CN102230381A - 一种空心针梁衬砌台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空心针梁衬砌台车，针梁(10)为设有中间预留孔(35)的箱梁结构，针梁(10)的两端分别装有主支腿(16)，主支腿(16)的下端设有顶升油缸(24)和第一承重丝杆(33)，针梁(10)一端装有卷扬机(23)，另一端装有导向滑轮(29)，滑移架(13)套装在针梁(10)上且滑移架(13)上端安装有行走挂轮(9)、下端安装有行走托轮(12)与针梁(10)滑动接触，模板系统安装在滑移架(13)上，模板系统前端设有前挂钩(27)，后端设有后挂钩(28)。本发明是针梁采用空心设计，有效解决小断面隧道通风难题，支腿位于模板之外，从而大大提高隧道施工设备通行能力。无需铺钢轨，劳动强度更底，取消传统台车主架，操作更加方便。

Description

一种空心针梁衬砌台车

技术领域

本发明涉及一种专门用于隧道二次衬砌施工的模板设备，确切地说是一种适用于铁路、公路、水利、市政等小断面中长隧道工程施工的空心针梁衬砌台车。 

背景技术

目前在隧道施工中使用的衬砌台车主要由龙门架支撑系统、模板系统、液压操作系统、电动减速行走系统及其它辅助系统组成。龙门架支撑系统由下纵梁、立柱、门架横梁、八字斜支撑及支撑丝杆组成，其主要作用是安装台车其它组件，承担施工载荷，防止模板跑模；模板系统由顶模和侧模组成，其作用是保证成型面尺寸；液压系统由泵站、管路、操作阀及油缸组成，其作用是调台车立模与脱模，行走系统由行走轮、电机、减速机组成，其作用是移动台车，其它辅助系统主要有工作台、梯子、丝杆等辅助作用构件。 

该型衬砌台车重量重，成本高，刚度大，在大断面隧道施工中具有一定的优势，但在中小断面隧道施工中有很多缺点，主要有以下几点： 

一、台车支撑系统结构复杂，构件多，大型通风管路无法通过，通风条件差，恶化了施工环境。 

二、模板及主架占据了较大的空间，从而龙门架净空较小，通行能力差，无法满足大型施工机械设备通行，只能选用小型设备从而影响进度。 

三、模板与龙门架立柱之间的距离太小，干涉操作杆件多，严重制约和影响到工作人员施工。 

四、采用轨道式行走，行走前必须预先铺设轨道，行走后必需将轨道人工向前移动，劳动强度大，工作效率低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适合于小断面隧道施工中同时满足大型施工设备通行和通风要求，操作非常方便，工作效率高的空心针梁衬砌台车。 

为了解决上述问题，本发明提供的空心针梁衬砌台车，包括模板系统和液压系统，针梁为设有中间预留孔的箱梁结构，所述的针梁的两端分别装有主支腿，所述的主支腿的下端设有顶升油缸和第一承重丝杆，所述的针梁一端装有卷扬机，另一端装有导向滑轮，滑移架套装在所述的针梁上且所述的滑移架上端安装有行走挂轮、下端安装有 行走托轮与所述的针梁滑动接触，所述的模板系统安装在所述的滑移架上，所述的模板系统前端设有前挂钩，后端设有后挂钩。 

所述的模板系统由一块顶模和对称设置的两块侧模组成，每块所述的侧模弧形筋板设有四块，与面板及内弧形板组焊成箱形梁结构，所述的侧模与所述的滑移架通过油缸联接；所述的顶模通过上纵梁、滑动套与所述的滑移架联接，所述的上纵梁和所述的滑移架之间安装有平移油缸，所述的侧模和所述的顶模通过销子铰接形成整个工作面，工作状态时所述的侧模和所述的顶模通过第一丝杆固接，所述的顶模与所述的滑移架之间设有第二丝杆，每块所述的侧模与所述的滑移架通过第三丝杆、第四丝杆和第五丝杆连接，每块所述的侧模底部设有支撑丝杆和斜顶丝杆，侧面设有可收缩工作台。 

在所述的针梁的前端或后端移动设有一个辅助支腿，所述的辅助支腿的下端设有第二承重丝杆。 

所述的侧模和顶模组成环状，每块环宽度为1.5-2米之间，整个台车根据需要由多环模板通过螺栓联接成整体。 

所述的针梁上设有工作楼梯和工作平台。 

所述的液压系统由设在所述的针梁上的液压泵站和设在所述的滑动架上的主液压泵站组成。 

采用上述技术方案的空心针梁衬砌台车，针梁设置在主支腿上端，主支腿经顶升油缸立于地表面上，模板系统通过滑移套及支撑丝杆、油缸安装在针梁上，行走轮安装在滑移套上，卷扬机安装在针梁上，两套独立液压系统分别安装在针梁和模板系统上。侧模主筋板设计有四块，两块一组与面板及内弧形板组焊成箱形梁结构，用来承受侧压力，底部设计有支撑丝杆，用来承受竖向压力。顶模主筋板采用普通的二块设计，侧模和顶模通过销子铰接形成整个工作面，工作状态时侧模和顶模通过丝杆固接。滑移架与顶模连接，与侧模通过油缸、丝杆联接。滑移架上安装托轮与挂轮，用于支撑模板系统及针梁系统。针梁设计成中间预留孔的箱梁结构，由钢板组焊而成，中间预留孔用于穿过隧道施工中通风管路，也可以直接作为通风管路的一部分。箱梁用于承受模板系统及作为台车行走轨道。针梁两端装有主支腿，支腿上装有顶升油缸，用来调整针梁高度。针梁采用空心设计，由钢板拼焊而成，一方面保证了针梁的强度，另一方面又提供了通风管路通道，从而满足了通风要求，改善了施工环境。卷扬机为针梁及模板行走提供动力，托轮用于模板系统行走。挂轮用于针梁系统行走。液压系统包括泵站、管路、控制阀及油缸。为减少模板系统与针梁系统相对运动时对管路的损坏，本产品设计成单独的两套液压系统。油缸设计有顶升油缸、平移油缸，其作用分别是调整台车上下、左右位置及项部脱模。侧向油缸用于侧模脱模。 

综上所述，本发明的优点在于： 

1、模板系统采用加强侧模自身强度来承受施工侧向压力，侧模顶地丝杆承受竖向压力，针梁承受竖向压力的设计方法，取消了传统衬砌台车龙门架支撑系统，针梁支腿采取横向与侧模板重叠，纵向不重叠，最大限度节约了衬砌台车自身占用的空间，从而提高了通行能力，达到满足大型施工设备通行目的， 

2、针梁系统中针梁采用空心设计，由钢板拼焊而成，一方面保证了针梁的强度，另一方面又提供了通风管路通道，从而满足了通风要求，改善了施工环境。 

3、针梁以下侧模部分只设计有一排支撑丝杆，无其它障碍杆件，从而操作更方便。

4、行走采取步履式行走设计，行走时不再需要钢轨枕木，劳动强度大大降低，工作效率大大提高。 

附图说明

图1为本发明空心针梁衬砌台车主视图； 

图2为本发明空心针梁衬砌台车俯视图； 

图3为本发明空心针梁衬砌台车侧视图； 

图4为沿图3中A-A线剖视示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明本发明作进一步说明。 

参见图1、图2、图3和图4，针梁10为设有中间预留孔35的箱梁结构，由钢板组焊而成，针梁10的两端分别装有主支腿16，主支腿16的下端设有顶升油缸24和第一承重丝杆33，针梁10一端装有卷扬机23，另一端装有导向滑轮29，滑移架13套装在针梁10上且滑移架13上端安装有行走挂轮9、下端安装有行走托轮12与针梁10滑动接触，模板系统由一块顶模3和对称设置的两块侧模1组成，侧模1和顶模3组成环状，每块环宽度为1.5-2米之间，整个台车根据需要由多环模板通过螺栓联接成整体，每块侧模1弧形筋板设有四块，与面板及内弧形板组焊成箱形梁结构，侧模1与滑移架13通过油缸22联接；顶模3通过上纵梁6、滑动套8与滑移架13联接，上纵梁6和滑移架13之间安装有平移油缸7，侧模1和顶模3通过销子2铰接形成整个工作面，工作状态时侧模1和顶模3通过第一丝杆4固接，顶模3与滑移架13之间设有第二丝杆5，每块侧模1与滑移架13通过第三丝杆11、第四丝杆21和第五丝杆14连接，每块侧模1底部设有支撑丝杆19和斜顶丝杆18，侧面设有可收缩工作台15，模板系统前端设有前挂钩27，后端设有后挂钩28；在针梁10的前端或后端设有一个能在针梁10上移动的辅助支腿25，辅助支腿25的下端设有第二承重丝杆34，针梁10上设有工作楼梯32和工作平台31，在针梁10上的液压泵站30，在滑动架13上的主液压泵站20组成。 

参见图1、图2、图3和图4，将本产品安装在隧道工作位置(也 可按先安装在洞外，再按下面所述台车行走方法移到工作位置)，将隧道通风管路从空心针梁内孔穿过，然后按下述方法操作： 

一、台车立模操作 

1、启动主液压泵站20，分别操作二个平移油缸7，测量台车顶模3前后断面中心线，直到中心线与隧道中心线重合为止。 

2、启动液压泵站30，分别操作四个顶升油缸24，测量台车顶模3铰接点标高及最高点标高，直到满足设计标高为止。 

3、将第一承重丝杆33顶紧。 

4、分别操作四个油缸22，使侧模1与小过墙17贴紧。 

5、将第一丝杆4、第二丝杆5，第三丝杆11、第四丝杆21和第五丝杆14，斜顶丝杆18，支撑丝杆19顶紧，限位架顶紧。 

6、将辅助支腿25移动靠近模板位置，将第二承重丝杆34顶紧。 

7、安装堵头后开始衬砌作业。 

二、台车脱模操作 

1、取掉斜顶丝杆18和支撑丝杆19，第三丝杆11，第五丝杆14，第四丝杆21及第一丝杆4。 

2、启动主液压泵站20，分别操作四个油缸22，使侧模1脱离混凝土面一定距离。重新安装顶模3和侧模1联接的第一丝杆4，第五丝杆14，第四丝杆21。 

3、启动液压泵站30，分别操作四个顶升油缸24，使台车模板整体下降100mm左右。此时台车模板任何部位均不能与地面、混凝土及障碍物接触。 

三、台车行走操作 

1、启动卷扬机23，使模板在卷扬机的拉力下在针梁10上向前移动，到达一定位置后停止。 

2、启动液压泵站30，分别操作四个顶升油缸24，使台车模板整体着地，继续分别操作四个顶升油缸24，使主支腿16离地200mm左右。 

3、取掉模板上的前挂钩27的钢丝绳26，通过导向轮29，将钢丝绳26固定在模板上的后挂钩28上。 

4、启动卷扬机23，使针梁10在卷扬机23的拉力下在滑移架13上向前移动，到达一定的位置后停止。 

5、若经过上述操作还未到达目的地，可先按6操作，然后重复1到4操作，如此反复，直到到家达目的位置。 

6、启动液压泵站30，分别操作四个顶升油缸24，伸出第一承重丝杆33，直到台车模板整体离地200mm左右。此时台车模板任何部位均不能与地面、混凝土及障碍物接触。 

Claims (6)

1.一种空心针梁衬砌台车，包括模板系统和液压系统，其特征在于：针梁(10)为设有中间预留孔(35)的箱梁结构，所述的针梁(10)的两端分别装有主支腿(16)，所述的主支腿(16)的下端设有顶升油缸(24)和第一承重丝杆(33)，所述的针梁(10)一端装有卷扬机(23)，另一端装有导向滑轮(29)，滑移架(13)套装在所述的针梁(10)上且所述的滑移架(13)上端安装有行走挂轮(9)、下端安装有行走托轮(12)与所述的针梁(10)滑动接触，所述的模板系统安装在所述的滑移架(13)上，所述的模板系统前端设有前挂钩(27)，后端设有后挂钩(28)。

2.根据权利要求1所述的空心针梁衬砌台车，其特征在于：所述的模板系统由一块顶模(3)和对称设置的两块侧模(1)组成，每块所述的侧模(1)弧形筋板设有四块，与面板及内弧形板组焊成箱形梁结构，所述的侧模(1)与所述的滑移架(13)通过油缸(22)联接；所述的顶模(3)通过上纵梁(6)、滑动套(8)与所述的滑移架(13)联接，所述的上纵梁(6)和所述的滑移架(13)之间安装有平移油缸(7)，所述的侧模(1)和所述的顶模(3)通过销子(2)铰接形成整个工作面，工作状态时所述的侧模(1)和所述的顶模(3)通过第一丝杆(4)固接，所述的顶模(3)与所述的滑移架(13)之间设有第二丝杆(5)，每块所述的侧模(1)与所述的滑移架(13)通过第三丝杆(11)、第四丝杆(21)和第五丝杆(14)连接，每块所述的侧模(1)底部设有支撑丝杆(19)和斜顶丝杆(18)，侧面设有可收缩工作台(15)。

3.根据权利要求1或2所述的空心针梁衬砌台车，其特征在于：在所述的针梁(10)的前端或后端移动设有一个辅助支腿(25)，所述的辅助支腿(25)的下端设有第二承重丝杆(34)。

4.根据权利要求1或2所述的空心针梁衬砌台车，其特征在于：所述的侧模(1)和顶模(3)组成环状，每块环宽度为1.5-2米之间，整个台车根据需要由多环模板通过螺栓联接成整体。

5.根据权利要求1或2所述的空心针梁衬砌台车，其特征在于：所述的针梁(10)上设有工作楼梯(32)和工作平台(31)。

6.根据权利要求1或2所述的空心针梁衬砌台车，其特征在于：所述的液压系统由设在所述的针梁(10)上的液压泵站(30)和设在所述的滑动架(13)上的主液压泵站(20)组成。

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