整體全液壓支拆自動(dòng)導(dǎo)航行走支撐模板系統(tǒng)的理論研究

王小康 白子民

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司 河南鄭州 450000）

1 整體全液壓支拆自動(dòng)導(dǎo)航行走支撐模板系統(tǒng)的工作流程

施工綜合管廊底板→BIM模型建立→BIM模型導(dǎo)入電腦端操作系統(tǒng)→啟動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)→模板臺(tái)車自動(dòng)行走→電腦端控制模板行走至指定位置→液壓系統(tǒng)拉伸工作→內(nèi)模支設(shè)→達(dá)到拆模條件后，液壓系統(tǒng)收縮→模板自動(dòng)拆除。

2 BIM模型建立階段

首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，建立BIM模型，BIM模型可采用revit建立。通過(guò)BIM模型，操作人員可提取綜合管廊的相關(guān)設(shè)計(jì)坐標(biāo)、高程、尺寸等信息。然后將BIM模型導(dǎo)入電腦端，電腦端安裝自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，并由該系統(tǒng)發(fā)出工作指令，工作指令內(nèi)容可包括：模板臺(tái)車的移動(dòng)行走、模板液壓系統(tǒng)的伸縮、電機(jī)系統(tǒng)的啟停等。

建立的BIM模型，主要用于后期模板系統(tǒng)定位和支拆，是整體全液壓支拆自動(dòng)導(dǎo)航行走支撐模板系統(tǒng)的關(guān)鍵階段，故在建立模型的過(guò)程中，需多人進(jìn)行多次核對(duì)，以便確保后期施工的結(jié)構(gòu)物尺寸符合設(shè)計(jì)要求。

3 自動(dòng)導(dǎo)航行走階段

自動(dòng)導(dǎo)航行走階段需兩個(gè)系統(tǒng)共同完成，分別是電機(jī)系統(tǒng)和模板行走系統(tǒng)。電機(jī)系統(tǒng)主要用于給模板臺(tái)車提供動(dòng)力，電機(jī)型號(hào)的選擇需考慮模板臺(tái)車自重、模板臺(tái)車工作狀態(tài)的摩擦系數(shù)，即電機(jī)所提供的動(dòng)能可以滿足模板臺(tái)車行走所消耗的能量。模板行走系統(tǒng)主要為可前后左右自由滾動(dòng)的輪子組成，輪子的數(shù)量需根據(jù)模板臺(tái)車的自重和其自身的結(jié)構(gòu)確定，即在行走過(guò)程中，能保證模板臺(tái)車的穩(wěn)定性。采用可自由活動(dòng)的輪子而不使用軌道移動(dòng)，是為了實(shí)現(xiàn)模板臺(tái)車的曲線段行走，同時(shí)避免了軌道的安裝和拆卸，可節(jié)省工期。

模板臺(tái)車的行走信息（包括坐標(biāo)和高程信息）可直接傳輸?shù)诫娔X端，電腦端根據(jù)信息，可控制模板臺(tái)車大致走向及位置。當(dāng)模板臺(tái)車行走至指定區(qū)域范圍時(shí)，安裝在模板系統(tǒng)底部的GPS定位裝置，將開(kāi)始可檢測(cè)輪子固定點(diǎn)的坐標(biāo)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋至電腦端，電腦端結(jié)合BIM模型提取的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)比兩者數(shù)據(jù)之間的差異。然后進(jìn)行差異分析，電腦端再次控制行走系統(tǒng)，進(jìn)行微調(diào)，直至模板臺(tái)車位置符合規(guī)范要求為止。

4 模板系統(tǒng)工作階段

模板系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)和模板組成，其中液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)支模和自動(dòng)拆模的目的，此外，液壓系統(tǒng)連接傳感器裝置，還可以監(jiān)測(cè)模板受力情況，如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)薄弱或變形等情況，可及時(shí)發(fā)出預(yù)警，避免施工質(zhì)量及安全問(wèn)題的發(fā)生。

模板和液壓系統(tǒng)的選擇，需考慮混凝土澆筑時(shí)的施工荷載，自重等因素的影響。確保模板工作狀態(tài)時(shí)，不能出現(xiàn)漲模或者變形的情況，液壓系統(tǒng)作為模板臺(tái)車的支撐系統(tǒng)，必須保證其在工作狀態(tài)下的穩(wěn)定，以確保施工安全。

先澆筑底板，底板澆筑完成后可作為該系統(tǒng)的工作面。

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，下部液壓系統(tǒng)工作，直至模板臺(tái)車輪子離開(kāi)底板，下部液壓系統(tǒng)鎖死。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，上部液壓系統(tǒng)工作，將上部頂模上升至綜合管廊頂板地面位置，上部液壓系統(tǒng)鎖死。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，兩側(cè)液壓系統(tǒng)工作，將兩側(cè)內(nèi)模移動(dòng)至側(cè)墻內(nèi)邊線位置，兩側(cè)液壓系統(tǒng)鎖死。

安裝外模，澆筑綜合管廊側(cè)墻和頂板混凝土。

待混凝土達(dá)到拆模條件時(shí)，由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，兩側(cè)液壓系統(tǒng)收縮、拆模；然后再收縮上部液壓系統(tǒng)，拆除頂模。為實(shí)現(xiàn)側(cè)墻模板與頂模連續(xù)拆除，需對(duì)頂板模板作特殊處理。頂模與側(cè)墻內(nèi)模的連接處進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可使側(cè)墻澆筑時(shí)，頂模倒角固定不動(dòng)。頂模合頁(yè)原理應(yīng)用，拆除頂模時(shí)，可同時(shí)拆除倒角位置模板。

模板拆除后，收縮下部液壓系統(tǒng)，使模板臺(tái)車輪子接觸底板頂面。然后由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，模板臺(tái)車移動(dòng)至下一位置，進(jìn)行下一段綜合管廊澆筑。

5 本技術(shù)適用范圍

由于本技術(shù)采用的模板臺(tái)車為定制產(chǎn)品，故只適用于固定斷面尺寸的綜合管廊施工。

6 結(jié)語(yǔ)

綜合管廊在國(guó)家政策的大力支持下，作為城市建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)，近年來(lái)在施工工藝上不斷地進(jìn)步，目前國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)由移動(dòng)模板臺(tái)車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂支架，避免了模板支撐體系的反復(fù)搭設(shè)和拆除，減少人工投入，有效縮短工期，降低施工成本。