CN104088650A - 一种整体自行式液压衬砌台车及其改装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及单线铁路隧道施工领域，具体涉及一种整体自行式液压衬砌台车，包括整体模板、支撑整体模板的台车主骨架、支撑整体模板的竖向骨架和横梁，所述竖向骨架和横梁设置在所述台车主骨架的上端，在所述整体模板的左右两侧拱腰19-20度位置分别设置第一铰链和第二铰链。本发明的衬砌台车整体性好，操作简单，适用性强，能满足单线铁路多个净空断面施工，解决一个衬砌台车适用多个衬砌断面的问题。
Description
技术领域
本发明涉及单线铁路隧道施工领域，具体涉及一种整体自行式液压衬砌台车及其改装方法。
背景技术
当铁路隧道位于曲线段或部分位于曲线段时,曲线段轨道须加宽,隧道净空断面随加宽值不一样而发生变化 ,导致隧道工作面有多个衬砌断面,全线段衬砌断面净空尺寸不一致, 每种衬砌断面连续长度较短,造成进行衬砌施工时,需要多个衬砌台车。
常规隧道衬砌断面加宽值W多为0cm、10cm和20cm，二次衬砌台车一般采用W=10cm的基本型号，在起拱线设置一个铰链，当施工W=30cm的衬砌断面时，通过液压系统调整台车面板，但是在起拱线处会断面会减少2-3cm，台车加工时台车衬砌断面均考虑了加大5cm, 勉强可以满足使用。但是在曲线半径较小时，可能造成衬砌台车中部的拱部混凝土侵入设计二次净空，只能选择减少衬砌台车长度。当断面较多时，只有增加衬砌台车，造成台车投入增大，同时在隧道洞内拼装和拆卸台车，会影响隧道施工进度，造成窝工，导致施工的成本增大。
按照常规衬砌台车设计，净空宽度最大能调整10cm，高度调整5cm,最大可能是三个衬砌净空断面共用一个衬砌台车。当曲线段隧道较多，且隧道加宽至从0到50cm，衬砌断面净空断面净宽差距达40cm，净高差距最大为18cm，遇到此种情况时，如果仍然按照常规衬砌台车设计，会造成衬砌台车数量加大，同时在隧道内重新拼装台车，耗时较长，会影响掌子面开挖进度，导致约1个月时间不能进行衬砌施工，造成施工工序步骤超标，导致掌子面开挖停滞，隧道施工成本加大。
发明内容
针对现有技术存在的问题，提供一种适应多断面单线铁路隧道整体自行式液压衬砌台车。
本发明采用的技术方案为：
一种整体自行式液压衬砌台车，包括整体模板、支撑整体模板的台车主骨架、支撑整体模板的竖向骨架和横梁，所述竖向骨架和横梁设置在所述台车主骨架的上端，在所述整体模板的左右两侧拱腰19-20度位置分别设置第一铰链和第二铰链；
作为本发明的优选实施方式，还包括所述调节竖向骨架高度的竖向调节块，以及调节所述横梁宽度的横向调节块；所述横向调节块安装在横梁端部与整体模板之间，所述竖向调节块安装在竖向骨架上端与整体模板之间。
作为本发明的优选实施方式，在所述整体模板的左右两侧起拱线处分别设置第三铰链与第四铰链。
作为本发明的优选实施方式，所述整体模板上左侧第三铰链以下的部分以及右侧第四铰链以下的部分均为边墙模板，在所述边墙模板与台车主骨架之间设有液压油缸。
作为本发明的优选实施方式，还包括调整台车高度的液压系统一、驱动所述横梁左右移动的液压系统二；所述液压系统一安装在所述台车主骨架的下部，所述液压系统二安装在所述横梁下方与台车主骨架上端之间。
作为本发明的优选实施方式，所述整体模板由至少两块模板单元连接而成。可采用整体模板由6块长1.5m的模板单元组成，模板单元之间采用螺栓连接成整体模板。
作为本发明的优选实施方式，所述模板单元采用长1.5m，厚12mm的钢板。
作为本发明的优选实施方式，所述模板单元中间环向焊接一道环形加筋肋板。
作为本发明的优选实施方式，所述环形加筋肋板采用厚10mm钢板。
一种上述整体自行式液压衬砌台车的改装方法，第一步，当隧道衬砌净空断面发生变化后，将台车移至变化后的断面处将台车进行固定，并按照变化后断面的设计中线对台车进行定位,并利用调整台车高度的液压系统一将台车降到最低位置；第二步，拆除连接台车主骨架和整体模板的机械丝杆，拆除适用于变化前断面的竖向调节块和横向调节块，将台车拱腰处的整体模板调节到变化后断面的设计宽度，然后将加工好的适用于变化后断面的竖向调节块以及横向调节块安装就位并固定；第三步，按照断面的设计中线和内轨顶面距离地面的高度对台车进行精确定位,将整体模板上的边墙模板调整到设计宽度位置，再将机械丝杆连接在台车主骨架与整体模板之间进行加固定位。
作为本发明的优选实施方式，在所述第一步之前，先根据变化后断面的尺寸加工与之相适应的竖向调节块与横向调节块，并对加工出的竖向调节块与横向调节块进行编号并单独存放。
所述整体模板包括拱顶模板、拱腰模板以及边墙模板，所述第一铰链与第二铰链之间为拱顶模板；在所述整体模板的左右两侧起拱线位置设置第三铰链与第四铰链，所述第一铰链与第三铰链之间以及第二铰链与第四铰链之间均为拱腰模板；所述第三铰链与第四铰链以下为边墙模板。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的衬砌台车整体性好，操作简单，适用性强，能满足单线铁路隧道多个净空断面施工，解决一个衬砌台车适用多个衬砌断面的问题。
2、本发明的衬砌台车比在隧道内拼装和拆卸台车耗时少，台车改装工艺简单。
3、在单线铁路隧道曲线隧道施工时，本发明可减少台车投入，不影响隧道开挖进度，节约成本。
附图说明
图1是衬砌台车主骨架结构示意图
图2是本发明在断面加宽值W=50+5cm的结构示意图
图3是本发明在断面加宽值W=30+5cm的结构示意图
图4是本发明在断面加宽值W=10+5cm的结构示意图
图5是图4的左视图
图中标记：1-台车主骨架，2-横梁，3-竖向骨架，4-液压系统二，5-液压系统一，6-内轨顶面，7-行走系统，8-枕木，9-拱顶模板，10-拱腰模板，11-第二铰链，12-起拱线，13-第一铰链，14-第三铰链，15-第四铰链，16-机械丝杆，17-液压油缸，18-第二铰链所处位置的弧度，19-竖向调节块，20-横向调节块，21-边墙模板，22-环形加筋肋板，23-板缝，24-窗口，25-模板单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，图1为台车主骨架1的结构示意图，竖向骨架3和横梁2设置在所述台车主骨架1的上端。图2为断面加宽值W=50+5cm的结构示意图，结合图2所示，本发明的整体自行式液压衬砌台车，包括整体模板、支撑整体模板的台车主骨架1、支撑整体模板的竖向骨架3和横梁2，在所述整体模板的左右两侧拱腰19-20度位置分别设置第一铰链13和第二铰链11；结合附图4，标记18即第二铰链13所处位置的弧度。
另外，结合图4，本发明的衬砌台车还包括调节竖向骨架3高度的竖向调节块19，以及调节所述横梁2宽度的横向调节块20；所述横向调节块20安装在横梁2端部与整体模板之间，所述竖向调节块19安装在竖向骨架3上端与整体模板之间。在所述整体模板的左右两侧起拱线12处分别设置第三铰链14与第四铰链15。
所述整体模板左侧第三铰链14以下的部分以及右侧第四铰链15以下的部分均为边墙模板21，在所述边墙模板21与台车主骨架1之间设有液压油缸17。
本发明的衬砌台车还包括调整台车高度的液压系统一5、驱动所述横梁左右移动的液压系统二4；所述液压系统一5安装在所述台车主骨架1的下部，所述液压系统二4安装在所述横梁2下方与台车主骨架1上端之间。
如图5所示，所述整体模板由6块长1.5m的模板单元25组成，模板单元25之间采用螺栓连接成整体模板。所述模板单元25采用长1.5m，厚12mm的钢板。所述模板单元中间环向焊接一道环形加筋肋板22，所述环形加筋肋板采用厚10mm钢板。图5中单元模板之间的标记23为模板之间的板缝，单元模板上还设有窗口24。
本实施例还公开了一种上述整体自行式液压衬砌台车的改装方法，改装之前先根据变化后断面的尺寸加工与之相适应的竖向调节块与横向调节块，并对加工出的竖向调节块与横向调节块进行编号并单独存放，然后第一步，当隧道衬砌净空断面发生变化后，将台车移至变化后的断面处将台车进行固定，并按照变化后断面的设计中线台车进行定位，并利用调整台车高度的液压系统一将台车降到最低位置；第二步，如图3所示，拆除连接台车主骨架1和整体模板的机械丝杆16，拆除适用于变化前断面的竖向调节块和横向调节块，将台车拱腰处的整体模板调节到变化后断面的设计宽度，然后将加工好的适用于变化后断面的竖向调节块以及横向调节块安装就位并固定；第三步，按照断面的设计中线和内轨顶面6距离地面的高度对台车进行精确定位,并将整体模板上的边墙模板21调整到设计宽度位置，再将机械丝杆连接在台车主骨架与整体模板之间进行加固定位。
所述整体模板包括拱顶模板9、拱腰模板10以及边墙模板21，所述第一铰链与第二铰链之间为拱顶模板；在所述整体模板的左右两侧起拱线位置设置第三铰链与第四铰链，所述第一铰链与第三铰链之间以及第二铰链与第四铰链之间均为拱腰模板；所述第三铰链与第四铰链以下为边墙模板。
下面再详细描述一下本发明的衬砌台车以及衬砌台车改装方法，本发明的技术方案如下：
采用按照w=10+5cm的二次衬砌净空断面为基本断面加工整体式液压自行式衬砌台车,本方案台车纵向长度为9m,由6块长1.5m的模板单元组成，模板单元之间采用螺栓连接成整体模板，整体模板靠台车重要整体骨架支撑，利用电动机以及吸走系统7在枕木8上的钢轨上行走，施工时首先利用液压系统一和液压系统二将台车调整到设计标高将和宽度，再采用机械丝杆16对台车进行加固定位。考虑台车适用断面较多，在面板拱腰19度位置和起拱线位置共设四个铰链，并在拱部两侧的竖向骨架3和横梁2端头分别设置竖向调节块和横向调节块，当衬砌净空断面发生变化时,通过更换竖向调节块19和横向调节块20，并充分利用上述铰链的定向旋转功能，调整衬砌台车整体模板角度，使衬砌台车模板外轮廓弧度与设计衬砌净空断面吻合，满足设计尺寸后对台车进行定位加固。台车模板通过调整满足隧道不同断面的衬砌净空后，导致台车模板外轮廓与主骨架之间的距离发生变化，通过配置的液压油缸17和机械丝杆16的行程来解决，在台车设计时，在满足丝杆最小有效丝扣的情况，增大机械丝杆16可调行程，来满足断面变化后的造成距离。
整体模板采用厚12mm的钢板，并1.5m长的单元模板中间环向焊接一道环形加筋肋板，与纵梁连接牢固，环形加筋肋板采用厚10mm钢板，机械丝杆17的铰链焊接在纵梁上，来提高模板刚度和整体性。
实施例2
如附图3所示，是本发明在断面加宽值W=30+5cm的结构示意图，与附图2的区别在于，利用液压系统一5和液压系统二4将台车调整到变化后的断面的设计标高将和宽度，并利用液压油缸16以及机械丝杆17调整了整体模板与台车主骨架之间的距离，并且替换了适用于变化后的断面的横向调节块和竖向调节块，并充分利用铰链的定向旋转功能，调整衬砌台车整体模板角度，使衬砌台车模板外轮廓弧度与设计衬砌净空断面吻合，满足设计尺寸后对台车进行定位加固。
实施例3
如附图4所示，是本发明在断面加宽值W=10+5cm的结构示意图，与附图2和附图3的区别在于，利用液压系统一5和液压系统二4将台车调整到变化后的断面的设计标高将和宽度，并利用液压油缸16以及机械丝杆17调整了整体模板与台车主骨架之间的距离，并且替换了适用于变化后的断面的横向调节块和竖向调节块，并充分利用铰链的定向旋转功能，调整衬砌台车整体模板角度，使衬砌台车模板外轮廓弧度与设计衬砌净空断面吻合，满足设计尺寸后对台车进行定位加固，图4中标记18的角度为19°19′45″。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种整体自行式液压衬砌台车，包括整体模板、支撑整体模板的台车主骨架、支撑整体模板的竖向骨架和横梁，所述竖向骨架和横梁设置在所述台车主骨架的上端，其特征在于，在所述整体模板的左右两侧拱腰19-20度位置分别设置第一铰链和第二铰链。
2.根据权利要求1所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，还包括调节所述竖向骨架高度的竖向调节块，以及调节所述横梁宽度的横向调节块；所述横向调节块安装在横梁端部与整体模板之间，所述竖向调节块安装在竖向骨架上端与整体模板之间。
3.根据权利要求1或2所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，在所述整体模板的左右两侧起拱线处分别设置第三铰链与第四铰链。
4.根据权利要求3所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，所述整体模板左侧第三铰链以下的部分以及右侧第四铰链以下的部分均为边墙模板，在所述边墙模板与台车主骨架之间设有液压油缸。
5.根据权利要求1、2或4所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，还包括调整台车高度的液压系统一、驱动所述横梁左右移动的液压系统二；所述液压系统一安装在所述台车主骨架的下部，所述液压系统二安装在所述横梁下方与台车主骨架上端之间。
6.根据权利要求1、2或4所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，所述整体模板由至少两块模板单元连接而成。
7.根据权利要求6所述的整体自行式液压衬砌台车，其特征在于，所述模板单元中间设有环形加筋肋板。
8.一种上述整体自行式液压衬砌台车的改装方法，其特征在于，第一步，当隧道衬砌净空断面发生变化后，将台车移至变化后的断面处将台车进行固定，并按照变化后断面的设计中线对台车进行初步定位,并利用调整台车高度的液压系统一将台车降到最低位置；第二步，拆除连接台车主骨架和整体模板的机械丝杆，拆除适用于变化前断面的竖向调节块和横向调节块，将台车拱腰处的整体模板调节到变化后断面的设计宽度，然后将加工好的适用于变化后断面的竖向调节块以及横向调节块安装就位并固定；第三步，按照变化后断面的设计中线和内轨顶面距离地面的高度将台车进行精确定位,将整体模板上的边墙模板调整到设计宽度位置，再将机械丝杆连接在台车主骨架与整体模板之间进行加固定位。
9.根据权利要求8所述的整体自行式液压衬砌台车的改装方法，其特征在于，在所述第一步之前，先根据变化后断面的尺寸加工与之相适应的竖向调节块与横向调节块，并对加工出的竖向调节块与横向调节块进行编号并单独存放。
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| CP03 | Change of name, title or address |
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