的实际大小与尺寸。

而在应用模板的过程中，也需要考虑到压缩作用对
于模板半径的影响，为了充分发挥模板的功能，其实际半径应当比理论半径大25
毫米左右。

同时，模板由四部分组成，即顶模、底模与左、右侧模板。

（二）针梁总成
针梁的主要作为钢模的受力平台和台车轨道，且针梁主要由型钢构成。

（三）梁框总成
梁框下部与底模相连接，从而形成门框形状的结构，而该结构的上方与下方都安装有行走轮。

梁框在针梁台车中主要起到的是承载复合的作用，能够承受混凝土浇筑过程中产生的压力。

（四）底座
底座安装在针梁的两端，分别为前底座与后底座，而在底座上也可以进行油缸的安装。

（五）端头堵板
端头堵板的主要功能是防止钢模的两端出现封堵的现象，从而确保钢模的正常使用。

（六）抗浮装置
针梁台车在参与施工建设的过程中，往往是进行一次性的浇筑，而这也要求其钢模具备一定的抗浮功能，确保钢模不会再浇筑过程中出现上下晃动的现象。

因此，在钢模的两侧会安装抗浮千斤顶，而抗浮架的使用则能够进一步提升钢模的抗浮能力，避免了错台问题的出现。

（七）行走装置
针梁台车的行走装置由支座和相应的滚轮构成。

（八）水平和垂直对中调整机
该装置能够通过对针梁的调整而实现对模板位置的调整。

三、针梁台车工作原理
（一）钢模工作原理
针梁台车的钢模能够完成立模、拆模的工作，这主要是由钢模上的三组油缸提供动力而实现的。

钢模在进行立模工作时，首先需要在顶模与边模的对应位置进行螺旋千斤顶的安装，同时控制油缸伸出。

而为了保障在进行混凝土
浇筑工作的过程中，不会出现油缸收缩导致衬砌尺寸不精准的情况出现，往往需
要对钢模进行定位操作，并在完成定位操作后旋紧螺旋千斤顶，使得油缸所受到
的负载下降。

在进行钢模脱模的过程中，则需要明确脱模顺序为顶模、右边模、
左边模、底模。

（二）行走原理
针梁台车的行走是由钢模与针梁共同实现的，在针梁台车的行走过
程中，钢模与针梁互成支点，从而确保针梁台车能够进行运动。

在进行脱模工作前，开启针梁上的卷扬机，能够确保针梁台车进行正向运动，而到达指定位置后，针梁台车放下底座，同时油缸会进行脱模操作，当脱模工作完成后，再次开启卷
扬机，针梁台车则会向反方向进行运动。

（三）定位原理
针梁台车的底座上安装有竖向油缸，而通过对竖向油缸进行调整，
则能够实现对针梁台车的纵向调整，从而确保针梁台车的纵向位置的准确性。

同时，针梁台车的底座上也安装有调平油缸，当调平油缸进行左右运动时，能够对
针梁台车的水平位置进行调整。

因此，针梁台车在工作中主要是通过竖向油缸与
调平油缸实现精准定位。

（四）纵向、横向稳定原理
针梁台车的纵向稳定性同样是由其底座上的竖向油缸提供的，竖向
油缸能够起到一定的支撑作用，而竖向油缸与竖向抗浮千斤顶的共同使用则能够
确保针梁与钢模进行紧密的贴合，从而使得针梁台车的纵向稳定得到保障。

而针
梁台车中的抗浮架上则安装有可定位的伸缩千斤顶，针梁台车的横向稳定性则是
由其提供的。

四、针梁台车的安装与调试
（一）针梁台车的安装
在进行针梁台车的安装之前，一般都需要进行对应的准备工作，从而确保安装过程的安全性。

首先，需要进行针梁台车安装场地的准备，通常要求工作人员对隧洞的底部进行清理后，准备出长20米的场地，同时由于针梁台车的安装过程需要用到吊车等进行辅助。

其次，则要求工作人员进行针梁台车的轨道安装。

针梁台车的安装则要求按照一定的安装顺序进行，即对底模进行安装、调整后，对托架、针梁、梁框、左右边模、顶模进行安装、调整，最后则对卷扬系统与液压系统进行安装、调试。

（二）针梁台车的调试
针梁台车的调试主要可以从三个方面进行分析。

首先，对台车模体的功能进行调试，确保台车模体的各个构件都符合标准，保障针梁台车能够正常运转。

其次，对液压系统的功能进行调试，确保液压系统的管路连接顺畅，且不存在泄露等问题，同时需要确认针梁台车中的油缸功能。

最后，对卷扬系统进行调试，在启动卷扬电机后，确保卷扬系统中针梁与模板的移动顺畅，从而保障卷扬系统的功能。

五、针梁台车的运行
（一）台车立模
在进行台车立模的过程中，首先需要确定衬砌位置，并且通过对针梁台车进行相应操作，使得针梁台车能够到达指定位置。

其次，通过对针梁台车的竖向油缸进行操作，使得针梁台车的底座能够实现支撑牢固。

而后对针梁台车的侧向油缸、顶模油缸进行操作，从而调整模板位置，确保顶模、左右边模的位置准确。

同时通过应用测量仪器，对模板断面的中心与隧洞断面的中心位置进行调整，使得二者能够重合。

最后，则需要进行立模封堵的操作。

（二）台车脱模
在进行针梁台车的脱模过程中，应当确保混凝土的强度已经达到相应标准，并且为了确保脱模的质量，应当按照以下步骤完成脱模过程，即在启动液压系统后，逐步实现顶模、左边模、右边模、底模的脱离。

（三）混凝土运输与入仓浇筑
首先，需要明确混凝土的浇筑方量。

在进行混凝土衬砌长度确定的过程中，
需要将引水隧洞的实际长度以及针梁台车的理论衬砌长度进行综合分析，并且应
当将引水隧洞划分成为进口段和出口段两端：进口段总长1197米，一共142仓，标准段长度9米115仓，洞口段27仓长度为6米；出口段共长1422米，一共
163仓，标准段长度9米148仓，洞口段15仓长度为6米，总计305仓的衬砌段，而剩余长度则可以与接水尾管共同作为渐变段。

根据本工程的实际情况进行分析，混凝土浇筑方量的总量约为23224立方米。

其次，在明确混凝土浇筑方量后，需
要完成底拱混凝土的浇筑，在实际进行浇筑的过程中，应当尽可能减少其中的气
泡缺陷，提升浇筑质量。

最后，则需要完成边顶拱混凝土的浇筑，在该过程中应
当注意两侧的受力均匀，同时在进行顶拱混凝土浇筑时，必须避免出现浇筑量过
多的情况，从而保障模板不会出现变形的情况。

六、质量控制
首先，在应用针梁台车的过程中，应当确保行走电机、液压电机等
能够进行正常运转，从而使得针梁台车能够正常使用。

其次，需要注意针梁台车
的各个应用环节都应当按照对应流程进行操作，并应当确保混凝土的浇筑质量。

七、存在的问题以及解决方案
在针梁台车的实际应用过程中，主要存在以下两个问题。

首先，在
进行浇筑的过程中，由于需要从不同的下料口进行操作，导致下料过程较为繁琐，同时也会提升工作强度，因此，可以通过搭设分料平台的方式来对下料操作进行
简化。

其次，在进行底拱混凝土浇筑的过程中，模板处的气泡不容易被排除，从
而造成脱模后的气泡缺陷较为严重，影响混凝土的浇筑质量，这一问题在实际施
工过程中，则可以通过辅助振捣器并且增加底膜排气孔的方法来避免，从而使得
气泡能够被尽可能的排除，降低气泡缺陷对于混凝土浇筑的影响。

八、技术经济对比分析
在进行引水隧洞的全断面浇筑过程中，使用较为广泛的两种方法是通过针梁台车进行施工与通过小钢模拼装的方法进行施工。

而从实际应用效果而言，后者的钢拱架、钢支撑的搭设与拆除都较为困难，且施工速度较慢，容易使得工程出现工期延误的现象，而前者则存在着操作简便的优点，同时通过针梁台车进行施工建设的整体质量较高。

因此，从经济技术的角度进行分析，针梁台车的施工优势也十分明显。

总结
针梁台车的整体操作过程较为简单，且在实际施工建设中的应用效果较好，同时具备安装方便的优点，不会占据较大的空间，而针梁台车的运转速度较快，也能够起到提升施工效率的作用，对针梁台车进行综合分析，能够发现针梁台车兼具实用性与经济性，可以广泛应用于输水隧洞的建设。

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