整體全液壓支拆自動導航行走支撐模板系統的理論研究

王小康 白子民

（中國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導航行走支撐模板系統的工作流程

施工綜合管廊底板→BIM模型建立→BIM模型導入電腦端操作系統→啟動電機系統→模板臺車自動行走→電腦端控制模板行走至指定位置→液壓系統拉伸工作→內模支設→達到拆模條件后，液壓系統收縮→模板自動拆除。

2 BIM模型建立階段

首先根據設計圖紙，建立BIM模型，BIM模型可采用revit建立。通過BIM模型，操作人員可提取綜合管廊的相關設計坐標、高程、尺寸等信息。然后將BIM模型導入電腦端，電腦端安裝自動導航控制系統，并由該系統發出工作指令，工作指令內容可包括：模板臺車的移動行走、模板液壓系統的伸縮、電機系統的啟停等。

建立的BIM模型，主要用于后期模板系統定位和支拆，是整體全液壓支拆自動導航行走支撐模板系統的關鍵階段，故在建立模型的過程中，需多人進行多次核對，以便確保后期施工的結構物尺寸符合設計要求。

3 自動導航行走階段

自動導航行走階段需兩個系統共同完成，分別是電機系統和模板行走系統。電機系統主要用于給模板臺車提供動力，電機型號的選擇需考慮模板臺車自重、模板臺車工作狀態的摩擦系數，即電機所提供的動能可以滿足模板臺車行走所消耗的能量。模板行走系統主要為可前后左右自由滾動的輪子組成，輪子的數量需根據模板臺車的自重和其自身的結構確定，即在行走過程中，能保證模板臺車的穩定性。采用可自由活動的輪子而不使用軌道移動，是為了實現模板臺車的曲線段行走，同時避免了軌道的安裝和拆卸，可節省工期。

模板臺車的行走信息（包括坐標和高程信息）可直接傳輸到電腦端，電腦端根據信息，可控制模板臺車大致走向及位置。當模板臺車行走至指定區域范圍時，安裝在模板系統底部的GPS定位裝置，將開始可檢測輪子固定點的坐標，并將檢測結果反饋至電腦端，電腦端結合BIM模型提取的設計數據，對比兩者數據之間的差異。然后進行差異分析，電腦端再次控制行走系統，進行微調，直至模板臺車位置符合規范要求為止。

4 模板系統工作階段

模板系統由液壓系統和模板組成，其中液壓系統可實現自動支模和自動拆模的目的，此外，液壓系統連接傳感器裝置，還可以監測模板受力情況，如發現出現薄弱或變形等情況，可及時發出預警，避免施工質量及安全問題的發生。

模板和液壓系統的選擇，需考慮混凝土澆筑時的施工荷載，自重等因素的影響。確保模板工作狀態時，不能出現漲模或者變形的情況，液壓系統作為模板臺車的支撐系統，必須保證其在工作狀態下的穩定，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的工作面。

數控系統發出指令，下部液壓系統工作，直至模板臺車輪子離開底板，下部液壓系統鎖死。數控系統發出指令，上部液壓系統工作，將上部頂模上升至綜合管廊頂板地面位置，上部液壓系統鎖死。數控系統發出指令，兩側液壓系統工作，將兩側內模移動至側墻內邊線位置，兩側液壓系統鎖死。

安裝外模，澆筑綜合管廊側墻和頂板混凝土。

待混凝土達到拆模條件時，由數控系統發出指令，兩側液壓系統收縮、拆模；然后再收縮上部液壓系統，拆除頂模。為實現側墻模板與頂模連續拆除，需對頂板模板作特殊處理。頂模與側墻內模的連接處進行特殊設計，可使側墻澆筑時，頂模倒角固定不動。頂模合頁原理應用，拆除頂模時，可同時拆除倒角位置模板。

模板拆除后，收縮下部液壓系統，使模板臺車輪子接觸底板頂面。然后由數控系統發出指令，模板臺車移動至下一位置，進行下一段綜合管廊澆筑。

5 本技術適用范圍

由于本技術采用的模板臺車為定制產品，故只適用于固定斷面尺寸的綜合管廊施工。

6 結語

綜合管廊在國家政策的大力支持下，作為城市建設的發展趨勢，近年來在施工工藝上不斷地進步，目前國內已出現由移動模板臺車代替傳統的滿堂支架，避免了模板支撐體系的反復搭設和拆除，減少人工投入，有效縮短工期，降低施工成本。