CN104948204A - 一种地铁隧道衬砌台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁隧道施工技术领域，提供了一种地铁隧道衬砌台车。其中，门架单元和支撑附件单元一定的前提下，对托架单元和模板单元进行特定的设计，从而保证台车适用于不同轮廓断面的地铁隧道。并且，门架立柱采用倾斜的结构形式，在保证门架横梁长度满足要求的同时，增大了门架立柱与门架纵梁之间空间；同时，将门架横梁两端设计成阶梯状，将门架上纵梁安装于阶梯内，从而降低门架上纵梁的安装高度；通过上述设计增大门架单元的净空。此外，将小动模设计成底部倒角结构形式；将门架纵梁沿隧道长度方向延长，将走形机构和顶升机构安装在门架纵梁上；通过以上设计可以增大台车的脱模量，保证模板单元收模时不易和走形机构、顶升机构发生干涉。

Description

一种地铁隧道衬砌台车

技术领域

本发明涉及地铁隧道施工技术领域，尤其涉及一种地铁隧道衬砌台车。

背景技术

地铁隧道施工台车是隧道施工过程中二次衬砌中使用的专用设备，用于对隧道内壁的衬砌施工。目前我国的地铁隧道因施工环境、施工要求等差异其截面轮廓也往往不同，所以衬砌台车的所有部件需要根据不同的轮廓截面进行重新设计和加工，从而大大的增加了设计周期以及加工周期。除此之外，地铁隧道的轮廓截面较小，现有技术中的隧道衬砌台车净空小、脱模量小，衬砌台车在隧道进行施工时即使小型装载机也不能通行，从而给隧道施工带来很大的不便，延长了隧道施工的周期。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种隧道衬砌台车，其除模板以外的其他结构能进行一定的调节，以适应不同的地铁隧道的不同轮廓截面。此外，在满足台车外观形状、尺寸、和受力的情况下增大了门架的净空和台车脱模量，且拆装方便。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地铁隧道衬砌台车，包括支撑附件单元、模板单元、门架单元、托架单元和梯子平台单元；

所述支撑附件单元包括横移油缸、侧向支撑千斤顶、侧向油缸、顶升机构、小动模油缸、中部支撑千斤顶和走形机构；

所述模板单元包括顶模、侧模和小动模；所述顶模的两端分别与对称的分布在所述顶模两侧的侧模和小动模依次连接，并形成一个和地铁隧道的内部结构适配的拱形结构；所述小动模的结构为包含底部倒角的弧形结构；

所述门架单元对称的设置在所述模板单元内侧，从下至上包括依次连接的门架纵梁、门架立柱、门架横梁、门架上纵梁；所述门架纵梁为两根，均沿隧道长度方向设置，其底部通过所述小动模油缸与所述小动模和侧模连接，顶部通过所述侧向油缸与所述侧模连接，且两根所述门架纵梁之间通过所述中部支撑千斤顶连接；每根门架纵梁上方沿自身长度方向连接有多根门架立柱，位于同一门架纵梁上的相邻所述门架立柱之间连接有立柱斜拉杆；两根所述门架纵梁上的门架立柱一一对应且朝对方所在位置倾斜；所述门架纵梁沿隧道长度方向延伸，将走形机构、顶升机构安装在所述门架纵梁上，且位于所述门架立柱的外侧；所述门架横梁固定于所述门架立柱的上方，且两端形成下行阶梯；所述门架上纵梁沿隧道长度方向设置，其底部安装于所述下行阶梯内且通过所述侧向支撑千斤顶与所述侧模连接；

所述托架单元包括托架横梁、托架纵梁和竖向支撑；所述托架横梁位于所述门架上纵梁上方，并通过所述横移油缸与所述门架上纵梁连接；所述托架横梁的两端与所述顶模连接，且底部通过所述侧向支撑千斤顶与所述侧模连接；所述托架纵梁沿隧道长度方向设置，其与竖向支撑均固定于所述托架横梁的上表面上，用于支撑所述顶模；

所述梯子平台单元与所述门架单元的门架立柱连接。

优选地，所述顶模和侧模均为中间宽两边窄的弧形结构，且所述侧模上设置有加强封板。

优选地，所述门架纵梁、门架立柱、门架横梁和门架上纵梁之间通过螺栓连接；所述立柱斜拉杆通过销轴与所述门架立柱上的斜拉杆耳座连接。

优选地，所述门架横梁为箱型梁。

优选地，所述门架纵梁包括内侧的中部支撑千斤顶耳座、顶部的侧向油缸耳座和底部的小动模油缸耳座，分别对应连接所述中部支撑千斤顶、侧向油缸和小动模油缸；所述门架上纵梁包括内侧的第一横移油缸耳座和底部的侧向支撑千斤顶耳座，分别对应连接所述横移油缸和侧向支撑千斤顶。

优选地，所述托架横梁包括底部的第二横移油缸耳座，所述横移油缸的两端分别通过销轴与所述第一横移油缸耳座和第二横移油缸耳座连接。

优选地，所述托架纵梁和竖向支撑的顶部均通过螺栓与所述顶模连接，底部均通过螺栓与所述托架横梁连接；所述托架横梁的两端均通过螺栓与所述顶模的耳座连接，且连接处形成斜面连接。

优选地，所述梯子平台单元包括工作梯和工作平台；所述工作梯通过螺栓与所述工作平台连接，所述工作平台与所述门架立柱连接。

优选地，所述门架立柱上设置有工作平台耳座，并通过销轴与所述工作平台连接。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的门架单元和支撑附件单元一定的前提下，通过对托架单元和模板单元进行特定设计，从而保证地铁隧道衬砌台车能够适用于不同轮廓断面的地铁隧道。

并且，门架立柱采用倾斜的结构形式，在保证门架横梁长度满足要求的同时，增大了门架立柱与门架纵梁之间的空间；同时，将门架横梁的两端设计成阶梯状，将门架上纵梁安装于所述阶梯内，从而降低门架上纵梁的安装高度；通过上述设计增大门架单元的净空，从而保证施工过程中相关机械的正常通行。

除此以外，将小动模的设计成底部倒角结构形式；将门架纵梁沿隧道长度方向延长，将所述走形机构和顶升机构安装在所述门架纵梁上；通过以上设计可以增大台车的脱模量，保证模板单元收模时不易和走形机构、顶升机构发生干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的地铁隧道衬砌台车的主视结构示意图；

图2是本发明的地铁隧道衬砌台车的左视结构示意图；

图中：1、模板单元；11、小动模；12、侧模；13、顶模；2、门架单元；21、门架纵梁；211、中部支撑千斤顶耳座；212、侧向油缸耳座；213、小动模油缸耳座；22、门架立柱；221、斜拉杆耳座；23、门架横梁；24、门架上纵梁；241、第一横移油缸耳座；242、侧向支撑千斤顶耳座；25、立柱斜拉杆；3、支撑附件单元；31、横移油缸；32、侧向支撑千斤顶；33、侧向油缸；34、顶升机构；35、小动模油缸；36、中部支撑千斤顶；37、走形机构；4、托架单元；41、托架纵梁；42、托架横梁；421、第二横移油缸耳座；43、竖向支撑；5、梯子平台单元；51、工作梯；52、工作平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例的地铁隧道衬砌台车，请参见图1和图2，包括支撑附件单元3、模板单元1、门架单元2、托架单元4和梯子平台单元5。所述支撑附件单元3包括横移油缸31、侧向支撑千斤顶32、侧向油缸33、顶升机构34、小动模油缸35、中部支撑千斤顶36和走形机构37；所述门架单元2和托架单元4均通过所述支撑附件单元3与模板单元1连接。所述梯子平台单元5与所述门架单元2的门架立柱22连接。

具体地，模板单元1包括顶模13、侧模12和小动模11。所述顶模13的左、右两端分别与对称的分布在所述顶模13左、右两侧的侧模12和小动模11依次连接，并形成一个拱形结构，从而适合隧道断面。所述小动模11位于模板的最底部主要用于与隧道内矮边墙处进行搭接，相对其他模板受力小，所以小动模11的弧形连接板也相应的设计的窄，并在底部进行倒角，在满足台车使用要求的情况下增大了小动模11的脱模空间。此外，顶模13和侧模12的弧形连接板也根据每块模板的受力特点对其形状有相应的设计及局部加强处理：所述顶模13在衬砌时顶部压力最大，所以顶模13的弧形连接板为顶部最宽两边对称逐次变窄；所述侧模12根据受力特点将中部的弧形连接板设计为最宽处，两端依次变窄，并在弧形连接板的端部设计了加强封板，加强了侧模12整体强度，以防止模板局部变形。

所述门架单元2左右对称的设置在所述模板单元1的内侧，从下至上包括依次连接的门架纵梁21、门架立柱22、门架横梁23和门架上纵梁24。其中，所述门架纵梁21、门架立柱22、门架横梁23和门架上纵梁24之间优选但不必须通过螺栓连接。具体地，所述门架纵梁21为两根。以隧道为基准而言，工作过程中，门架单元2的门架纵梁21沿隧道的长度方向布置。每根门架纵梁21沿隧道长度方向也即自身长度方向上安装有多根门架立柱22。同一根门架纵梁21上的相邻门架立柱22之间连接有立柱斜拉杆25；所述立柱斜拉杆25优选但不必须通过销轴与所述门架立柱22上的斜拉杆耳座221连接。

所述门架纵梁21沿隧道长度方向延伸，将所述走形机构37和顶升机构34安装在所述门架纵梁21上，请参见图2，其中台车的走形机构37和顶升机构34均位于门架立柱22的左侧，也即沿隧道长度方向上位于门架立柱22的外侧。此处门架纵梁21延伸的原因是为了保证走形机构37和顶升机构34布置在台车的模板单元1以外，从而台车在进行收模时，模板单元1不会与走形机构37和顶升机构34干涉，进而增大台车的脱模量。

所述门架纵梁21的底部通过所述小动模油缸35与所述小动模11和侧模12连接；左右两侧的门架纵梁21之间通过所述中部支撑千斤顶36连接；所述门架纵梁21的顶部通过所述侧向油缸33与所述侧模12连接。其中，所述门架纵梁21包括内侧的中部支撑千斤顶耳座211、顶部的侧向油缸耳座212和底部的小动模油缸耳座213，分别对应连接所述中部支撑千斤顶36、侧向油缸33和小动模油缸35。并且，中部支撑千斤顶耳座211通过销轴连接中部支撑千斤顶36，从而使得台车在衬砌时使用中部支撑千斤顶36，而衬砌完成后台车在洞内行走时不需要中部支撑千斤顶36，从而不影响门架净空；小动模油缸耳座213通过销轴连接小动模油缸35。与之对应，在相应的模板单元1的结构上也设置有与所述侧向油缸33和小动模油缸35连接的耳座结构。

两根所述门架纵梁21上的门架立柱一一对应且朝对方所在位置倾斜，请参见图1，左侧的门架立柱22朝右倾斜，右侧的门架立柱22朝左倾斜。使得门架立柱22上端的门架横梁23的长度满足断面要求的同时，又增大了门架立柱22和门架纵梁21之间的空间，通过这种方式增大门架单元2的净空。其中，门架横梁23的长度指的是沿隧道宽度方向的尺寸。此外，门架立柱22的靠门架横梁23和门架纵梁21的两端分别设置两个斜拉杆耳座221，所述斜拉杆耳座221通过销轴与立柱斜拉杆25连接。

门架单元2所述门架横梁23优选采用箱型梁结构，并将其两端设计成下行阶梯结构形式，所述门架上纵梁24的底部安装于所述下行阶梯内。优选将门架上纵梁24的底面和侧面通过螺栓连接在门架横梁23的左右两端的阶梯内，门架横梁23通过这种阶梯式的结构，使门架上纵梁24的安装高度降低，从而可以相对增加门架立柱22和门架纵梁21之间的空间，进而增大门架单元2的净空。其中下行阶梯指的是在一般的门架横梁23结构上切除一部分得到的阶梯结构，而非通过增设凸台或者其它类似结构得到。其中，所述门架上纵梁24显然和门架纵梁21平行设置，也即工作过程中，门架上纵梁24的长度方向也沿着隧道长度方向设置。

此外，所述门架上纵梁24的底部通过所述侧向支撑千斤顶32与所述侧模12连接。其中，所述门架上纵梁24包括内侧的第一横移油缸耳座241和底部的侧向支撑千斤顶耳座242，分别对应连接所述横移油缸31和侧向支撑千斤顶32。通过上文可知门架上纵梁24底部的侧向支撑千斤顶耳座242通过侧向支撑千斤顶32连接侧模12。而门架上纵梁24内侧的第一横移油缸耳座241则通过横移油缸31与托架单元4的托架横梁42连接。具体可以在托架横梁42的底部设置第二横移油缸耳座421，所述横移油缸31的两端分别通过销轴与所述第一横移油缸耳座241和第二横移油缸耳座421连接。横移油缸31伸缩时，托架单元4带动模板单元1相对门架单元2左右移动。

上述门架单元2结构精简，便于安装和操作，提高了门架在宽度方向和高度方向的净空，使小型的转载机可以在门架单元2内通过。

所述托架单元4包括托架横梁42、托架纵梁41和竖向支撑43。所述托架横梁42位于所述门架上纵梁24上方，并采用上述连接方式，通过横移油缸31与所述门架上纵梁24连接。所述托架横梁42的两端与所述顶模13连接，且底部通过所述侧向支撑千斤顶32与所述侧模12连接。其中，所述顶模13与所述托架横梁42连接处由原结构的两竖直面的连接更改为斜面连接，从而更有利于结构的受力，并分解了螺栓在此处的剪切力。所述托架纵梁41和竖向支撑43用于支撑所述顶模13，且均固定于所述托架横梁42的上表面上。优选但不必须所述托架纵梁41和竖向支撑43的顶部均通过螺栓与所述顶模13连接，底部均通过螺栓与所述托架横梁42连接。显然，托架纵梁41的长度方向也与门架纵梁21、门架上纵梁24的长度方向一致，均沿隧道的长度方向设置；而托架横梁42与门架横梁23的方向一致，其长度方向与隧道的宽度方向一致。并且从图2中可以看出，本实施例中优选托架横梁42的数量为多根，且沿隧道长度方向平行分布。

此处需要注意的是，“托架横梁42通过侧向支撑千斤顶32与所述侧模12连接”，以及上述“门架上纵梁24的底部通过所述侧向支撑千斤顶32与所述侧模12连接”中的“侧向支撑千斤顶32”可以是同一装置，并对应连接侧模12中同一耳座结构。但是，左右两侧的侧向支撑千斤顶32需要沿隧道长度方向上错开分布，从而避免左右两侧的侧向支撑千斤顶32之间发生干涉。

对于不同轮廓断面的地铁隧道，所述托架单元4的托架纵梁41、竖向支撑43和托架横梁42的高度和宽度可根据不同的尺寸要求进行设计，从而可适应于不同轮廓断面的隧道。

所述梯子平台单元5包括工作梯51和工作平台52。所述工作梯51通过螺栓与所述工作平台52连接，所述工作平台52与所述门架立柱22连接。具体地，所述门架立柱22上设置有工作平台52耳座，并通过销轴与所述工作平台52连接，从而满足安装方便快捷的需求。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种地铁隧道衬砌台车，其特征在于，包括支撑附件单元、模板单元、门架单元、托架单元和梯子平台单元；

所述支撑附件单元包括横移油缸、侧向支撑千斤顶、侧向油缸、顶升机构、小动模油缸、中部支撑千斤顶和走形机构；

所述模板单元包括顶模、侧模和小动模；所述顶模的两端分别与对称的分布在所述顶模两侧的侧模和小动模依次连接，并形成一个和地铁隧道的内部结构适配的拱形结构；所述小动模的结构为包含底部倒角的弧形结构；

所述门架单元对称的设置在所述模板单元内侧，从下至上包括依次连接的门架纵梁、门架立柱、门架横梁、门架上纵梁；所述门架纵梁为两根，均沿隧道长度方向设置，其底部通过所述小动模油缸与所述小动模和侧模连接，顶部通过所述侧向油缸与所述侧模连接，且两根所述门架纵梁之间通过所述中部支撑千斤顶连接；每根门架纵梁上方沿自身长度方向连接有多根门架立柱，位于同一门架纵梁上的相邻所述门架立柱之间连接有立柱斜拉杆；两根所述门架纵梁上的门架立柱一一对应且朝对方所在位置倾斜；所述门架纵梁沿隧道长度方向延伸，将走形机构、顶升机构安装在所述门架纵梁上，且位于所述门架立柱的外侧；所述门架横梁固定于所述门架立柱的上方，且两端形成下行阶梯；所述门架上纵梁沿隧道长度方向设置，其底部安装于所述下行阶梯内且通过所述侧向支撑千斤顶与所述侧模连接；

所述托架单元包括托架横梁、托架纵梁和竖向支撑；所述托架横梁位于所述门架上纵梁上方，并通过所述横移油缸与所述门架上纵梁连接；所述托架横梁的两端与所述顶模连接，且底部通过所述侧向支撑千斤顶与所述侧模连接；所述托架纵梁沿隧道长度方向设置，其与竖向支撑均固定于所述托架横梁的上表面上，用于支撑所述顶模；

所述梯子平台单元与所述门架单元的门架立柱连接。

2.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述顶模和侧模均为中间宽两边窄的弧形结构，且所述侧模上设置有加强封板。

3.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述门架纵梁、门架立柱、门架横梁和门架上纵梁之间通过螺栓连接；所述立柱斜拉杆通过销轴与所述门架立柱上的斜拉杆耳座连接。

4.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述门架横梁为箱型梁。

5.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述门架纵梁包括内侧的中部支撑千斤顶耳座、顶部的侧向油缸耳座和底部的小动模油缸耳座，分别对应连接所述中部支撑千斤顶、侧向油缸和小动模油缸；所述门架上纵梁包括内侧的第一横移油缸耳座和底部的侧向支撑千斤顶耳座，分别对应连接所述横移油缸和侧向支撑千斤顶。

6.根据权利要求5所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述托架横梁包括底部的第二横移油缸耳座，所述横移油缸的两端分别通过销轴与所述第一横移油缸耳座和第二横移油缸耳座连接。

7.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述托架纵梁和竖向支撑的顶部均通过螺栓与所述顶模连接，底部均通过螺栓与所述托架横梁连接；所述托架横梁的两端均通过螺栓与所述顶模的耳座连接，且连接处形成斜面连接。

8.根据权利要求1所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述梯子平台单元包括工作梯和工作平台；所述工作梯通过螺栓与所述工作平台连接，所述工作平台与所述门架立柱连接。

9.根据权利要求8所述的地铁隧道衬砌台车，其特征在于，所述门架立柱上设置有工作平台耳座，并通过销轴与所述工作平台连接。