煤矿斜井钢模台车应用浅析

【摘要】为实现煤矿斜井快速施工，混凝土衬砌采用整体钢模台车施工技术。钢模台车设计为中空轨道牵引式，设计4个行走轮，采用1台14t回柱绞车牵引，移动方便；钢筋采用简易钢筋台车超前安装；钢模台车中空高度满足主斜井施工设备、材料通行高度要求，混凝土衬砌与开挖作业平行施工；钢模台车混凝土衬砌技术大大提高了斜井的施工速度，为同类斜井快速施工提供了一定的经验借鉴。

【关键词】煤矿斜井 钢模台车

1 工程概况

裴沟矿主斜井井筒位于河南省新密市来集镇，开口位置位于裴沟矿机加工车间内，开口标高为+224.500m，设计方位角98°。明槽段、过铁路及村庄段巷道坡度为-8°，巷道设计断面为直墙半圆拱形断面，净宽5.4m，净高4m，总长1717m。设计C30混凝土衬砌共计844.77m，其中明槽段混凝土浇筑长度70m，过铁路、过村庄段混凝土浇筑长度450m，过断层及采空区324.77m，共计浇筑混凝土6516.3m3。主斜井主要用途是承担运煤及人员运送。

2 施工方案

为了实现主斜井快速施工，经方案比选混凝土浇筑方案采用整体式钢模台车施工方案。

为了实现混凝土衬砌与开挖工序间的优化，钢模台车总长设计为6m。台车底部安装4个行走轮，采用1台14t回柱绞车牵引移动。钢筋采用简易钢筋台车超前施工安装，台车侧模采用自制可拆卸钢模板配合胶合板封堵。混凝土在现场拌合站拌制，矿用无轨胶轮车运输，矿用HBT-30型混凝土输送泵泵送入仓。

3 钢模台车设计

整体式钢模台车由模板总成、托架总成、平移机构、门架总成、行走机构、侧向调整千斤、侧向支撑千斤、竖向调整千斤、托架支撑千斤、门架支撑千斤等组成。台车设计衬砌长度为6m，模板总成的面板设计为10mm厚的钢板，门架总成采用钢板组合梁焊制，顶模采用4台50t机械千斤顶支撑、调节，侧模采用机械丝杠进行支撑、收分，台车下端设计有2台卡轨器。

4 钢模台车组装及下井

钢模台车组装在主斜井口前平地进行，台车构件起重采用汽车吊车配合，台车组装好后，采用装载机配合1台14t回柱绞车下放进入主斜井，入井后采用回柱绞车下放至指定位置。

4.1钢模台车

4.1.1安装准备：检查地面是否平整，根据设计总图铺设轨道，轨道规格为6m长43kg/m道轨，道轨高140mm，道轨下垫200mm厚枕木，轨道采用道钉固定在枕木上，确保两侧轨道在同一平面上。

4.1.2台车安装：台车安装采用8t吊车配合人力进行安装。安装时应先安装从下向上，由里向外，先安装支撑体系，再拼装托架及模板，最后拧紧各部螺栓，并检查台车是否达到台车设计总图尺寸要求。

4.1.3门架安装：安装门架时，横梁与立柱、立柱与门架纵梁及轨道各连接梁和斜拉杆的连接必须牢固，各固定螺栓必须拧紧，行走轮中心应与轨道中心重合，误差不得大于5mm；整个门架安装好后，找准两根纵梁的中心线，其对角线长度误差不得大于20mm。

4.1.4平移小车到位：两套平移小车支撑在门架两根边横梁上，调节机构应调节在行程中位。

4.1.5安装托架总成：先安装托架纵梁，两根纵梁支撑在平移小车上的50t千斤顶上，然后依次安装边横梁、中横梁、边立柱、中立柱及各支撑螺旋千斤，注意纵梁中心线应与门架中心线平行。两根纵梁中心线的对角线长度误差不得大于20mm。

4.1.6安装模板总成：模板安装应先顶模，将全部顶模安装到位后，再挂边模接着安装千斤连接梁及各侧向支撑千斤。

4.1.7各部件检查：台车安装完毕后，全面检查各部件螺栓连接是否有松动，各联结销子是否转动灵活，各螺栓千斤伸缩是否达到设计要求。

4.1.8检测设计尺寸：检测台车各重要尺寸是否达到设计要求。

4.2钢模台车入井

4.2.1台车安装完毕后，检查各部机构是否到位，各部螺栓是否连接牢固，各联结销必须可靠且转动灵活，然后进行初步调试。确认无误后，方可准备入井。

4.2.2沿着台车轨道中心线铺设43kg/m轨道，每节轨道长6m，要求铺设平直，固定牢固，轨道上下左右偏差不得大于10mm。固定好轨道后，采用14t回柱绞车用Φ22mm钢丝绳牵引台车，用50铲车轻推台车，使台车缓缓进入坡道。在台车进入坡道后，即可采用14t回柱绞车下放台车。当行进至距轨道端头500mm时及时停下，拆除后方轨道向前方铺设，如此循环直至下到指定第一模开始衬砌位置。

4.2.3台车下到位置后，让台车与卡轨器顶紧，然后将台车与轨道间的8个支撑千斤加上，台车上游端两侧各采用1只5t导链拉紧，拆除回柱绞车的牵引钢丝绳；同时支撑好八字支撑千斤，并拧紧丝杠，千斤下方轨道必须采用枕木垫实，以防止压弯轨道，要求千斤沿台车布置均匀。

4.3牵引钢丝绳验算

5 混凝土施工

主斜井混凝土浇筑顺序为：明槽段混凝土浇筑方向由下向上，逐模浇筑直至井筒开口位置；过铁路、过村庄及过断层采空区段混凝土浇筑为由上向下逐模浇筑，与掘进作业平行进行。

5.1矮墙施工

为了减少钢模台车校模及底部接茬模板封堵时间并保证浇筑完的台车顺利脱模，钢模台车整体浇筑混凝土前，先浇筑300mm高矮墙。矮墙浇筑超前施工。

5.2校模

5.2.1操作竖向和侧向千斤顶，通过调整，使模板外形达到施工要求；操作平移螺杆机构，左右调节，使模板外形中心线与隧道中线重合；

操作竖向50t千斤顶，升降调节，使上模总成外形达到施工要求；操作侧向调整千斤顶和辅助16t千斤顶，伸缩调节，使下模总成外形达到施工要求。每次校模时，要切实安装好所有的撑地螺旋千斤及对撑杆，防止浇筑过程中造成模板变形或跑模。每个工作循环完成后，检查各联结螺栓是否松动，销子是否可靠，发现问题及时处理。