CN102296971B - 一种隧道紧急避车带的衬砌方法及隧道衬砌台车 - Google Patents

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Abstract

一种隧道紧急避车带的衬砌方法及隧道衬砌台车,该衬砌方法是将隧道衬砌台车分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,然后分别驶入隧道主洞内,横向铺设副洞走行轨道,用千斤顶顶起台车,将顶起的台车走行机构旋转90°安装,走行至紧急避车带副洞衬砌位置,连接左、右台车,该衬砌方法可以在较小的隧道空间内快速拼装衬砌模架,从而提高衬砌速度,保障衬砌质量。为实现该方法的隧道衬砌台车,可分解成具有独立走行机构的左、右两台车,所述左、右台车之间设有两连接顶模架(5、4)及侧模架(9、10);所述左、右台车的门架(1)和托架(2)之间可拆卸连接,所述左、右台车的走行机构(16)可旋转90°装配。

Description

一种隧道紧急避车带的衬砌方法及隧道衬砌台车
技术领域
[0001] 本发明涉及一种隧道紧急避车带的衬砌方法及实现这种方法的隧道衬砌台车。
背景技术
[0002] 随着我国大规模修建高速铁路和高速公路,建设单位对施工设备的要求越来越高,为了避免隧道出现意外事故而阻碍整个交通运输,公知的高速公路隧道内设置有紧急避车带。公路紧急避车带路面要比主隧道路面宽出数米,所以紧急避车带衬砌台车半径比主洞衬砌台车半径要大。
[0003] 中国实用新型专利CN201031705Y公开了一种铁路隧道专用衬砌台车,包括两侧模构成的拱形模、门架、支持两侧模的若干千斤顶以及走行机构,但该方案只能衬砌隧道主洞,遇到需要衬砌紧急避车带的副洞时,通常采用在主洞衬砌台车的基础上另增设副门架和副模架,该副门架和副模架在副洞内拼装出紧急避车带衬砌台车,浇筑完成后又需要拆卸副门架和副模架之后,重新组装成主洞衬砌台车。由于隧道内拼装作业场地空间有限,且衬砌台车周而复始的拆卸,这种方法不仅导致衬砌精度难以保证,而且劳动力大、效率低、工期长。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是,提供一种隧道紧急避车带的衬砌方法,该方法可以在较小的隧道空间内快速拼装成紧急避车带的衬砌模架,从而提高衬砌速度,保障衬砌质量,减轻劳动强度。
[0005] 本发明要解决的另一个技术问题是,提供一种隧道衬砌台车,该台车能快速拼装成紧急避车带的衬砌模架,从而提高衬砌速度,保障衬砌质量,减轻劳动强度。
[0006] 本发明之隧道紧急避车带的衬砌方法,包括如下步骤:(1)将隧道衬砌台车分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,其中左、右台车分别安装有顶模架、侧模架、走行机构及支撑连接件;所述左、右台车的走行机构可旋转90度安装;所述顶模架、侧模架及相应的支撑连接件处于收缩状态;(2)按台车走行轨距铺设进隧道主洞走行轨道;
(3)利用左台车或右台车自走行依次驶入隧道主洞内;(4)左台车或右台车走行至隧道主洞的紧急避车带的隧道副洞段时,横向铺设副洞走行轨道,用千斤顶顶起紧急避车带相应侧的左台车或右台车,将台车走行机构旋转90°安装,千斤顶收起使顶起的左台车或右台车的走行轮位于隧道副洞走行轨道上;(5)左台车或右台车走行至紧急避车带副洞衬砌位置,让开隧道主洞的走行轨道位置;(6)右台车或左台车行驶到左台车或右台车相应结合位置;(7)连接左、右台车的门架及托架,左、右台车构成整体结构;(8)用托架支撑千斤支撑起左台车或右台车的顶模架;连接顶模架与托架之间的支撑柱;通过铰接销固定,再用螺栓连接左、右台车的顶模架;(9)安装位于左、右台车顶模架连接处两侧支撑柱之间的横拉撑杆;(10)操作液压泵站的控制阀使顶升油缸伸出,顶模架整体上升到达指定的工作位置;(11)操作液压泵站的控制阀使侧向油缸伸出,左、右下模架撑开到达指定的工作半径;(12)安装拱角千斤及与模板相连的侧向千斤,操作液压泵站7的控制阀使小动模油缸伸出到达指定的工作位置;(13)检测模板安装尺寸,无误后进行衬砌;(14)紧急避车带的副洞衬砌完成后,按照所述步骤反向操作收缩模架,分离左、右台车,退出隧道主洞。
[0007] 所述隧道紧急避车带的衬砌方法,由于将隧道衬砌台车分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,因此,左、右台车均可独立的依靠自走行进入隧道,无需外力拖动。
[0008]由于左、右台车包括设有顶模架、侧模架、走行机构及支撑连接件;顶模架、侧模架及相应的支撑连接件可以收缩,这样左、右台车可在拼装条件较好的隧道外进行拼装后再驶入隧道内,在隧道内拼装时,只需连接左、右两台车的门架和托架就可以快速组装成紧急避车带的衬砌模架,从而大大提高了台车衬砌效率,提高拼装质量,缩短工期,减轻劳动强度。
[0009] 由于左、右台车的走行机构可旋转90度安装;当右台车或左台车走行至隧道主洞的紧急避车带的隧道副洞段时,台车走行机构可旋转90°安装,从而实现台车的横向走行,便于让出隧道主洞空间,实现左、右台车的整体连接。
[0010] 本发明之用于实施隧道紧急避车带的衬砌方法的隧道衬砌台车,包括门架总成、由顶模架及侧模架组成的模架总成、位于门架与顶模架之间的托架总成、走行机构,其特征在于,所述隧道衬砌台车是可分解成具有独立走行机构的左、右两台车的隧道衬砌台车,所述左、右台车设有连接顶模架及侧模架;所述左、右台车的门架和托架之间可拆卸连接,所述左、右台车的走行机构可旋转90°装配。
[0011] 进一步地,左、右台车的门架和托架之间采用螺栓连接或铰接。
[0012] 进一步地,左、右台车的走行机构旋包括带动力的主动走行机构和不带动力的被动走行机构,主动走行机构和被动走行机构分别可旋转90°安装。
[0013] 进一步地,左、右台车的的顶模架与托架之间依次连接有支撑柱,支撑柱两端为可拆卸连接。
[0014] 进一步地,左、右台车的顶模架之间设有接口,接口的为可拆卸连接。
[0015] 本发明之隧道衬砌台车,由于可分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,因此,左、右台车均可独立的依靠自走行进入隧道,无需外力拖动。
[0016] 由于左、右台车均设有顶模架及侧模架,左、右台车的门架和托架之间可拆卸连接,左、右台车的顶模架及侧模架可以在隧道外拼装好,行驶隧道内拼装时,只需连接左、右两台车的门架和托架,就可以快速组装成紧急避车带衬砌模架,实现衬砌,从而大大提高了台车衬砌效率,提高拼装质量,缩短工期,减轻劳动强度。
[0017] 此外,左、右台车的走行机构可旋转90°安装的结构形式,可以方便的实现台车横向移动,利用台车的自走行移动到紧急避车带衬砌位置,从而方便的让出隧道主洞空间,实现左、右台车的整体连接。
附图说明
[0018] 构成本说明书一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明只是用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
[0019] 图1是本发明实施例隧道衬砌台车隧道外拼装成左、右台车的结构示意图;[0020] 图2是图1所示左、右台车的侧视图;
[0021] 图3是本发明实施例隧道衬砌右台车进入隧道的状态示意图;
[0022] 图4是本发明实施例隧道衬砌右台车进入隧道紧急避车带横向移动衬砌位置的状态不意图;
[0023] 图5是本发明实施例隧道衬砌左、右台车之间的门架和托梁拼装连接成整体后状态不意图;
[0024] 图6至图8是本发明实施例隧道衬砌左、右台车连接成整体后依次连接调整顶模架、边模架最后形成紧急避车带的衬砌状态示意图。
具体实施方式
[0025] 下文参照附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026] 本发明的隧道紧急避车带的衬砌方法,包括如下步骤:
[0027] (I)参照图1及图3,将隧道衬砌台车分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,其中左台车包括安装顶模架II 5、左侧模架9、走行机构16、门架1、托架2、托架支撑千斤4及侧向千斤12。右台车包括安装顶模架I 3、右侧模架10、走行机构16、门架1、托架2、托架支撑千斤4及侧向千斤12。左、右台车的走行机构可旋转90度安装;左、右台车的托架支撑千斤4及侧向千斤12处于收缩状态,其收缩程度使其由顶模架II5和左侧模架9或顶模架I 3和右侧模架10的外形小于隧道主洞30的断面;
[0028] (2)参照图3,按台车走行轨距铺设进隧道主洞走行轨17 ;
[0029] (3)利用右台车自走行驶入隧道主洞30内,随后左台车利用自走行驶入隧道主洞内30内;
[0030] (4)参照图4,右台车走行至隧道主洞30的紧急避车带的隧道副洞40段时,横向铺设副洞走行轨18,用千斤顶顶起右台车,将顶起的右台车走行机构旋转90°安装,千斤顶收起使顶起的右台车的走行轮位于隧道副洞30走行轨道18上;
[0031] (5)右台车横向走行至紧急避车带副洞40衬砌位置,同时让开隧道主洞30的走行轨道17位置;
[0032] (6)参照图5,左台车行驶到右台车结合位置;(7)连接左、右台车的门架I及托架2,左、右台车构成整体结构;
[0033] (8)参照图6,用托架支撑千斤4支撑起右台车的顶模架I 3,分别连接顶模架I 3与托架2之间的支撑柱I 201、支撑柱II 202、支撑柱III 203 ;参照图7,用托架支撑千斤4支撑起左台车的顶模架II 5,分别连接顶模架II 5与托架2之间的支撑柱I 201支撑柱II 202、支撑柱IIl 203,通过铰接销固定,再用螺栓连接左、右台车的顶模架II 5、顶模架I i的接口 26 ;
[0034] (9)参照图8和图2,安装位于左、右台车顶模架II 5、顶模架I 3之间的横拉撑杆20 ;
[0035] (10)操作液压泵站7的控制阀使固定在门架I上的一对顶升油缸6伸出,将连接在托架2上部的顶模架II 5、顶模架i 3整体顶升到达指定的工作位置;[0036] (11)操作液压泵站7的控制阀使侧向油缸8伸出,左侧模架9、右侧模架10撑开到达指定的工作半径;
[0037] (12)安装拱角千斤11,操作液压泵站7的控制阀使小动模油缸13伸出到达指定的工作位置;
[0038] (13)通过顶升油缸6、侧向移动装置22、侧向油缸8、小动模油缸13、侧向千斤12及拱角千斤11调整顶模架II 5、顶模架i 3和左侧模架9、右侧模架10的衬砌尺寸,检测无误后进行衬砌作业;
[0039] ( 14)紧急避车带的副洞衬砌完成后,按照所述步骤反向操作,收缩模架,分离左、右台车,退出隧道主洞。
[0040] 参照图8和图2,本发明之实施隧道紧急避车带的衬砌方法的隧道衬砌台车,是可分解成具有独立走行机构的左、右两台车的隧道衬砌台车,左、右两台车具有独立的门架1、托架2以及行走机构16,所述左、右台车的门架1、托架2以及行走机构16的结构相同。
[0041] 左或右台车的门架I下面安装有对称的两根平行的纵梁101,每一纵梁101的下面安装有走行机构16,走行机构16包括带动力的走行机构162和不带动力的走行机构161,其中带动力的走行机构162和不带动力的走行机构161分别安装在纵梁101的两端下部,带动力的走行机构162和不带动力的走行机构161与纵梁101可以在需要时旋转90°进行安装,即左或右台车通过走行机构16可实现横向走行。
[0042] 左或右台车的门架I优选采用左、中、右三个门形框架102并通过左、中和中、右门形框架102之间的侧向构件103连接组成立体结构;门架I的上部安装托架2,在托架2与门形框架102之间安装有顶升油缸6和竖向支撑杆21,顶升油缸6和竖向支撑杆21之间铰接有水平调整机构22,水平调整机构22用于调整顶模架II 5、顶模架I 3及左侧模架9、右侧模架10的横向位置。相对于左台车来说,托架2的上部,连接有顶模架II 5,顶模架II 5的右端设有合模斜口,在合模斜口上焊接有合模连接板19,顶模架II 5的左端与左侧模架9的上端之间铰接有一过渡模架23,过渡模架23上分别连接支撑柱204及托架2,顶模架II 5与托架2之间相对于门形框架位置连接支撑柱201、202、203,顶模架5与托架2之间还连接有托架支撑千斤4。相对于右台车来说,托架2的上部,连接有顶模架3,顶模架3的左端设有与顶模架6相应的合模斜口,在合模斜口上焊接有合模连接板19,顶模架I 3的右端与侧模10的上端之间铰接有一过渡模架24,过渡模架24上分别连接支撑柱204及托架2,顶模架3与托架2之间相对于门形框架位置连接支撑柱201、202、203,顶模架I 3与托架I之间还连接有托架支撑千斤4。此外,顶模架II 5、1 3之间连接横拉撑杆20,在左台车门架I及托架2的右端,以及右台车门架I及托架2的左端分别焊接相应的连接法兰24、25,拼装时连接法兰24、25通过螺栓进行连接。
[0043] 左台车的左侧模架9及右台车的右侧模架10的中部与相应的门架I侧面之间铰接有侧向油缸8,左台车的左侧模架9的下端铰接有第一小动模14,右台车的右侧模架10的下端铰接有第二小动模15,左台车的左侧模架9的下端与一小动模14的下端之间铰接有小动模油缸13,同样,在右台车的右侧模架10的下端与第二小动模15的下端之间铰接有小动模油缸13。[0044] 此外,左台车的左侧模架9、及右台车的右侧模架10与相应门架I的侧面分别铰接有支撑杆12及拱角千斤11,液压泵站7安装在门架I上部的一端操作台位置。
[0045] 结合参照图1和图8,使用时,先在隧道外拼装左台车及右台车,为便于台车通过隧道,拆除支撑柱201、202、203及拱角千斤11,通过液压泵站7调整顶升油缸6、侧模油缸
8、小动模油缸13以及人工调整水平移动机构22、托架支撑千斤4、侧向千斤12,使顶模架II
5、顶模架i 3,左侧模架9、右侧模架10处于收缩状态。
[0046] 参照图3至图8,左、右台车驶入隧道后,其转向、拼装连接及调整的步骤与上述隧道紧急避车带的衬砌方法的相应步骤相同,故不再赘述。
[0047] 从以上的描述中,可以看出,使用本发明的隧道紧急避车带的衬砌方法及隧道衬砌台,可以在隧道外拼装左、右台车,依靠左、右台车自走行在隧道内快速拼装成紧急避车带的衬砌模架,从而提高衬砌速度,保障衬砌质量,减少劳动强度。而且该台车对现有普通台车简单改装后即可实现隧道紧急避车带的衬砌,成本低廉,值得推广应用。
[0048] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隧道紧急避车带的衬砌方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)、将隧道衬砌台车分解成两台具有独立走行机构的左、右隧道衬砌台车,其中左、右台车包括安装相应的顶模架、侧模架、走行机构及支撑连接件;所诉左、右台车的走行机构可旋转90度安装;所述顶模架、侧模架及相应的支撑连接件处于收缩状态; (2)、按台车走行轨距铺设进隧道主洞走行轨道; (3)、利用左台车或右台车自走行依次驶入隧道主洞内; (4)、左台车或右台车走行至隧道主洞的紧急避车带的隧道副洞段时,横向铺设副洞走行轨道,用千斤顶顶起紧急避车带相应侧的左台车或右台车,将台车走行机构旋转90°安装,千斤顶收起使顶起的左台车或右台车的走行轮位于隧道副洞走行轨道上; (5)、左台车或右台车走行至紧急避车带副洞衬砌位置,让开隧道主洞的走行轨道位置; (6)、右台车或左台车行驶到隧道主洞相应结合位置; (7)、门架及托架,左右台车构成整体结构; (8)、用托架支撑千斤依次支撑起左台车或右台车的顶模架;分别连接顶模架与托架之间的支撑柱; (9)、通过铰接销固定,再用螺栓连接左、右台车的顶模架; (10)、安装位于左、右台车顶模架连接处两侧支撑柱之间的横拉撑杆; (11)、操作液压泵站的控制阀使顶升油缸伸出,顶模架整体上升到达指定的工作位置; (12)、操作液压泵站的控制阀使侧向油缸伸出,左、右下模架撑开到达指定的工作半径; (13)、安装拱角千斤及与模板相连的侧向千斤,操作液压泵站(7)的控制阀使小动模油缸(13)伸出到达指定的工作位置; (14)、检测模板安装尺寸,无误后进行衬砌; (15)、紧急避车带的副洞衬砌完成后,按照上述相反程步骤收缩模架,分离左、右台车,退出隧道主洞。
2.一种用于权利要求1所述的隧道紧急避车带的衬砌方法的隧道衬砌台车,包括门架总成、由顶模架及侧模架组成的模架总成、位于门架与顶模架之间的托架总成、走行机构,其特征在于,所述隧道衬砌台车是可分解成具有独立走行机构的左、右两台的隧道衬砌台车,所述左、右台车设有顶模架(5、3 )及侧模架(9、10 );所述左、右台车的门架(I)和托架(2)之间可拆卸连接,所述左、右台车的走行机构(16)可旋转90°安装。
3.根据权利要求2所述的隧道衬砌台车,其特征在于,所述左、右台车的门架(I)和托架(2 )之间采用螺栓连接或铰接。
4.根据权利要求2或3所述的隧道衬砌台车,其特征在于,所述左、右台车的走行机构(16)包括带动力的主动走行机构(162)和不带动力的被动走行机构(161),所述主动走行机构(162)和被动走行机构(161)分别可旋转90°安装。
5.根据权利要求4所述的隧道衬砌台车,其特征在于,所述左、右台车的的顶模架(5、4)与所述托架(2)之间依次连接有支撑柱(21、22、23),所述支撑柱(21、22、23)两端为可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的隧道衬砌台车,其特征在于,所述左、右台车的顶模架(5、4)之间设有接口(26),所诉接口 (26)为可拆卸连接。
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