CN106593473B - 一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车，包括模板系统，所述模板系统包括左侧模板、左顶模板、右顶模板以及右侧模板，所述左侧模板的上端与所述左顶模板的下端之间以及所述右顶模板的下端与所述右侧模板的上端之间均采用铰接方式进行连接；所述左顶模板的上端与所述右顶模板的上端之间通过拱顶浇筑装置连接，且所述左顶模板的上端和所述右顶模板的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配。应用本发明的技术方案，效果是：衬砌台车结构精简，便于操作；可在施工隧道主体二衬时，同时施工出中隔墙接驳墙，并预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头，能保证中隔墙与隧道主体的接合强度，节省了设备投入成本同时也大大缩短了施工周期。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车。
背景技术
隧道在现有技术中应用的越来越广泛。因分流或者双向通行等需求，需要在隧道中间设置中隔墙。目前，对于需施作中隔墙的隧道的二次衬砌一直是隧道施工的难题。
现有技术中，需施作中隔墙的隧道的施工方法有以下两种：
第一种、隧道主体与中隔墙同时施工。此方法施工中，由于隧道主体与中隔墙同时施工，使得施工后的隧道断面一分为二，具有以下缺陷：(1)钢筋绑扎不方便，仰拱施工、边顶拱及中隔墙二衬施工设备均需要配置两套，施工设备投入成本高，且施工工艺复杂；(2)隧道内的通行空间变小，人员、设备、材料进出隧道受到限制，给隧道施工造成很大不便，严重影响施工效率，施工周期长。
第二种、先进行隧道主体的二衬施工，再施工中隔墙。此方法由于现有传统隧道衬砌台车结构限制，使施工后的隧道主体均为光滑表面，而后施工的中隔墙需与先施工的隧道主体接合牢固，就需要在中隔墙与隧道主体顶部结合位置向隧道主体内打孔，安装插筋或螺栓后再在此基础上绑扎钢筋网，然后再进行中隔墙衬砌浇筑。此种方法的缺陷是：施工工艺复杂，中隔墙与隧道主体的结合强度差，施工周期长。
综上所述，急需一种结构精简、施工方便且施工后隧道和中隔墙质量好的衬砌台车以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构精简、拼装方便、衬砌主洞时同时衬砌出中隔墙接驳墙并预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头以及施工成本低的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，具体技术方案如下：
一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车，包括模板系统；
所述模板系统包括左侧模板、左顶模板、右顶模板以及右侧模板，所述左侧模板的上端与所述左顶模板的下端之间以及所述右顶模板的下端与所述右侧模板的上端之间均采用铰接方式进行连接；所述左顶模板的上端与所述右顶模板的上端之间通过拱顶浇筑装置连接，且所述左顶模板的上端和所述右顶模板的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配。
以上技术方案中优选的，还包括门架系统以及带动整个台车进行行走的行走机构；
所述门架系统包括框架部分以及同时设置在所述框架部分上的顶升机构和托架部分；
所述框架部分包括支撑架以及设置在所述支撑架下方的至少2组立柱；
所述顶升机构包括与所述立柱一一对应设置的多组顶升单件，所述顶升单件包括导柱、导套以及顶升油缸，所述导套的上端连接所述立柱的下端，所述导柱的上端插入所述导套的下端且其下端设有所述行走机构；所述顶升油缸沿上下方向设置，其上端连接所述导套，其下端连接所述导柱；
所述托架部分活动设置在所述支撑架上。
以上技术方案中优选的，还包括连接所述门架系统和所述模板系统的连接部件，所述连接部件包括支撑千斤和液压油缸，所述左侧模板与所述框架部分之间、所述左顶模板与所述托架部分之间、所述右顶模板与所述托架部分之间以及所述右侧模板与所述框架部分之间均通过支撑千斤和液压油缸进行连接。
以上技术方案中优选的，所述托架部分和所述支撑架之间设有用于调整所述托架部分对中位置的横移油缸，所述横移油缸的一端连接所述托架部分，且其另一端连接所述支撑架。
以上技术方案中优选的，还包括控制系统，所述行走机构、顶升油缸、液压油缸以及横移油缸均与所述控制系统连接。
以上技术方案中优选的，所述拱顶浇筑装置包括面板以及设置在所述面板的同一板面上且与所述面板形成一个带有开口的腔体的四块侧板，所述面板上设有用于浇筑混凝土的浇筑口。
以上技术方案中优选的，所述面板上还设有用于穿过预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头的多个通孔。
以上技术方案中优选的，所述侧板上设有至少一个用于手握的拉手。
以上技术方案中优选的，所述拱顶浇筑装置与所述左顶模板之间通过销轴和铰接耳板的组合进行活动连接，所述拱顶浇筑装置与所述右顶模板之间通过楔形销和楔形销耳板的组合进行可拆卸式连接；所述楔形销与所述侧板之间通过铁链连接。
以上技术方案中优选的，还包括加固连接件，所述加固连接件包括竖向支撑杆、横向支撑杆以及斜向支撑杆，所述左顶模板的上端与所述托架部分之间以及所述右顶模板的上端与所述托架部分之间均设有所述竖向支撑杆，两根所述竖向支撑杆之间设有所述横向支撑杆，所述竖向支撑杆与所述托架部分之间设有所述斜向支撑杆。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明的边顶拱带中隔墙衬砌用台车包括模板系统，模板系统包括左侧模板、左顶模板、右顶模板以及右侧模板，所述左侧模板的上端与所述左顶模板的下端之间以及所述右顶模板的下端与所述右侧模板的上端之间均采用铰接方式进行连接；所述左顶模板的上端与所述右顶模板的上端之间通过拱顶浇筑装置连接，且所述左顶模板的上端和所述右顶模板的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配。整体结构精简；结合拱顶浇筑装置的设置以及左顶模板的上端和右顶模板的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配两个设计点，使得本发明的衬砌台车在主洞衬砌施工时，能同时施工出中隔墙接驳墙，并预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头，使在施工中隔墙时无需再安装插筋或螺栓，且能保证中隔墙与隧道主体的接合强度，节省了设备投入成本，避免了人工、物料等资源浪费，同时也大大缩短了施工周期，经济高效。
(2)本发明的边顶拱带中隔墙衬砌用台车还包括门架系统以及带动整个台车进行行走的行走机构，门架系统包括框架部分、顶升机构和托架部分，所述框架部分包括支撑架以及至少2组立柱，所述顶升机构包括多组顶升单件，顶升单件包括导柱、导套和顶升油缸，托架部分活动设置在支撑架上。门架系统的设计，在确保达到衬砌台车稳定性需求的同时，简化其结构；通过顶升机构的设计，便于整体调节台车在竖直方向的高度，满足衬砌和行走的不同需求；托架部分活动设置在支撑架上(采用横移油缸进行调节，便于操作)，便于调节托架部分的对中位置，提高施工质量。
(3)本发明中连接部件包括支撑千斤和液压油缸，满足台车施工的稳定性需求；还设有控制系统，控制系统可以按照现有技术设计，一般包含电气控制系统和液压控制系统，实现自动化控制，提高隧道衬砌的施工效率。
(4)本发明中拱顶浇筑装置包括面板以及设置在所述面板的同一板面上且与所述面板形成一个带有开口的腔体的四块侧板，所述面板上设有用于浇筑混凝土的浇筑口。拱顶浇筑装置的结构设计，在满足衬砌施工出中隔墙接驳墙的同时，尽可能简化装置结构。面板上还设有用于穿过预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头的多个通孔，便于中隔墙钢筋网接驳钢筋接头与中隔墙内部钢筋连接牢固。侧板上设有至少一个用于手握的拉手，结合拱顶浇筑装置与左顶模板之间以及拱顶浇筑装置与右顶模板之间的连接方式，便于拱顶浇筑装置的开合(如：台车立模后固定好拱顶浇筑装置，即拱顶浇筑装置合上；台车施工完成后打开拱顶浇筑装置的一边将其旋转翻下，即拱顶浇筑装置打开)。所述楔形销与所述侧板之间通过铁链连接，防止楔形销遗失。
(5)本发明中还包括加固连接件，所述加固连接件包括竖向支撑杆、横向支撑杆以及斜向支撑杆，加工连接件的结构精简，加工连接件内部各部件的连接方式，可以很好地提高台车的稳定性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的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用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例1中边顶拱带中隔墙衬砌用台车施工过程中立模后的断面图；
图2是图1中衬砌施工完成后左顶模板、拱顶浇筑装置和右顶模板的局部连接关系图；
图3是图1中拱顶浇筑装置的立体图；
图4是图3的另一种状态时的结构示意图；
其中，1、门架系统，1.1、框架部分，1.11、支撑架，1.12、立柱，1.2、顶升机构，1.21、顶升单件，1.3、托架部分；
2、模板系统，2.1、左侧模板，2.2、左顶模板，2.3、右顶模板，2.4、右侧模板；
3、连接部件，3.1、支撑千斤，3.2、液压油缸；
4、行走机构；
5、拱顶浇筑装置，5.1、面板，5.2、侧板，5.3、浇筑口，5.4、通孔，5.5、拉手，5.6、铁链；
6、横移油缸；
7、加固连接件，7.1、竖向支撑杆，7.2、横向支撑杆，7.3、斜向支撑杆；
8、隧道衬砌面，9、施工地面，10、隧道中隔墙轮廓，11、中隔墙接驳墙，12、中隔墙钢筋网接驳钢筋接头；
A1、导柱，A2、导套，A3、顶升油缸，B1、销轴，B2、铰接耳板，C1、楔形销，C2、楔形销耳板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1-图4，一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车，包括门架系统1、模板系统2、连接门架系统1和模板系统2的连接部件3以及带动整个台车进行行走的行走机构4。
所述门架系统1包括框架部分1.1以及同时设置在所述框架部分1.1上的顶升机构1.2和托架部分1.3，详见图1(图1中台车位于待衬砌部位的，图1中：8代表隧道衬砌面，9代表施工地面，10代表隧道中隔墙轮廓)，所述框架部分1.1包括支撑架1.11以及设置在所述支撑架1.11下方的至少2组立柱1.12(此处可以采用设置在框架部分四个角位置的四组立柱)；所述顶升机构1.2包括与所述立柱1.12一一对应设置的多组顶升单件1.21，所述顶升单件1.21包括导柱A1、导套A2以及顶升油缸A3，所述导套A2的上端连接所述立柱1.12的下端，所述导柱A1的上端插入所述导套A2的下端且其下端设有所述行走机构4；所述顶升油缸A3沿上下方向设置，其上端连接所述导套A2，其下端连接所述导柱A2。此处导柱、导套以及顶升油缸的连接还有其他方式，能实现整个台车的高度调节即可。所述托架部分1.3通过横移油缸6活动设置在所述支撑架1.11上，具体是：所述横移油缸6的一端连接所述托架部分1.3，且其另一端连接所述支撑架1.11。
所述模板系统2包括左侧模板2.1、左顶模板2.2、右顶模板2.3以及右侧模板2.4，所述左侧模板2.1的上端与所述左顶模板2.2的下端之间以及所述右顶模板2.3的下端与所述右侧模板2.4的上端之间均采用铰接方式进行连接；所述左顶模板2.2的上端与所述右顶模板2.3的上端之间通过拱顶浇筑装置5连接，且所述左顶模板2.2的上端和所述右顶模板2.3的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配。所述左顶模板2.2、右顶模板2.3以及拱顶浇筑装置5形成用于浇筑中隔墙接驳墙11的腔体，详见图2。隧道二衬施工绑扎钢筋网时，可在中隔墙拱顶的倒凸形浇筑腔绑扎中隔墙钢筋网，并预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头12。
所述拱顶浇筑装置5的结构可以设计成多样化，此处例举一种：如图3和图4所示，拱顶浇筑装置5包括面板5.1以及设置在所述面板5.1的同一板面上且与所述面板5.1形成一个带有开口的腔体的四块侧板5.2，所述面板5.1上设有用于浇筑混凝土的浇筑口5.3和用于穿过预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头的多个通孔5.4。所述侧板5.2上设有至少一个用于手握的拉手5.5。所述拱顶浇筑装置5与所述左顶模板2.2之间通过销轴B1和铰接耳板B2的组合进行活动连接，所述拱顶浇筑装置5与所述右顶模板2.3之间通过楔形销C1和楔形销耳板C2的组合进行可拆卸式连接，或者是：所述拱顶浇筑装置5与所述左顶模板2.2之间通过楔形销C1和楔形销耳板C2的组合进行活动连接，所述拱顶浇筑装置5与所述右顶模板2.3之间通过销轴B1和铰接耳板B2的组合进行可拆卸式连接。所述楔形销C1与所述侧板5.2之间通过铁链5.6连接。
所述连接部件3包括支撑千斤3.1和液压油缸3.2，所述左侧模板2.1与所述框架部分1.1之间、所述左顶模板2.2与所述托架部分1.3之间、所述右顶模板2.3与所述托架部分1.3之间以及所述右侧模板2.4与所述框架部分1.1之间均通过支撑千斤3.1和液压油缸3.2进行连接。
为了提高整个台车的稳定性，本实施例的台车还包括加固连接件7，所述加固连接件7包括竖向支撑杆7.1、横向支撑杆7.2以及斜向支撑杆7.3，所述左顶模板2.2的上端与所述托架部分1.3之间以及所述右顶模板2.3的上端与所述托架部分1.3之间均设有所述竖向支撑杆7.1，两根所述竖向支撑杆7.1之间设有所述横向支撑杆7.2，所述竖向支撑杆7.1与所述托架部分1.3之间设有所述斜向支撑杆7.3。
本实施例的边顶拱带中隔墙衬砌用台车还可以包括控制整台台车进行动作的控制系统，控制系统的结构参照现有技术设计，其包括电气控制系统和液压控制系统。所述行走机构4、顶升油缸A3、液压油缸3.2以及横移油缸6均与所述控制系统连接。
应用本发明的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，此处例举一种具体操作过程，详情如下：
衬砌施工前的具体过程：(1)边顶拱带中隔墙衬砌用台车通过行走机构4行走至隧道待衬砌部位；(2)顶升油缸A3伸长，调高整台车的高度；(3)液压油缸3.2伸长实现左侧模板2.1、左顶模板2.2、右顶模板2.3以及右侧模板2.4立模，同时横移油缸6伸长，实现对中；固定好支撑千斤3.1；(4)手握拉手5.1向上旋转拱顶浇筑装置5，旋转到位后，将楔形销C1插入楔形销耳板C2，实现拱顶浇筑装置5闭合。
衬砌施工完成后的具体过程：(1)将楔形销C1从楔形销耳板C2中取出，手握拉手5.1向下旋转拱顶浇筑装置5，实现拱顶浇筑装置5打开；(2)拆除支撑千斤3.1，液压油缸3.2缩短实现左侧模板2.1、左顶模板2.2、右顶模板2.3以及右侧模板2.4脱模，同时横移油缸6缩短，少行程移动托架部分1.3；(3)边顶拱带中隔墙衬砌用台车通过行走机构4行走出隧道或者行走至下一待衬砌隧道部位。
应用本发明的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，效果是：可在施工隧道主体二衬时，同时施工出中隔墙接驳墙，并预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头，使在施工中隔墙时无需再安装插筋或螺栓，且能保证中隔墙与隧道主体的接合强度，节省了设备投入成本，避免了人工、物料等资源浪费，同时也大大缩短了施工周期，经济高效。
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 (8)
1.一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，包括模板系统(2)；
所述模板系统(2)包括左侧模板(2.1)、左顶模板(2.2)、右顶模板(2.3)以及右侧模板(2.4)，所述左侧模板(2.1)的上端与所述左顶模板(2.2)的下端之间以及所述右顶模板(2.3)的下端与所述右侧模板(2.4)的上端之间均采用铰接方式进行连接；所述左顶模板(2.2)的上端与所述右顶模板(2.3)的上端之间通过拱顶浇筑装置(5)连接，且所述左顶模板(2.2)的上端和所述右顶模板(2.3)的上端均与待衬砌隧道中隔墙端部的轮廓相匹配；
所述拱顶浇筑装置(5)包括面板(5.1)以及设置在所述面板(5.1)的同一板面上且与所述面板(5.1)形成一个带有开口的腔体的四块侧板(5.2)，所述面板(5.1)上设有用于浇筑混凝土的浇筑口(5.3)；所述面板(5.1)上还设有用于穿过预留中隔墙钢筋网接驳钢筋接头的多个通孔(5.4)。
2.根据权利要求1所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，还包括门架系统(1)以及带动整个台车进行行走的行走机构(4)；
所述门架系统(1)包括框架部分(1.1)以及同时设置在所述框架部分(1.1)上的顶升机构(1.2)和托架部分(1.3)；
所述框架部分(1.1)包括支撑架(1.11)以及设置在所述支撑架(1.11)下方的至少2组立柱(1.12)；
所述顶升机构(1.2)包括与所述立柱(1.12)一一对应设置的多组顶升单件(1.21)，所述顶升单件(1.21)包括导柱(A1)、导套(A2)以及顶升油缸(A3)，所述导套(A2)的上端连接所述立柱(1.12)的下端，所述导柱(A1)的上端插入所述导套(A2)的下端且其下端设有所述行走机构(4)；所述顶升油缸(A3)沿上下方向设置，其上端连接所述导套(A2)，其下端连接所述导柱(A2)；
所述托架部分(1.3)活动设置在所述支撑架(1.11)上。
3.根据权利要求2所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，还包括连接所述门架系统(1)和所述模板系统(2)的连接部件(3)，所述连接部件(3)包括支撑千斤(3.1)和液压油缸(3.2)，所述左侧模板(2.1)与所述框架部分(1.1)之间、所述左顶模板(2.2)与所述托架部分(1.3)之间、所述右顶模板(2.3)与所述托架部分(1.3)之间以及所述右侧模板(2.4)与所述框架部分(1.1)之间均通过支撑千斤(3.1)和液压油缸(3.2)进行连接。
4.根据权利要求3所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，所述托架部分(1.3)和所述支撑架(1.11)之间设有用于调整所述托架部分(1.3)对中位置的横移油缸(6)，所述横移油缸(6)的一端连接所述托架部分(1.3)，且其另一端连接所述支撑架(1.11)。
5.根据权利要求4所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，还包括控制系统，所述行走机构(4)、顶升油缸(A3)、液压油缸(3.2)以及横移油缸(6)均与所述控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，所述侧板(5.2)上设有至少一个用于手握的拉手(5.5)。
7.根据权利要求1所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，所述拱顶浇筑装置(5)与所述左顶模板(2.2)之间通过销轴(B1)和铰接耳板(B2)的组合进行活动连接，所述拱顶浇筑装置(5)与所述右顶模板(2.3)之间通过楔形销(C1)和楔形销耳板(C2)的组合进行可拆卸式连接；所述楔形销(C1)与所述侧板(5.2)之间通过铁链(5.6)连接。
8.根据权利要求2所述的边顶拱带中隔墙衬砌用台车，其特征在于，还包括加固连接件(7)，所述加固连接件(7)包括竖向支撑杆(7.1)、横向支撑杆(7.2)以及斜向支撑杆(7.3)，所述左顶模板(2.2)的上端与所述托架部分(1.3)之间以及所述右顶模板(2.3)的上端与所述托架部分(1.3)之间均设有所述竖向支撑杆(7.1)，两根所述竖向支撑杆(7.1)之间设有所述横向支撑杆(7.2)，所述竖向支撑杆(7.1)与所述托架部分(1.3)之间设有所述斜向支撑杆(7.3)。
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