CN104963699B - 模块化钢模台车 - Google Patents

Abstract

一种模块化钢模台车，门架顶部设有顶模装置，门架两侧设有侧模装置；所述的顶模装置中，门架顶部设有多个顶模液压缸，顶模横梁安装在顶模液压缸上方，多个顶杆模块支架与顶模横梁固定连接，顶杆模块支架与弧形模块模板铰接，弧形模块模板之间互相铰接；各个弧形模块模板的宽度相同。本发明通过采用多块标准化的弧形模块模板进行组合，且各个弧形模块模板之间铰接连接，而弧形模块模板则与顶杆模块支架铰接的方式。从而使顶模装置通过更换少量的顶杆模块支架即可使顶模装置适应不同断面尺寸的隧洞。

Description

模块化钢模台车

技术领域

本发明涉及用于硐室混凝土浇筑施工的钢模台车领域，特别是一种模块化钢模台车。

背景技术

现有用于隧洞混凝土衬砌作业的钢模台车，互换性、可存储性、使用循环性差，一种尺寸台车只能用于一种断面的隧洞施工，且改装为另一种尺寸台车难度很大，只能一次性使用，基本不能循环使用，施工成本很高。

中国专利文献CN 204238951 U提出了一种模块化设计的三维空间曲面组合式顶模架装置，按弯段弧度等分成与门架榀数相同的若干组，模块化制作， 单组组件之间、组与组之间通过螺栓连接，安装位置可以互相替换。但是该结构在变化了不同断面形状后，仍难以循环使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种模块化钢模台车，能够在不同断面尺寸的隧洞施工中重复循环使用，降低施工成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种模块化钢模台车，门架顶部设有顶模装置，门架两侧设有侧模装置；

所述的顶模装置中，门架顶部设有多个顶模液压缸，顶模横梁安装在顶模液压缸上方，多个顶杆模块支架与顶模横梁固定连接，顶杆模块支架与弧形模块模板铰接，弧形模块模板之间互相铰接；

弧形模块模板最少为8块，各个弧形模块模板的宽度相同。

所述的顶杆模块支架与弧形模块模板的中部铰接，在弧形模块模板的铰接孔为槽孔。

顶杆模块支架之间还固设有顶模联系梁，顶杆模块支架通过第一连接件与顶模联系梁连接。

第一连接件中，第一连接座板通过第一连接螺栓与顶杆模块支架连接，第一U形螺栓套在顶模联系梁上，第二U形螺栓穿过第一连接座板与第一连接螺母连接。

所述的顶杆模块支架通过第二连接件与顶模横梁固定连接；

第二连接件中，第二连接座板与顶杆模块支架焊接连接，鞍座套在顶模横梁的底部，第二U形螺栓套在鞍座和顶模横梁上，第二U形螺栓穿过第二连接座板与第二连接螺母连接。

所述的鞍座内壁沿轴向设有用于容纳顶模横梁的槽，鞍座的外壁沿径向设有用于容纳第二U形螺栓的槽。

所述的门架包括多个相同尺寸的门架模块节，在门架模块节的端面设有门架连接座板，各个门架模块节的门架连接座板之间通过螺栓连接；

门架的底部设有门架斜撑，门架斜撑的端头设有门架连接座板；

门架的下端设有行走装置。

所述的门架还包括多个门架调整节，门架调整节的端面设有门架连接座板。

门架模块节的端面还设有门架定位耳板，门架模块节之间的门架定位耳板通过门架定位销实现定位。

侧模装置中，侧模板通过调整螺杆和侧模液压缸与门架连接。

要实现模块化钢模台车则需要采用足够多的标准化模块，而对于不同断面尺寸的隧洞施工而言，最难以循环使用的位置在于成弧形的顶模板，以及顶模板的支撑结构。

本发明提供的一种模块化钢模台车，通过采用多块标准化的弧形模块模板进行组合，且各个弧形模块模板之间铰接连接，而弧形模块模板则与顶杆模块支架铰接的方式。从而使顶模装置通过更换少量的顶杆模块支架即可使顶模装置适应不同断面尺寸的隧洞。配合门架和侧模装置的模块化结构，本发明能够适用于台车的顶模装置半径变化在6~9.8米之间；台车高度变化在10~24米之间；台车的宽度变化在9.5~16米之间。且由于顶模装置、侧模装置和门架的模块结构，绝大部分模块都能够重复循环多次使用，大幅降低了施工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的截面结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大示意图。

图3为图1中C处的局部放大示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为本发明中鞍座的结构示意图。

图6为本发明中门架模块节连接处的局部放大示意图。

图7为图1中B处的局部放大示意图。

图8为图7的仰视图。

图9为本发明在隧洞半径为6米时的结构示意图。

图10为本发明在隧洞半径为7.5米时的结构示意图。

图11为本发明在隧洞半径为8.5米时的结构示意图。

图12为本发明在隧洞半径为9.8米时的结构示意图。

图13为本发明中门架模块节的立体图。

图中：顶模装置1，弧形模块模板101，槽孔1011，顶杆模块支架102，顶模联系梁103，顶模横梁104，顶模液压缸105，顶模螺旋顶106，顶模液压缸横移机构107，第一连接件108，第一U形螺栓1081，第一连接座板1082，第一连接螺栓1083，第一连接螺母1084，第二连接件109，第二连接座板1091，第二U形螺栓1092，第二连接螺母1093，鞍座1094，顶杆模块支架110，门架2，门架模块节21，门架连接座板211，门架定位耳板212，门架定位销213，门架调整节22，门架斜撑23，侧模装置3，侧模板31，侧调整模板32，调整螺杆33，侧模液压缸34，侧模支架35，行走装置4。

具体实施方式

如图1~13中，一种模块化钢模台车，门架2顶部设有顶模装置1，门架2两侧设有侧模装置3；门架2下端设有行走装置4。

如图1~2,9~12中，所述的顶模装置1中，门架2顶部设有多个顶模液压缸105，顶模横梁104固定安装在顶模液压缸105上方，多个顶杆模块支架102与顶模横梁104以可拆卸的方式固定连接，顶杆模块支架102与弧形模块模板101铰接，弧形模块模板101之间互相铰接；各个弧形模块模板101的宽度相同。由此结构，实现以足够多的弧形模块模板101的定弧度来拟合变化的隧道半径，如图9~12中所示。在一个断面，当弧形模块模板101最少为8块时，拟合的隧道半径即可满足要求，更多的弧形模块模板101则拟合精度更高，外观效果更佳。由此克服了隧洞半径变化的问题，且相同尺寸的弧形模块模板101更便于互相更换和装配。

优选的方案中，必要时，还设有宽度值小于弧形模块模板101的搭接弧形模板，以补足弧形模块模板101拼接的缺口。

在门架上还设有液压站110，用于给各个液压缸供应压力油。本例中，顶模液压缸105还与顶模液压缸横移机构107连接，本例中采用横移液压缸，在顶模液压缸105的底部设有小车，通过横移液压缸的伸缩，带动顶模液压缸105横移，从而便于调节顶模装置1与隧洞的同心度，提高施工的质量。

如图1、2中，所述的顶杆模块支架102与弧形模块模板101的中部铰接，在弧形模块模板101的铰接孔为槽孔1011。由此结构，弧形模块模板101能够自适应地拟合隧道顶拱的形状，提高浇筑精度。采用槽孔1011的结构，便于弧形模块模板101在顶杆模块支架102的端头自适应的调整。

优选的方案如图1中，顶杆模块支架102之间还固设有顶模联系梁103，顶杆模块支架102通过第一连接件108与顶模联系梁103连接。由此结构，便于根据隧道宽度进行调节各个弧形模块模板101的位置。

优选的方案如图1中，顶杆模块支架102也由各个标准长度的杆模块拼接而成，在每个杆模块的端头都设有连接板，连接板上设有通孔，各个杆模块之间通过螺栓将连接板连接在一起形成整体，对不不同弧度的隧道拱顶，仅需重新制作少量用于搭接的顶杆即可。因此大部分顶杆模块支架102都能够重复循环使用。

优选的方案如图1，7~8中，第一连接件108中，第一连接座板1082通过第一连接螺栓1083与顶杆模块支架102连接，第一U形螺栓1081套在顶模联系梁103上，第二U形螺栓1092穿过第一连接座板1082与第一连接螺母1084连接。顶模联系梁103强化了顶杆模块支架102的结构，在此基础上，也不会影响顶杆模块支架102的可拼接性。

为进一步强化结构如图1中所示，在顶模装置1的边缘，最边缘的一块弧形模块模板101通过倾斜的调整螺杆33与门架2连接，形成拉紧的效果，通过两端的拉紧，提高了整个顶模装置1的稳定性。

所述的调整螺杆33的结构为，一根螺栓的一端与弧形模块模板101铰接，另一端设有螺纹，另一根螺栓的一端与门架2铰接，另一端设有螺纹，两根螺栓的螺纹旋转方向相反，中间通过套筒连接，在套筒设有通孔，以钢筋穿过通孔转动套筒，即可调整整个调整螺杆33的长度。

优选的方案如图1,3~5中，所述的顶杆模块支架102通过第二连接件109与顶模横梁104固定连接；

第二连接件109中，第二连接座板1091与顶杆模块支架102焊接连接，鞍座1094套在顶模横梁104的底部，第二U形螺栓1092套在鞍座1094和顶模横梁104上，第二U形螺栓1092穿过第二连接座板1091与第二连接螺母1093连接。由此结构，便于调节顶杆模块支架102之间的位置，也便于根据隧道直径的不同更换不同的顶模横梁104，从而使弧形模块模板101的弧度与隧道顶拱的弧度相适应。

优选的方案如图1,4~5中，所述的鞍座1094内壁沿轴向设有用于容纳顶模横梁104的槽，鞍座1094的外壁沿径向设有用于容纳第二U形螺栓1092的槽。其中鞍座1094内壁的槽用于锁定顶模横梁104，而鞍座1094外壁的槽则用于锁定第二U形螺栓1092，以使顶杆模块支架102的底部与顶模横梁104之间的连接更为牢固，受力更为可靠，也避免了如现有技术中的，需要采用焊接的方式连接。

优选的方案如图1,9~13中，所述的门架2包括多个相同尺寸的门架模块节21,本例中，门架模块节21的高度尺寸为1.5米~3米。在门架模块节21的端面设有门架连接座板211，各个门架模块节21的门架连接座板211之间通过螺栓连接；由此结构，便于将多个门架模块节21根据设计尺寸拼合成如图图1,9~12中的各种尺寸规格的门架2，在门架模块节21还能够进一步拆卸，例如立柱与横杆之间的连接也是采用连接座板和螺栓的方式与立柱进行连接，本例中的门架有多榀组成，单个的门架模块节21参见图13，门架的长度则限定了整个钢模台车的浇筑长度。在本例中，门架模块节21的立柱采用背靠背的槽钢焊接而成。横杆的两端都设有连接座板，在多榀的条件下，螺栓直接穿过立柱和两根横杆的连接座板将它们连接在一起。在门架模块节21中还设有用于增加强度的斜撑，以增加强度，在本例中，斜撑与立柱和横杆之间的连接也是采用螺栓连接，便于拆卸和储存。

优选的方案如图1,9~12中，门架2的底部设有门架斜撑23，门架斜撑23的端头设有门架连接座板。由此结构，便于节省材料，降低钢模台车的自重。

优选的方案如图1,9~12中，仅靠门架模块节21是难以将尺寸调整到正好和隧洞宽度相适应的，因此所述的门架2还包括多个门架调整节22，门架调整节22的端面设有门架连接座板211。即采用本发明的结构，当隧洞宽度不同，则仅需少量制作个门架调整节22即可满足需要，进一步降低了施工成本。

优选的方案如图6中，门架模块节21的端面还设有门架定位耳板212，门架模块节21之间的门架定位耳板212通过门架定位销213实现定位。由此结构，在安装前首先敲入门架定位销213，则能够确保门架模块节21之间的初步定位，且螺栓孔也互相之间对齐，便于连接螺栓的插入。由此结构，大幅提高了门架模块节21的安装速度。

如图1,9~12中，侧模装置3中，侧模板31通过调整螺杆33和侧模液压缸34与门架2连接。由此结构，便于侧模板31的立模和脱模。在侧模板31的端头，必要时还设有搭接模板，用于调整尺寸。搭接模板与侧模板31和弧形模块模板101之间也采用铰接连接。对于如图10中所示的，侧面也为弧形的隧道，采用多个弧形模块模板101作为侧模板，多个弧形模块模板101先与侧模支架35连接，侧模支架35再与调整螺杆33和侧模液压缸34连接。

图1,9~12中，即为本发明为适应隧道宽度变化在9.5~16米之间时的拼接结构。

台车的爬梯、操作平台、电缆、照明、油管及各种支座与吊耳等统筹布置于各基本模块单元中，与各模块形成整体，易于储存、安装和拆卸。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种模块化钢模台车，其特征是：门架（2）顶部设有顶模装置（1），门架（2）两侧设有侧模装置（3）；

所述的顶模装置（1）中，门架（2）顶部设有多个顶模液压缸（105），顶模横梁（104）安装在顶模液压缸（105）上方，多个顶杆模块支架（102）与顶模横梁（104）固定连接，顶杆模块支架（102）与弧形模块模板（101）铰接，弧形模块模板（101）之间互相铰接；

弧形模块模板（101）最少为8块，各个弧形模块模板（101）的宽度相同；

所述的顶杆模块支架（102）与弧形模块模板（101）的中部铰接，在弧形模块模板（101）的铰接孔为槽孔（1011）；

顶杆模块支架（102）之间还固设有顶模联系梁（103），顶杆模块支架（102）通过第一连接件（108）与顶模联系梁（103）连接；

第一连接件（108）中，第一连接座板（1082）通过第一连接螺栓（1083）与顶杆模块支架（102）连接，第一U形螺栓（1081）套在顶模联系梁（103）上，第二U形螺栓（1092）穿过第一连接座板（1082）与第一连接螺母（1084）连接；

所述的顶杆模块支架（102）通过第二连接件（109）与顶模横梁（104）固定连接；

第二连接件（109）中，第二连接座板（1091）与顶杆模块支架（102）焊接连接，鞍座（1094）套在顶模横梁（104）的底部，第二U形螺栓（1092）套在鞍座（1094）和顶模横梁（104）上，第二U形螺栓（1092）穿过第二连接座板（1091）与第二连接螺母（1093）连接；

所述的鞍座（1094）内壁沿轴向设有用于容纳顶模横梁（104）的槽，鞍座（1094）的外壁沿径向设有用于容纳第二U形螺栓（1092）的槽。

2.根据权利要求1所述的一种模块化钢模台车，其特征是：所述的门架（2）包括多个相同尺寸的门架模块节（21），在门架模块节（21）的端面设有门架连接座板（211），各个门架模块节（21）的门架连接座板（211）之间通过螺栓连接；

门架（2）的底部设有门架斜撑（23），门架斜撑（23）的端头设有门架连接座板；

门架（2）的下端设有行走装置（4）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化钢模台车，其特征是：所述的门架（2）还包括多个门架调整节（22），门架调整节（22）的端面设有门架连接座板（211）。

4.根据权利要求2所述的一种模块化钢模台车，其特征是：门架模块节（21）的端面还设有门架定位耳板（212），门架模块节（21）之间的门架定位耳板（212）通过门架定位销（213）实现定位。

5.根据权利要求1所述的一种模块化钢模台车，其特征是：侧模装置（3）中，侧模板（31）通过调整螺杆（33）和侧模液压缸（34）与门架（2）连接。