CN104358577B - 一种隧道衬砌台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道衬砌台车。此隧道衬砌台车包括匹配隧道轮廓的模板组件，模板组件具有左顶模板、右顶模板、左侧模板、右侧模板和顶模板，其中，左顶模板与右顶模板相对式设置，并在左顶模板与右顶模板上端之间形成间隙，间隙在横向上距离可调，左侧模板和右侧模板相对式设置，并分别与左顶模板和右顶模板相连接，顶模板适应于间隙，且顶模板的两侧与左顶模板和右顶模板可拆卸式连接。

Description

一种隧道衬砌台车

技术领域

本发明涉及一种隧道衬砌台车，尤其涉及一种用于单线铁路的可变跨的隧道衬砌台车。

背景技术

目前，在隧道衬砌施工过程中，隧道一般采用隧道衬砌台车进行衬砌。而一般隧道衬砌台车包括台车模板、台车模板内的台车和模板收支系统和操作平台。

在单线铁路可变跨隧道施工过程中，由于隧道断面具有不同的加宽值，由此，使用现有技术中的单台隧道衬砌台车，不能满足加宽断面隧道轮廓的衬砌使用需求，增加了施工难度。

因此，需要研发一种隧道衬砌台车，能适用于单线铁路可变跨隧道，以降低施工难度，提高施工质量。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出了一种隧道衬砌台车，包括匹配隧道轮廓的模板组件，模板组件具有：

相对式设置的左顶模板和右顶模板，左顶模板与右顶模板的上端之间形成间隙，并且间隙在横向上距离可调，

相对式设置的左侧模板和右侧模板，左侧模板和右侧模板分别与左顶模板和右顶模板的下端相连接，

适应于间隙的顶模板，顶模板的两侧分别与左顶模板和右顶模板的上端可拆卸式连接。

在一个实施例中，顶模板包括匹配隧道的弧状的顶模面板和处于顶模面板的内侧的两顶模框板，顶模面板与两顶模框板所形成的截面为扇形，

右顶模板包括匹配隧道的弧状的右顶模面板和处于右顶模面板的内侧的右顶模框板，右顶模框板构造有能与右侧的顶模框板接触的第一右部分、与第一右部分连接的第二右部分，以及与第二右部分连接的水平的第三右部分，

左顶模板包括匹配隧道的弧状的左顶模面板和处于左顶模面板的内侧的左顶模框板，左顶模框板构造有能与左侧的顶模框板接触的第一左部分、与第一左部分连接的第二左部分，以及与第二左部分连接的水平的第三左部分，

其中，第二右部分与第二左部分之间形成安装空间，第三右部分与第三左部分形成水平的接触面。

在一个实施例中，在安装空间内设置水平的第一油缸，第一油缸的一端设置在第二右部分上，第一油缸的另一端设置在第二左部分上。

在一个实施例中，顶模板适用于可调节的间隙的横向尺寸为30～200cm。

在一个实施例中，还包括设置在接触面下端并与接触面接触式连接的托架组件，托架组件包括相对式设置的沿纵向分布的托架纵梁和设置在托架纵梁之间的托架横梁，其中，托架纵梁的两端延伸出模板组件。

在一个实施例中，托架横梁构造为槽形结构，托架横梁在托架纵梁之间上下相对式设置，并与托架纵梁形成用于台车的操作空间。

在一个实施例中，还包括用于支撑托架组件的门架组件，门架组件具有：

位于同一水平面的门架上横梁，托架纵梁的两端搭接在门架上横梁上，

用于支撑门架上横梁的门架立柱，门架立柱设置在各门架上横梁的两侧，并与门架上横梁垂直，

沿纵向分布的门架上纵梁，门架上纵梁的两端与门架上横梁固定连接。

在一个实施例中，在托架纵梁的两端面上设置勾板，在纵向上门架上横梁位于勾板之间，并且勾板能竖向延伸过门架上横梁。

在一个实施例中，还包括模板收支组件，模板收支组件包括：

一端与托架纵梁连接而另一端与右侧模板连接的第二右油缸、一端与托架纵梁连接而另一端与右侧模板连接的右可调节支撑梁、一端与右可调节支撑梁连接而另一端与右侧模板连接的第三右油缸，其中，第二右油缸的另一端、第三右油缸的另一端和右可调节支撑梁的另一端在右侧模板上由上到下的位置依次设置，

一端与托架纵梁连接而另一端与左侧模板连接的第二左油缸、一端与托架纵梁连接而另一端与左侧模板连接的左可调节支撑梁，一端与左可调节支撑梁连接而另一端与左侧模板连接的第三左油缸，其中，第二左油缸的另一端、第三左油缸的另一端和左可调节支撑梁的另一端在左侧模板上由上到下的位置依次设置。

在一个实施例中，在左侧模板和右侧模板的底部设置支撑件。

与现有技术相比，本发明包括以下优点。通过调节设置在左顶模板与右顶模板之间的间隙，再在间隙处设置不同尺寸的顶模板，以适应不同加宽值隧道断面，提高了隧道衬砌台车的应用范围，降低了施工难度。同时，顶模板的截面为扇形结构，使得顶模板能容易地安装到间隙处，方便了施工拆卸操作，提高了衬砌施工的工作效率。托架组件与门架组件结构简单，同时形成的门架净空大，增加了施工所需的工作空间。另外，采用这种结构的隧道衬砌台车，提升了模板强度，提升了隧道衬砌的表面施工质量，并且改善了隧道衬砌台车模板的受力方式，降低了隧道衬砌台车的加工难度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明的隧道衬砌台车支模时的主视图。

图2显示了根据本发明的隧道衬砌台车的的侧视图。

图3显示了根据本发明的隧道衬砌台车脱模时的主视图。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，隧道衬砌台车100包括匹配隧道轮廓的模板组件1。模板组件1包括左顶模板11、右顶模板12、左侧模板13和右侧模板14。其中，左顶模板11和右顶模板12相对式设置，在两者的上端之间形成了间隙15，并且间隙15在横向上的距离可调。左侧模板13和右侧模板14相对式设置，左侧模板13和右侧模板14分别与左顶模板11和右顶模板12的下端相连接的。模板组件1还包括顶模板16，顶模板16适应与间隙15的变化而与左顶模板11和右顶模板12可拆卸式连接。

由此，此隧道衬砌台车100通过调整左顶模板11和右顶模板12之间的间隙15，再安装不同尺寸的顶模板16，而形成不同尺寸结构的模板组件1，用于匹配不同加宽值隧道断面，从而，降低了施工难度，提高了单线铁路的可变跨的隧道的施工质量。

在一个实施例中，顶模板16包括匹配隧道的弧状的顶模面板17和两顶模框板18，两顶模框板18与顶模面板17的内侧面连接，使得两顶模框板18与顶模面板17形成的截面为大体的扇形结构。左顶模板11包括匹配隧道的弧状的左顶模面板19和设置在左顶模面板19的内侧的左顶模框板20。左顶模框板20包括有能与左侧的顶模框板18接触的第一左部分21、与第一左部分21连接的第二左部分22，以及与第二左部分22连接的水平的第三左部分23。相对应地，右顶模板12包括匹配隧道的弧状的右顶模面板24和设置在右顶模面板24内侧的右顶模框板25。右顶模框板25包括有能与右侧的顶模框板18接触的第一右部分26、与第一右部分26连接的第二右部分27，以及与第二右部分27连接的水平的第三右部分28。其中，第一左部分21与第一右部分26所形成的截面形状与顶模板16的截面形状相同。由此在衬砌施工过程中，顶模板16安装到间隙15，扇形截面的顶模板16方便了顶模板16的拆装操作。同时，两顶模框板18分别与第一左部分21和第一右部分26相接触式配合，有助于模板组件1受力稳定，提高隧道衬砌的表面施工质量。另外，可在顶模框板18与第一左部分21和第一右部分26相接触的位置处，设置栓接件29，用于将顶模板16与左顶模板11和右顶模板12连接。从而具有这种结构的模板组件1结构简单，受力合理，即方便了拆装，又提高了施工效率和质量。

在顶模板16的最顶区域处设置有用于注浆的浇注口(图中未示出)。需要说明地是，可根据工程需要，在顶模板16上设置多个纵向分布的浇注口。在一个实施例中，为了适应单线铁路可变跨隧道，调节间隙15在横向上的距离，需要不同尺寸的顶模板16与之匹配，因此，不同的顶模板16在横向上具有不同的尺寸，例如，不同的尺寸可在30～200cm之间。也就是，不同的顶模板16在横向方向上的弦长可在30～200cm中变化。

其中，第二右部分27与第二左部分22之间形成安装空间30。在安装空间30内设置水平的第一油缸2，用于调整间隙15的横向尺寸。第一油缸2的一端设置在第二右部分27上，第一油缸2的另一端设置在第二左部分22上。由此，通过调整第一油缸2，便可以调整间隙15的大小，适应可变跨隧道。另外，为了方便第一油缸2的安装，增加操作空间，安装空间30大体构造为梯形结构，也就是，第二右部分27与第二左部分22构造为如图1所示的在从上到下的方向上由内向外侧倾斜的斜面。

其中，第三左部分23和第三右部分28处于同一水平面，并形成了接触面3。并且，隧道衬砌台车100还包括托架组件4。托架组件4设置在接触面3的下端用于支撑模板组件1。托架组件4包括两个托架纵梁41和位于两托架纵梁41之间的托架横梁42。其中，托架纵梁41沿纵向分布，两端延伸出模板组件1。并且两个托架纵梁41相对式设置，即一个接触式设置在第三左部分23的下面，而另一个接触式设置在第三右部分28的下面。

在一个实施例中，可在托架纵梁41之间的纵向上设置多个间隔式排布的托架横梁42。并且托架纵梁41的竖向上设置彼此相对的托架横梁42。托架横梁42构造为槽形结构，并且两个上下相对式设置的托架横梁42与托架纵梁41形成类似圆弧状的操作空间5。通过这种设置有利于改善隧道衬砌台车100的受力方式。同时，操作空间5能提供台车的工作空间，方便施工操作。

隧道衬砌台车100还包括用于支撑托架组件4的门架组件6。门架组件6具有门架上横梁61、门架立柱62和门架上纵梁63。其中，如图2所示，在模板组件1的纵向外端设置两个相对的门架上横梁61，各门架上横梁61位于同一水平面。托架纵梁41的两端搭接在门架上横梁61上。门架上纵梁63沿纵向分布，其两端与门架上横梁61固定连接。门架立柱62设置在各门架上横梁61的两侧，并与门架上横梁61垂直，用于支撑门架上横梁61。即在隧道衬砌台车100的两纵向端，各分布用两个相对设置的门架立柱62，以支撑门架上横梁61。

如图2所示，在托架纵梁41的两端面上设置勾板43。勾板43能竖向延伸过门架上横梁61。在将托架组件4安放在门架组件6上后，门架上横梁61正好处于两端的勾板43之间。由此，勾板43起到了限制托架组件4与门架组件6之间位置的作用。优选地，可通过螺栓7将勾板43安装在托架纵梁41上。

模板组件1与托架组件4可拆卸式连接。而托架组件4搭在门架组件6上。在托架纵梁41与门架上横梁61之间还设置有横移油缸(图中未示出)，用于调节隧道衬砌台车100定位时的模板组件1的横移量。通过上述结构形成的隧道衬砌台车100结构合理，托架组件4和门架组件6承载效果好，提高了隧道衬砌台车100的整体稳定性。同时所形成的净空大，方便施工操作。

如图1所示，隧道衬砌台车100还包括模板收支组件8。模板收支组件8包括第二右油缸81、右可调节支撑梁82和第三右油缸83。其中，第二右油缸81的一端与右侧的托架纵梁41连接，而另一端与右侧模板14连接，用于在立模状态下，支撑右侧模板14。相似地，右可调节支撑梁82的一端也与右侧的托架纵梁41连接，而另一端与右侧模板14连接，以用于在立模状态下，支撑右侧模板14。第三右油缸83的一端与右可调节支撑梁82连接而另一端与右侧模板14连接，以使在脱模或立模过程中，通过第三右油缸83拉动而操纵右可调节支撑梁82。其中，第二右油缸81的另一端、第三右油缸83的另一端和右可调节支撑梁82的另一端在右侧模板14上从上到下依次布置。从而，通过上述设置避免了人力操纵困难，简化了脱模和立模操作。

相对应地，模板收支组件8还包括第二左油缸84、左可调节支撑梁85和第三左油缸86。其中，第二左油缸84的一端与左侧的托架纵梁41连接，而另一端与左侧模板13连接，用于在立模状态下，支撑左侧模板13。相似地，左可调节支撑梁85的一端也与左侧的托架纵梁41连接，而另一端与左侧模板13连接，以用于在立模状态下，支撑左侧模板13。第三左油缸86的一端与左可调节支撑梁85连接而另一端与左侧模板13连接，以使在脱模或立模过程中，通过第三左油缸86拉动而操纵左可调节支撑梁85。其中，第二左油缸84的另一端、第三左油缸86的另一端和左可调节支撑梁85的另一端在左侧模板13上从上到下依次布置。从而，通过上述设置避免了人力操纵困难，简化了脱模和立模操作。

需要说明地是，可在纵向方向上根据模板组件1的长度，设置多个收支组件8。

在左侧模板13和右侧模板14的底部设置支撑件9。优选地，支撑件9为千斤顶。通过设置千斤顶9，在立模过程中，起到了支撑模板组件1的作用，降低了托架组件4和门架组件6的负担。同时，通过上述设置降低了模板组件1的变形，提高了隧道衬砌表面施工质量。容易理解地，在模板组件1的纵向方向上，可设置多个千斤顶9。优选地，千斤顶9均布排列。

如图2所示，在各门架立柱62的下端还设置了顶升油缸40，以及设置在顶升油缸下端的行走机构10。

下面结合图1～3描述隧道衬砌台车100的工作过程。

在隧道变跨衬砌施工中，在脱模的状态下更换顶模板16。即先取下栓接件29，操作第一油缸2，取下已安装在模板组件1上的顶模板16。然后，操作第一油缸2以调整间隙15，将适宜的顶模板16安装到间隙15中，利用栓接件29将顶模板16分别与左顶模板11和右顶模板12连接。

驱动行走机构10，使隧道衬砌台车100移动到下一工位。升顶升油缸40，将左顶模板11和右顶模板12上升到施工所需的位置。操作第二右油缸81和第二左油缸84，将右侧模板14和左侧模板13推至施工位置。通过调解第三右油缸83和第三左油缸86，调整右可调节支撑梁82和左可调节支撑梁85的位置。使右可调节支撑梁82和左可调节支撑梁85与右侧模板14和左侧模板13连接。将千斤顶9伸长至地面，使千斤顶9支撑模板组件1。完成隧道衬砌台车100立模。

脱模过程与上述立模过程相反，在此不再赘述。

本申请中，用语“上”“下”以隧道衬砌台车的实际工作位置为参考。而用语“纵向”与隧道延伸方向一致，也就是在图2中与从左到右的方向一致，用语“横向”与隧道截面的水平方向一致，即在图1中，与从左到右的方向一致，用语“竖向”与隧道截面的竖直方向一致，即在图1中，与从上到下的方向一致。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种隧道衬砌台车，其特征在于，包括匹配隧道轮廓的模板组件，所述模板组件具有：

相对式设置的左顶模板和右顶模板，所述左顶模板与所述右顶模板的上端之间形成间隙，并且所述间隙在横向上距离可调，

相对式设置的左侧模板和右侧模板，所述左侧模板和所述右侧模板分别与所述左顶模板和右顶模板的下端相连接，

适应于所述间隙的顶模板，所述顶模板的两侧分别与所述左顶模板和右顶模板的上端可拆卸式连接，所述顶模板包括匹配隧道的弧状的顶模面板和处于所述顶模面板的内侧的两顶模框板，所述顶模面板与两所述顶模框板所形成的截面为扇形，

所述右顶模板包括匹配隧道的弧状的右顶模面板和处于所述右顶模面板的内侧的右顶模框板，所述右顶模框板构造有能与右侧的所述顶模框板接触的第一右部分、与所述第一右部分连接的第二右部分，以及与所述第二右部分连接的水平的第三右部分，

所述左顶模板包括匹配隧道的弧状的左顶模面板和处于所述左顶模面板的内侧的左顶模框板，所述左顶模框板构造有能与左侧的所述顶模框板接触的第一左部分、与所述第一左部分连接的第二左部分，以及与所述第二左部分连接的水平的第三左部分，

其中，所述第二右部分与所述第二左部分之间形成安装空间，所述第三右部分与所述第三左部分形成水平的接触面。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌台车，其特征在于，在所述安装空间内设置水平的第一油缸，所述第一油缸的一端设置在所述第二右部分上，所述第一油缸的另一端设置在所述第二左部分上。

3.根据权利要求1或2所述的隧道衬砌台车，其特征在于，所述顶模板适用于可调节的所述间隙的横向尺寸为30～200cm。

4.根据权利要求2或1所述的隧道衬砌台车，其特征在于，还包括设置在所述接触面下端并与所述接触面接触式连接的托架组件，所述托架组件包括相对式设置的沿纵向分布的托架纵梁和设置在所述托架纵梁之间的托架横梁，其中，所述托架纵梁的两端延伸出所述模板组件。

5.根据权利要求4所述的隧道衬砌台车，其特征在于，所述托架横梁构造为槽形结构，所述托架横梁在所述托架纵梁之间上下相对式设置，并与所述托架纵梁形成用于台车的操作空间。

6.根据权利要求5所述的隧道衬砌台车，其特征在于，还包括用于支撑所述托架组件的门架组件，所述门架组件具有：

位于同一水平面的门架上横梁，所述托架纵梁的两端搭接在所述门架上横梁上，

用于支撑所述门架上横梁的门架立柱，所述门架立柱设置在各所述门架上横梁的两侧，并与所述门架上横梁垂直，

沿纵向分布的门架上纵梁，所述门架上纵梁的两端与所述门架上横梁固定连接。

7.根据权利要求6所述的隧道衬砌台车，其特征在于，在所述托架纵梁的两端面上设置勾板，在纵向上所述门架上横梁位于勾板之间，并且所述勾板能竖向延伸过所述门架上横梁。

8.根据权利要求5到7中任一项所述的隧道衬砌台车，其特征在于，还包括模板收支组件，所述模板收支组件包括：

一端与所述托架纵梁连接而另一端与所述右侧模板连接的第二右油缸、一端与所述托架纵梁连接而另一端与所述右侧模板连接的右可调节支撑梁、一端与所述右可调节支撑梁连接而另一端与所述右侧模板连接的第三右油缸，其中，所述第二右油缸的另一端、第三右油缸的另一端和右可调节支撑梁的另一端在所述右侧模板上由上到下的位置依次设置，

一端与所述托架纵梁连接而另一端与所述左侧模板连接的第二左油缸、一端与所述托架纵梁连接而另一端与所述左侧模板连接的左可调节支撑梁，一端与所述左可调节支撑梁连接而另一端与所述左侧模板连接的第三左油缸，其中，所述第二左油缸的另一端、第三左油缸的另一端和左可调节支撑梁的另一端在所述左侧模板上由上到下的位置依次设置。

9.根据权利要求5到7中任一项所述的隧道衬砌台车，其特征在于，在所述左侧模板和所述右侧模板的底部设置支撑件。