地下室拆模階段材料轉運小車的設計與應用分析

余新樂，江世堂，程卓，李媛，王許飛，王嘉豪 （武漢建工集團股份有限公司，湖北 武漢 430056）

0 引言

木模因可塑性強和可周轉使用，多用于地下室鋼筋混凝土結構施工。但在地下室拆模階段，模板、木方、鋼管等材料清理是一個費時費力的環節，地下室材料的清理通常要先運到固定的出料口，無法采用塔吊直接垂直運輸。通常要經過人工搬運或叉車轉運到固定的出料口。運輸距離較短時，采用人工搬運，運輸效率較低；運輸距離較長時，一般采用叉車轉運，使用成本較高。

近年來，針對如何有效提高建筑材料運輸效率和降低建筑材料運輸成本開展了較多研究。

韓坤[1]為了解決水泥空心條板材料運輸過程的困難和提高運輸效率，研發了一種空心條板材料快速運輸工具。師偉剛[2]為了方便運輸橋梁施工材料和減輕運輸過程的影響，提出采用船舶運輸+塔吊+梁頂固定式旋轉吊機方式運送施工材料。劉漢朝等[3]為了解決北京大興國際機場航站樓核心區工程結構施工期間材料運輸的難題，提出在結構內設置2 座臨時通長鋼棧道，運用軌道式材料運輸車進行運輸。董紫陽等[4]為了提高工人轉運加氣塊的效率，介紹了一種可轉運加氣塊材料的手推車。

目前，多領域施工材料轉運均有一定研究，但是，地下室拆模階段的模板、木方和鋼管轉運研究較少。為此，筆者所在單位開展了地下室拆模階段材料轉運小車設計研究。該轉運小車在熱電廠宿舍片地塊一標段項目成功應用，有效解決了地下室拆模階段模板、木方和鋼管材料轉運費時費力難題。

1 地下室拆模階段材料轉運小車的使用功能和技術設計

1.1 使用功能要求

現有地下室鋼筋混凝土結構拆模階段材料轉運至出料口主要采用“人工+叉車”的方式。距離出料口距離較短時，通常人工直接轉運拆模階段的材料并歸堆；距離傳料口距離較長時，先人工進行歸堆打包，后使用叉車完成拆模階段材料的轉運，如圖1～2 所示?，F有“人工+叉車”方式轉運地下室拆模階段的材料至出料口，短距離轉運人工投入大，長距離人工歸堆打包繁瑣和叉車使用成本高。因此，地下室拆模階段材料轉運小車的使用功能要求和功能特點如下。①短距離運輸，可邊裝載邊運輸，比單純的人工搬運效率高，且可在轉運小車上直接完成材料打包。②長距離運輸，采用叉車轉運材料的同時，叉車掛鉤可拉上裝載有材料的轉運小車，降低叉車轉運的成本，且在轉運小車上可直接完成材料打包。

圖1 人工歸堆打包地下室拆模階段的材料

圖2 叉車轉運地下室拆模階段的材料

1.2 方案設計

根據地下室拆模階段材料轉運小車的使用功能要求和功能特點，該轉運小車通過萬向輪的輪胎氣壓大小可調整前腳輪的摩擦力，通過萬向輪剎車踏板可對轉運小車進行制動。距離出料口較短時，轉運小車可邊裝載材料邊運輸；距離出料口較長時，轉運小車可完成裝載后直接掛在叉車后面，隨叉車一同把材料運至出料口。材料打包方面，可直接在托料桿與長水平桿之間穿過鋼絲繩進行材料固定，有助于減少地下室拆模階段材料轉運的人工投入、減少材料打包的工作量和降低叉車使用成本。地下室拆模階段材料轉運小車裝載和卸載流程如圖3所示。

圖3 地下室拆模階段材料轉運小車裝載和卸載流程

為了降低地下室拆模階段材料轉運小車制造成本，該轉運小車的豎向桿、長水平桿、斜撐桿、寬水平桿、托料桿、加強鋼板和掛鉤鋼板均采用建筑工地的廢鋼料加工制作。萬向輪為成品，前車軸和前腳輪為連接好的成品，后車軸和后腳輪為連接好的成品，其他部分材質簡單，現場采用焊接即可完成轉運小車的組裝。為了提高轉運小車的承載能力，長水平桿、斜撐桿和豎向桿下部構成三角形，加強鋼板與長水平桿和豎向桿上部滿焊。因此，在結構上可分為架體和滾輪兩部分。地下室拆模階段材料轉運小車設計方案如圖4所示。

圖4 地下室拆模階段材料轉運小車設計方案圖

1.3 確定技術參數

地下室拆模階段材料轉運小車的長度和寬度尺寸應滿足模板、木方、鋼管等材料裝載和打包要求，高度應方便作業人員轉運為宜。確定地下室拆模階段材料轉運小車的主要技術參數如下。

①在材料裝載的便利性設計上，四個大滾輪直徑為40cm。

②在材料打包和卸載的靈活性設計上，架體內空尺寸為1.1m×1.5m，滿足常規的模板（長× 寬為1830mm×913mm）、木方(2m、2.5m 和3m）和方管的打包轉運，長水平桿8 的最高點距離托料桿7 的最低點為25cm，便于叉車上料和塔吊卸料。

③在材料防掉落設計上，在前后兩組豎向桿9上端分別焊接托料桿7，托料桿7 兩端向上彎折90°，形成彎折部，彎折部用于防止托料桿7 上放置的物料掉落。

④在材料裝載過程便于轉彎和防止溜車設計上，在前車軸3 中間底部焊接萬向輪4，萬向輪帶有萬向輪輪胎充氣嘴401 和萬向輪剎車踏板402，萬向輪4輪胎胎壓充足的底部標高在空載時低于前腳輪4cm，通過調整萬向輪輪胎胎壓，可降低轉運小車運輸過程的前腳輪摩擦力，便于轉彎。萬向輪剎車踏板可對轉運小車進行制動，防止轉運小車溜車。

⑤在提高叉車轉運效率設計上，寬水平桿11 和前車軸3 中間焊接兩個掛鉤鋼板2，可直接掛在叉車尾部。

1.4 主要材料選用

萬向輪使用可調整胎壓的輪胎，使轉運小車運輸過程的前腳輪摩擦力可調，便于轉彎。萬向輪剎車踏板可對轉運小車進行制動，防止轉運小車溜車。架體以建筑工地的廢鋼料加工制作為主。

2 可靠性分析

為了加強轉運小車的承載能力，長水平桿、斜撐桿和豎向桿下部設置成三角形，加強鋼板與長水平桿和豎向桿上部滿焊。為了確保轉運小車的裝載和運輸適用于地下室拆模階段的模板、木方和鋼管轉運，架體內空尺寸確定前已充分考慮。因此，地下室拆模階段的材料轉運小車承載能力較強，適用范圍較廣，能很好地滿足地下室拆模階段材料轉運的需要。

3 效益分析

引入地下室拆模階段材料轉運小車與施工現場主要采用“人工+叉車”的材料轉運方式相比，具有較突出的優勢。地下室拆模后的模板、木方和鋼管等材料距離出料口較近時，該轉運小車可替代現有施工現場的人工轉運，且可實現邊裝載邊運輸，運至出料口后，可直接在托料桿與長水平桿之間穿過鋼絲繩進行材料固定，因此比現有的短距離純人工轉運方式投入人工少，材料打包的工作量少。地下室拆模后的材料距離出料口較遠時，該轉運小車在完成材料裝載后可直接掛在叉車尾部，隨叉車一同把材料運至出料口，比現有單純的叉車轉運材料效率高?？芍苻D使用方面，因地下室鋼筋混凝土結構施工普遍使用木模，且層高普遍類似，因此該轉運小車對其他地下室拆模階段的實際轉運材料種類和規格也適用，可實現周轉使用。

4 應用情況

該地下室拆模階段材料轉運小車在新建居住、公園綠地、復合公共停車場庫及供應設施項目一標段（熱電廠宿舍片地塊一標段項目）進行了現場試驗與應用，如圖5所示。

圖5 即將加工完成的地下室拆模階段材料轉運小車實物圖

本項目位于武漢市武昌區積玉橋，和平大道與新河后街交匯處?？偨ㄖ娣e為21.4191 萬m2，其中地下室建筑面積為55476.04m2（其中人防面積為9327m2），地下室共有3 層。因地下室拆模階段材料轉運小車結構簡單、承載能力強、適用范圍廣、上料卸料方便、且可以周轉使用，在3 層地下室材料轉運階段均得到了廣泛使用，并創造了良好的經濟效益。

5 結論

地下室拆模階段材料轉運小車取材容易、結構簡單、承載能力較高、適用范圍廣、操作方便和可周轉使用，不僅可以短距離單獨轉運地下室拆模階段的材料，提高材料運轉效率，也可以長距離和叉車配合用于地下室拆模階段轉運材料，降低叉車使用成本。該轉運小車在地下室拆模階段轉運材料方面應用前景良好，目前已獲得實用新型專利授權（專利號：ZL202210073614.2），為今后地下室拆模階段的模板、木方和鋼管等材料轉運提供了一定的參考。