专利名称：一种快速检测隧道衬砌台车模板弧度及调试台车就位的方法
技术领域：
本发明涉及在隧道混凝土二次衬砌中，快速检测衬砌台车模板弧度及提高衬砌台车就位精度的方法，属于土木工程领域。
背景技术：
隧道混凝土衬砌台车是隧道二次衬砌施工中必不可少的专用非标设备。隧道混凝土衬砌台车由门架总成、托架总成、模板总成、调节系统、液压系统、行走系统控制台等部分组成。以往检测隧道衬砌台车模板弧度及调试隧道衬砌台车就位方法繁琐、费工、费时、 且误差大，比如检测边模需要等比例绘制样图，在不同的位置，要量出边模到中心的距离， 与实际模板边模到中心的距离进行对比，以此调整检测边模；检查拱顶标高需要从拱顶拉卷尺丈量到地面的距离，根据地面标高加上拱顶到地面的距离推算拱顶标高，测量误差大也影响台车下车辆的正常通行。我们在隧道衬砌施工中试验了一种快速检测衬砌台车模板弧度及调试衬砌台车就位的方法，反推计算出弧形模板的半径及倒尺推算拱顶标高，既起到了快速检测衬砌台车模板弧度作用，又提高了衬砌台车调试就位精度。
发明内容
本发明的目的是为了快速有效地检查隧道衬砌台车就位，克服了施工高峰期人员不足时测量数据多、检查时间长，影响后续工程的施工，尤其是检查拱顶标高时，不用从拱顶用卷尺丈量，避免影响台车下车辆的正常通行，有利于节约时间，提高检测的精度，使隧道二次衬砌施工更安全、更快速、更有效。本发明是这样实现的1、实际测出弧形钢模板的弦长，根据弦长数值，取尺子一半的位置即弦长中点，用另外一把钢尺，在垂直方向测出弦长中点到钢模板外沿的距离，可推算出该段弧形模板的半径(如图2所示)。2、借助水准仪倒尺观测调节门架横梁，使其处于水平状态，量出顶模板中心O1到门架横梁下边缘的垂直距离Ii1，通过已知的高程点H1，先后视氏点，读数为a，再采用倒尺的方法，前视台车门架横梁下a(b)点。运用公式a+b+hi+氏 =H01 (公式中就b为未知)，则b =，通过调节垂直升降压缸，使得倒尺读数满足上式b的要求(如图3所示)。3、从顶模板中点沿垂线量出弧度半径数值的长度，找出该圆弧的圆心点，借助水准仪观测在可升降门架立柱上标出与圆心点同高的水平划线，调节边模板的侧部液压缸，使得在水平划线高程处，顶模中点锤球线到边模板的水平距离达到圆弧半径(如图3所示)。本发明适用于各种隧道二次衬砌施工，尤其适合处于曲线范围的公路隧道衬砌。本发明优点是一、快速检测衬砌台车模板弧度；二、快速调试就位台车，提高衬砌台车就位精度；三、安全高效可靠，不影响台车下车辆及人员的通行。
图I是衬砌台车各构件示意图。图中I侧模板，2顶模板，3上纵梁垂直支承丝杠， 4水平油缸，5侧向支承丝杠I，6侧向支承丝杠II，7侧部液压缸，8门架立柱，9门架横梁， 10行走机构，11下部支承丝杠，12垂直升降压缸。图2是模板弧度检查示意图。图中L为模板的弦长，h为中点到模板外沿的距离。图3是台车断面的各项尺寸参数图。图中=O1为顶模板边缘弧度中心，a、b为横梁底部两端点，O为模板圆弧的圆心，R为圆弧的半径。图4是倒尺使用示意图。图中A为已知标准水准点，a为水准仪后视读数，前视读数为b。图5是衬砌台车定制、施工流程图。
具体实施例方式如图5所示，主要施工工艺流程一、现场检查衬砌台车模板实际测出数值弧形钢模板的弦长L，(如图2所示)根据弦长数值，取一半的位置，用另外一把尺子，在垂直方向测出弦长中点到钢模板外沿的距离h，取该弧形钢模板半径为R，根据公式R2 = (R_h)2+(L/2)2，可计算出假设的 R = (4h2+L2)/8h将计算出的R半径数值与隧道实际要求的弧形半径相比较，R大于隧道实际半径 2cm为宜，避免由于钢结构整体沉降影响隧道的净空尺寸，也保证曲线地段隧道衬砌施工时，混凝土面圆顺，且满足隧道的净空要求。如此法可以检测所有的弧形模板外型尺寸。二、找出台车的各项尺寸参数(如图3所示)I、用卷尺从顶模板边缘量出模板弧长，通过折半找出模板边缘中点O1，并做好标记，从O1吊出一个锤球。2、借助水准仪观测调节9横梁，使其处于水平状态，量出模板中心O1到9横梁下边缘的垂直距离Ii1，并在横梁底部两端标a、b两点。3、从O1点沿垂线量出R数值的长度，找出该圆弧的圆心O点，借助水准仪观测在8 门架立柱上标出与O点同高的I、2水平划线。4、同理在衬砌台车的另一端找出顶模板边缘中点，9横梁底部两端两点及门架上与顶模圆弧同高的水平划线。有了这些参数就可以方便检测就位衬砌台车的空间尺寸。三、检测就位衬砌台车隧道初期支护好后，先进行仰拱及小边墙施工，待隧道沉降稳定，进行测量放样及断面检查，满足要求后，挂号防水板及布置好钢筋，通过检查合格后，就可以使台车就位了。I、在隧道仰拱面测量放出该段隧道的中心线，并在仰拱面钉上水泥钉，拉出隧道中心线。2、启动衬砌台车，行走到该段衬砌位置，与前一版衬砌搭接约5cm，就位后固定。通过调节12垂直升降压缸，使9横梁水平。
3、从台车两端顶模板边缘中点各吊一个锤球，左右调节4水平油缸，使锤球的尖部对准隧道地面的中心拉线。4、架好水准仪，如图，通过已知的高程点H1,先线后视H1点，读数为a，再采用倒尺的方法，前视台车9门架横梁下a(b)点。(如图4所示)假设所立的衬砌台车满足要求，则有已知点的高程H1加上a'lKhi后之和，即为该端点隧道仰拱顶高程Htll，运用公式a+b+hj+Hj = H01,公式中就 b 为未知，则 b = H01-H1-B-K1通过调节12垂直升降压缸，计算后使得倒尺读数满足上式b的要求，读数偏大就升高12垂直升降压缸，反之降低。5、调节7侧部液压缸边模板，使得在1、2水平划线高程处，边模到O1点锤球线的水平距离满足R的要求。6、同理在衬砌台车的横梁其他三处位置倒尺读数满足上式b的要求，其他三处位置边模到O1点锤球线的水平距离满足R的要求。使用该方法操作简单，两个人即完成衬砌台车的检查工作，经过检查核算以上四个位置的b，R调试数据均满足要求，则调整台车完毕，锁定台车液压系统，封闭端模板，检查合格即可进入隧道的下一道工序的施工。
权利要求
1.本发明是一种快速检测隧道衬砌台车模板弧度及隧道衬砌台车就位的方法，其特征在于从台车两端顶模板边缘中点各吊一个锤球，通过调节台车两端的水平油缸，使两个锤球的尖部能够对准隧道仰拱面的中心拉线；借助水准仪倒尺观测调节台车门架横梁，使其处于水平状态，量出顶模板中心O1到门架横梁下边缘的垂直距离hi ;通过已知的高程点 H1，先后视H1点，读数为a，再采用倒尺的方法，前视台车9门架横梁下a(b)点，运用公式 a+b+hi+Hi = H01 (公式中就b为未知)，则b = Htll-Hfa-Ii1,通过调节垂直升降压缸,使得倒尺读数满足上式b的要求。
2.依据权利要求1，根据测量出的弧形模板的弦长及弦高计算出的圆弧模板的半径， 模板的半径定做时比隧道实际要求的弧形半径大2cm。
3.依据权利要求2，从顶模板中点沿垂线量出弧度半径数值的长度，找出该圆弧的圆心点，借助水准仪观测在可升降门架立柱上标出与圆心点同高的水平划线，调节边模板的侧部液压缸，使得在水平划线高程处，顶模中点锤球线到边模板的水平距离达到圆弧半径。
全文摘要
本发明公开了一种快速检测隧道衬砌台车模板弧度及调试台车就位的方法。通过实际测出弧形钢模板的弦长，在垂直方向测出弦长中点到钢模板外沿的距离，推算出弧形模板的半径来检测模板的弧度；借助锤球、水准仪倒尺观测等方法，找出台车顶模板中心到门架横梁下边缘的垂直距离，调节台车垂直升降压缸，使得倒尺读数满足拱顶标高需要的数据来控制台车拱顶标高；从顶模板中点沿垂线量出弧度半径数值的长度，即为圆弧的圆心点，调节边模板的侧部液压缸，使得与圆心高处，中点到边模板的水平距离达到圆弧半径来控制台车的空间尺寸。本发明能快速检测衬砌台车模板弧度和调试就位台车，提高衬砌台车就位精度，操作方便、安全可靠，具有良好的经济性、灵活性和高效性。
文档编号G01B5/20GK102607357SQ20111016129
公开日2012年7月25日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者刘昌军, 叶霞, 李玉梅, 白国岩, 郑昌宝 申请人:中铁十六局集团有限公司
