一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车技术领域
本发明一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，涉及隧洞混凝土施工领域。
背景技术
目前，我国尚未开发的水电项目多集中在西部高山峡谷中，较多采用地下厂房形
势，引水陡隧洞由上平段、上弯段、斜井、下弯段、下平洞等组成。引水隧洞上、下弯段及斜井
全断面衬砌成为水电工程引水系统施工难点。常规的施工方法为搭设承重排架配组合拼装
模板，斜井段混凝土施工可采用滑模或整体提升模板，在平洞段混凝土施工采用普通针梁
钢模台车。常规的施工方法将引水隧洞分割成平洞段、弯洞段、斜井段三部分，各自采用不
一样的衬砌方式，材料投入大，备仓工作复杂。如果能够采用一台通用的钢模台车，可以同
时满足平洞段、弯洞段及斜井段的混凝土连续施工，针对不同的部位，以针梁系统及固定模
板系统为基准，通过改变调节模板，实现在不同部位进行连续作业，传统的分段施工问题即
可迎刃而解。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，
有效的解决了一条引水隧洞需要由多种手段组合进行混凝土衬砌施工的难题。可以实现一
条引水隧洞在平洞段、弯洞段及斜井全断面通用一台钢模台车，施工过程中，仅需置换部分
台车配件，即可满足在不同部位进行混凝土施工。
本发明采取的技术方案为；
一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，包括台车针梁系统、模板系统、台车行
走系统、台车牵引系统、台车支撑加固系统，所述台车针梁系统包括台车针梁结构、台车支
腿结构，台车针梁结构与台车支腿结构连接。
所述模板系统包括固定式模板、调节模板、铰连接、模板支座。
所述台车支腿结构包括可调式顶撑、液压千斤顶、滑套；可调式顶撑通过螺栓固定
在不同的高度，用于调节整个台车的高度；
液压千斤顶用于模板系统的脱模，液压千斤顶上部与可调式顶撑连接，液压千斤顶下
部与滑套连接；通过调节滑套的伸缩长度，调节钢模台车的垂直位置，滑套下部与台车行走
系统连接，滑套上部套在台车支腿结构内。
所述固定式模板由多块组成，同一轴线方向采用铰连接，相邻块模板采用螺栓连
接，固定式模板由桁架结构及模板组成，其结构形式在引水隧洞斜井、平洞段、弯洞段内均
保持不变。
所述调节模板包括第一调节模块、第二调节模块，第一调节模块由多块组成，无桁
架结构，通过螺栓与固定式模板连接成整体，在平洞段为标准圆柱体；第二调节模块在弯洞
段为根据转弯半径加工成异形体，第一调节模块在台车从平洞段进入弯洞段时拆除，换成
第二调节模块。
所述铰连接包括第一铰连接、第二铰连接，第一铰连接在斜井、平洞段、弯洞段内
均保持多铰同轴转动，第一铰连接与模板采用螺栓连接，在台车从平洞段进入弯洞段时，拆
除两侧第一铰连接，换成第二铰连接，通过第二铰连接的销轴位置变化，实现全套模板的多
铰同轴转动。
所述模板支座包括第一模板支座、第二模板支座，第一模板支座位于台车针梁系
统与模板系统之间，通过第一模板支座的形体变化，用于调节斜井、平段、弯洞段台车针梁
系统与模板间的角度及位置，第一模板支座采用螺栓连接，在台车从平洞段进入弯洞段时，
拆除第一模板支座，换成第二模板支座。
所述台车行走系统包括行走轮、轨道，台车行走系统前端轨道铺设在基岩面上，台
车行走系统后端轨道铺设在已浇筑完成的混凝土面上，两端轨道的高差通过台车支腿结构
内的可调式顶撑的位置和滑套长度进行调整。
所述台车牵引系统包括滑轮组、牵引绳、卷扬机，由牵引绳通过滑轮组导向，利用
卷扬机牵引台车针梁结构实现台车移动，在斜井段、弯洞段台车就位后，保持台车牵引系统
始终处于受力状态，承担部分台车自重及混凝土重力。
所述台车支撑加固系统由台车两端的上、下、左、右抗浮支撑杆及加固支撑杆组
成，台车支撑加固系统固定在台车针梁结构两端，前端支撑在基岩面上，后端支撑在已浇筑
的混凝土面上。
一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，在施工过程中，通过调节模板、铰
连接、模板支座的置换，可实现同一台车在平洞段转弯洞段、弯洞段转斜井段的连续施工。
一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，在水电站引水隧洞上平段、上弯
段、斜井、下弯段、下平洞的隧洞混凝土浇筑中应用。
本发明一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，技术效果如下：
1）、避开常规的混凝土施工思路，采用一台钢模台车，实现平洞段、弯洞段、斜井等部位
的混凝土施工；在弯洞段转弯处，采用以直代曲的模板，模板既能满足平洞段、斜井段混凝
土施工，又能满足弯洞段混凝土施工。
2）、在施工过程中，通过调节模板、铰连接、模板支座的置换，可实现同一台车在平
洞段转弯洞段、弯洞段转斜井段的连续施工；台车以针梁系统、固定式模板系统为固定结构
组成，构成整个台车的主体结构；通过在不同的部位，组合不同的调节模板，以实现不同的
隧洞结构型式混凝土施工；可调式铰连接、模板支座根据隧洞转弯半径调整尺寸，实现整个
台车模板准确就位，并且脱模时能保持同轴转动模板；本发明既能保证隧洞混凝土在不同
的部位连续施工，提高了施工效率，又能确保混凝土浇筑质量，且安全性有保障，经济实用。
附图说明
图1为本发明的钢模台车浇筑示意图；
图2为本发明的钢模台车模板横剖面示意图；
图3为本发明的钢模台车针梁系统横剖面示意图；
图4为本发明的钢模台车平洞段纵剖面示意图；
图5为本发明的钢模台车弯洞段纵剖面示意图；
图6为本发明的钢模台车平洞段模板内侧视示意图；
图7为本发明的钢模台车弯洞段模板内侧视示意图。
具体实施方式
如图1~图7所示，一种引水隧洞斜井、平段全断面通用钢模台车，包括台车针梁系
统1、模板系统2、台车行走系统3、台车牵引系统4、台车支撑加固系统5。
所述台车针梁系统1包括台车针梁结构6、台车支腿结构7，台车针梁结构与台车支
腿结构采用螺栓连接。
所述模板系统2包括固定式模板11、调节模板、铰连接、模板支座。
所述台车行走系统3包括行走轮及轨道。
所述台车牵引系统4包括滑轮组、牵引绳及卷扬机。
所述台车支撑加固系统5由台车两端的上、下、左、右抗浮支撑杆及加固支撑杆组
成。
所述台车支腿结构7包括可调式顶撑8、液压千斤顶9和滑套10；可调式顶撑8通过
螺栓可以固定在不同的高度，用于调节整个台车的高度；液压千斤顶9用于模板系统2的脱
模，上部与可调式顶撑8连接，下部与滑套10连接；通过调节滑套10的伸缩长度，可调节钢模
台车的垂直位置，滑套10下部与台车行走系统3连接，上部套在台车支腿结构7内。
所述固定式模板11由多块组成，同一轴线方向采用铰连接，相邻块模板采用螺栓
连接。模板由桁架结构及模板组成，其结构形式在引水隧洞斜井、平洞段、弯洞段内均保持
不变。
所述调节模板包括第一调节模块12、第二调节模块12’，第一调节模块12由多块组
成，无桁架结构，通过螺栓与固定式模板11连接成整体，在平洞段为标准圆柱体；第二调节
模块12’在弯洞段为根据转弯半径加工成异形体，第一调节模块12在台车从平洞段进入弯
洞段时拆除，换成第二调节模块12’。
所述铰连接包括第一铰连接13、第二铰连接13’，第一铰连接13在斜井、平洞段、弯
洞段内均保持多铰同轴转动，第一铰连接13与模板采用螺栓连接，在台车从平洞段进入弯
洞段时，拆除两侧第一铰连接13，换成第二铰连接13’，通过第二铰连接13’的销轴位置变
化，实现全套模板的多铰同轴转动。
所述模板支座包括第一模板支座14、第二模板支座14’，第一模板支座14位于台车
针梁系统1与模板系统2之间，通过第一模板支座14的形体变化，用于调节斜井、平段、弯洞
段台车针梁系统1与模板间的角度及位置，第一模板支座14采用螺栓连接，在台车从平洞段
进入弯洞段时，拆除第一模板支座14，换成第二模板支座14’。
所述台车行走系统3前端轨道铺设在基岩面上，后端轨道铺设在已浇筑完成的混
凝土面上，两端轨道的高差通过台车支腿结构7内可调式顶撑8的位置和滑套10长度进行调
整。
所述台车牵引系统4由牵引绳通过滑轮组导向，利用卷扬机牵引台车针梁结构6实
现台车移动，在斜井段、弯洞段台车就位后，保持牵引系统4始终处于受力状态，承担部分台
车自重及混凝土重力。
所述台车支撑加固系统5固定在台车针梁结构6两端，前端支撑在基岩面上，后端
支撑在已浇筑的混凝土面上。
实施步骤：
a、钢模台车加工：
钢模台车包括台车针梁系统1、模板系统2、台车行走系统3，根据建筑物结构体型，设计
钢模台车尺寸，并在工厂内按图纸尺寸进行加工。
b、钢模台车安装：
钢模台车加工完成后，运至现场拼装，首先在平洞段内安装台车行走系统3、再安装台
车针梁系统1，最后安装模板系统2，并对钢模台车进行调试。
c、台车牵引就位：
根据隧洞结构体型，布置台车牵引受力点，利用台车牵引系统4将台车牵引至施工部
位。
d、台车支撑加固：
钢模台车就位后，利用台车内置的液压油缸系统，将模板支撑就位，模板间、台车各支
点连接牢固，台车两端的上、下、左、右设置抗浮支撑杆及加固支撑杆，其中前端支撑在基岩
面上，后端支撑在已浇筑的混凝土面上。
e、台车结构型式布置：
在平洞段或斜井段，台车采用标准断面的模板、铰连接、模板支座，在整段洞内，台车保
持结构型式不变，逐仓浇筑混凝土；在台车由平洞段转入弯洞段时，在转入弯洞段的首仓混
凝土备仓中，保持台车固定模板的结构型式不变，拆除平洞段的调节模板、铰连接、模板支
座，换成弯洞段的调节模板、铰连接、模板支座，将台车组装成弯洞段施工模式。台车保持弯
洞段结构型式不变，逐仓施工弯洞段混凝土。
f、混凝土浇筑施工：
混凝土由泵送或溜管入仓，对称分层下料，浇筑方法采用平铺法，下料后，及时进行振
捣。