CN107060831B - 一种用于隧道沟槽施工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种用于隧道沟槽施工装置。该用于隧道沟槽施工装置包括台车门架，在台车门架上设台车门架升降油缸，在台车门架升降油缸底设行走轮，在台车门架前方或后方设驱动系统；在台车门架顶端架梁上设悬臂梁；在悬臂梁左部套设滑梁，在滑梁上方右侧悬臂梁上设悬臂梁平移油缸；在滑梁下方铰接台车模板和沟槽内模板，在台车模板和沟槽内模板上分别连接台车模板油缸和沟槽模板脱模油缸；在滑梁和台车门架间悬臂梁底设外侧墙模板起升油缸，在外侧墙模板底部右侧铰接外侧墙模板平移油缸的缸底。该用于隧道沟槽施工装置避免了人工操作效率低和精度低的问题，施工时间大为减少，优于传统组合式小型钢模板施工方式。

Description

一种用于隧道沟槽施工装置
(一)技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种用于隧道沟槽施工装置。
(二)背景技术
隧道沟槽属于隧道的重点附属工程之一，其施工质量的好坏直接影响隧道施工整体形象。沟槽施工一般在隧道施工的中后期，其施工工期压力大，施工质量要求高，同时为保障后续施工运输的需求，其施工空间往往受到限制。传统山岭隧道沟槽施工常采用人工来组合小块钢模，定位后再进行混凝土的浇筑。该种施工方式下，施工人员布置多，施工工序多，耗时长，模板结合差，容易产生跑模现象。
为适应目前机械化施工的要求，满足隧道沟槽施工的需要，国内学者提出了一些隧道沟槽施工装置及方法。专利CN 106050271A提出了一种用于隧道用水沟模架装置及其施工方法，但台车门架为一整体，转运困难的同时，较为占用空间，尤其不适用于跨度大隧道。专利CN 204899948U提出一种电缆沟槽模板台车，但定位主要通过桁架，施工定位精度低，劳动力投入大。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构合理、设计科学的用于隧道沟槽施工的装置，解决了现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于隧道沟槽施工装置，包括台车门架，在台车门架的四角处设有台车门架升降油缸，台车门架升降油缸的活塞杆与台车门架顶部固连，在台车门架升降油缸的缸底底端设行走轮，在台车门架的前方或后方设驱动所述行走轮行走的驱动系统；在台车门架顶端架梁上设悬臂梁，悬臂梁的左端均伸出台车门架左侧设置；在悬臂梁的左部套设一滑梁，在滑梁上方右侧的悬臂梁上设悬臂梁平移油缸，悬臂梁平移油缸的缸底与悬臂梁铰接相连，悬臂梁平移油缸的活塞杆与滑梁顶端铰接相连；在滑梁下方沿台车门架长度方向分别铰接连接台车模板和沟槽内模板，所述台车模板通过台车模板油缸与滑梁相连，所述沟槽内模板通过沟槽模板脱模油缸与滑梁相连；在滑梁和台车门架左侧之间的悬臂梁底端设一外侧墙模板起升油缸，外侧墙模板起升油缸的活塞杆与沿台车门架长度方向设置的外侧墙模板顶端铰接，在外侧墙模板底部右侧铰接连接一外侧墙模板平移油缸的缸底，外侧墙模板平移油缸的活塞杆通过一第一竖直连接杆与台车门架底端架梁相连；在第一竖直连接杆上方的悬臂梁底端固连一第二竖直连接杆，第二竖直连接杆的底端与一外侧墙模板调节油缸的活塞杆铰接，外侧墙模板调节油缸的缸底与外侧墙模板顶部右侧铰接。
所述悬臂梁包括相对设于台车门架顶端前部和后部的第一悬臂梁和第二悬臂梁，在第一悬臂梁左部和第二悬臂梁左部分别套设第一滑梁和第二滑梁，在第一滑梁上方右侧的第一悬臂梁上设第一悬臂梁平移油缸，第一悬臂梁平移油缸的缸底与第一悬臂梁铰接，第一悬臂梁平移油缸的活塞杆与第一滑梁顶端铰接；在第二滑梁上方右侧的第二悬臂梁上设第二悬臂梁平移油缸，第二悬臂梁平移油缸的缸底与第二悬臂梁铰接，第二悬臂梁平移油缸的活塞杆与第二滑梁顶端铰接；所述台车模板油缸包括第一台车模板油缸和第二台车模板油缸，第一台车模板油缸与第一滑梁相连，第二台车模板油缸与第二滑梁相连；所述外侧墙模板起升油缸包括第一外侧墙模板起升油缸和第二外侧墙模板起升油缸，第一外侧墙模板起升油缸设于第一滑梁和台车门架左侧之间的第一悬臂梁底端，第二外侧墙模板起升油缸设于第二滑梁和台车门架左侧之间的第二悬臂梁底端；所述外侧墙模板平移油缸包括第一外侧墙模板平移油缸和第二外侧墙模板平移油缸，第一外侧墙模板平移油缸的活塞杆和第二外侧墙模板平移油缸的活塞杆分别与设于台车门架底端架梁上的第一竖直杆铰接，第一外侧墙模板平移油缸的缸底和第二外侧墙模板平移油缸的缸底分别与外侧墙模板前后底部右侧铰接；所述外侧墙模板调节油缸包括第一外侧墙模板调节油缸和第二外侧墙模板调节油缸，第一外侧墙模板调节油缸的活塞杆和第二外侧墙模板调节油缸的活塞杆分别与设于悬臂梁底端的第二竖直杆铰接，第一外侧墙模板调节油缸的缸底和第二外侧墙模板调节油缸的缸底分别与外侧墙模板前后顶部右侧铰接。
在第一悬臂梁和第二悬臂梁之间的台车门架上还设有一第三悬臂梁，在第三悬臂梁上套设一第三滑梁，在第三滑梁上方右侧的第三悬臂梁上设第三悬臂梁平移油缸，第三悬臂梁平移油缸的缸底与第三悬臂梁铰接，第三悬臂梁平移油缸的活塞杆与第三滑梁顶端铰接；在第三悬臂梁下方还设有一第三外侧墙模板起升油缸。
所述外侧墙模板调节油缸倾斜设置。
所述驱动系统包括一驱动电机，所述驱动电机通过传动机构与行走轮相连；所述传动机构为皮带传动机构或链条传动机构。
本发明的有益效果是：该用于隧道沟槽施工装置利用驱动系统和液压控制系统实现隧道沟槽模板准确定位和转运。通过电驱动使台车在轨道上转运，使得在施工时台车能够自由移动，通过液压控制系统来进行模板安装、拆除、调试和模板校正，避免了人工操作效率低和精度低的问题，使得施工时间大为减少，而且整体施工效率和操作性都要优于传统的组合式的小型钢模板的施工方式。采用本发明旨在为山岭隧道边沟施工提供移动施工效率高、施工质量好、人员劳动强度低的施工设备及施工方法。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1侧视结构示意图；
图3为图2俯视结构示意图。
图中，1台车门架，2台车门架升降油缸，3行走轮，4悬臂梁，5滑梁，6悬臂梁平移油缸，7台车模板，8沟槽内模板，9台车模板油缸，10沟槽模板脱模油缸，11外侧墙模板起升油缸，12外侧墙模板，13外侧墙模板平移油缸，14第一竖直连接杆，15第二竖直连接杆，16外侧墙模板调节油缸，41第一悬臂梁，42第二悬臂梁，51第一滑梁，52第二滑梁，61第一悬臂梁平移油缸，62第二悬臂梁平移油缸，91第一台车模板油缸，92第二台车模板油缸，111第一外侧墙模板起升油缸，112第一外侧墙模板起升油缸，131第一外侧墙模板平移油缸，132第二外侧墙模板平移油缸，161第一外侧墙模板调节油缸,162第一外侧墙模板调节油缸，17第三悬臂梁，18第三滑梁，19第三悬臂梁平移油缸,20驱动电机,21支撑钢筋。
(五)具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如附图1-3所示，该用于隧道沟槽施工装置，包括台车门架1，在台车门架的四角处设有台车门架升降油缸2，台车门架升降油缸2的活塞杆与台车门架顶部固连，在台车门架升降油缸2的缸底底端设行走轮3，在台车门架1的前方或后方设驱动所述行走轮在预设的钢轨上行走的驱动系统；在台车门架顶端架梁上设悬臂梁4，悬臂梁的左端均伸出台车门架1左侧设置；在悬臂梁4的左部套设一滑梁5，在滑梁5上方右侧的悬臂梁4上设驱动悬臂梁移动的悬臂梁平移油缸6，悬臂梁平移油缸6的缸底与悬臂梁铰接相连，悬臂梁平移油缸6的活塞杆与滑梁顶端铰接相连；在滑梁5下方沿台车门架长度方向分别铰接连接台车模板7和沟槽内模板8，所述台车模板7通过台车模板油缸9与滑梁5相连，所述沟槽内模板8通过沟槽模板脱模油缸10与滑梁相连；在滑梁5和台车门架1左侧之间的悬臂梁4底端设一外侧墙模板起升油缸11，外侧墙模板起升油缸11的活塞杆与沿台车门架长度方向设置的外侧墙模板12顶端铰接，在外侧墙模板12底部右侧铰接连接一外侧墙模板平移油缸13的缸底，外侧墙模板平移油缸13的活塞杆通过一第一竖直连接杆14与台车门架底端架梁相连；第一竖直连接杆14的顶端与台车门架底端架梁固连，第一竖直连接杆14的底端与外侧墙模板平移油缸13的活塞杆铰接；在第一竖直连接杆14上方的悬臂梁4底端固连一第二竖直连接杆15，第二竖直连接杆15的底端与一外侧墙模板调节油缸16的活塞杆铰接，外侧墙模板调节油缸16的缸底与外侧墙模板12顶部右侧铰接。
所述悬臂梁4包括相对设于台车门架顶端前部和后部的第一悬臂梁41和第二悬臂梁42，在第一悬臂梁左部和第二悬臂梁左部分别套设第一滑梁51和第二滑梁52，在第一滑梁上方右侧的第一悬臂梁上设驱动第一悬臂梁移动的第一悬臂梁平移油缸61，第一悬臂梁平移油缸的缸底与第一悬臂梁铰接，第一悬臂梁平移油缸的活塞杆与第一滑梁顶端铰接；在第二滑梁上方右侧的第二悬臂梁上设驱动第二悬臂梁移动的第二悬臂梁平移油缸62，第二悬臂梁平移油缸的缸底与第二悬臂梁铰接，第二悬臂梁平移油缸的活塞杆与第二滑梁顶端铰接；所述台车模板油缸9包括第一台车模板油缸91和第二台车模板油缸92，第一台车模板油缸与第一滑梁相连，第二台车模板油缸与第二滑梁相连；所述外侧墙模板起升油缸11包括第一外侧墙模板起升油缸111和第二外侧墙模板起升油缸112，第一外侧墙模板起升油缸设于第一滑梁和台车门架左侧之间的第一悬臂梁底端，第二外侧墙模板起升油缸设于第二滑梁和台车门架左侧之间的第二悬臂梁底端；所述外侧墙模板平移油缸13包括第一外侧墙模板平移油缸131和第二外侧墙模板平移油缸132，第一外侧墙模板平移油缸的活塞杆和第二外侧墙模板平移油缸的活塞杆分别与设于台车门架底端架梁上的第一竖直杆铰接，第一外侧墙模板平移油缸的缸底和第二外侧墙模板平移油缸的缸底分别与外侧墙模板前后底部右侧铰接；所述外侧墙模板调节油缸16包括第一外侧墙模板调节油缸161和第二外侧墙模板调节油缸162，第一外侧墙模板调节油缸的活塞杆和第二外侧墙模板调节油缸的活塞杆分别与设于悬臂梁底端的第二竖直杆铰接，第一外侧墙模板调节油缸的缸底和第二外侧墙模板调节油缸的缸底分别与外侧墙模板前后顶部右侧铰接。
在第一悬臂梁和第二悬臂梁之间的台车门架上还设有一第三悬臂梁17，在第三悬臂梁17上套设一第三滑梁18，在第三滑梁上方右侧的第三悬臂梁上设驱动第三悬臂梁移动的第三悬臂梁平移油缸19，第三悬臂梁平移油缸19的缸底与第三悬臂梁铰接，第三悬臂梁平移油缸19的活塞杆与第三滑梁顶端铰接；在第三悬臂梁17下方还设有第三外侧墙模板起升油缸。
所述外侧墙模板调节油缸倾斜设置。
所述驱动系统包括一驱动电机20，所述驱动电机20通过传动机构与行走轮20相连；所述传动机构为皮带传动机构或链条传动机构。
工作过程:
该用于隧道沟槽施工装置的施工方法，包括如下操作步骤：
(1)测量放样后，在沟槽外沿沟槽长度方向架设钢轨，在钢轨上架设上述用于隧道沟槽施工的装置；
(2)浇筑沟槽底板，同时预埋；安装沟槽钢筋；
(3)通过驱动电机20驱动使台车在预设的钢轨上行走至合适位置；
(4)通过台车门架升降油缸2来调整台车门架1竖向位置，通过悬臂梁4上的悬臂梁平移油缸6调整滑梁5横向位置，使沟槽内模板8调节至设计位置后，利用沟槽模板脱模油缸10进行固定；
(5)通过外侧墙模板起升油缸11调整外侧墙模板12竖向位置至设计位置后，利用外侧墙模板平移油缸13进行固定；
(6)模板定位后在沟槽内模板8间焊接支撑钢筋21，以防止浇筑混凝土时发生跑模；
(7)浇筑混凝土后，振捣养护；
(8)拆除沟槽内模板8间焊接支撑钢筋21，缩进沟槽模板脱模油缸10和外侧墙模板平移油缸13，由于油缸牵动模板的一边，减小了脱模时由于气密性导致的脱模困难，甚至造成模板变形。
(9)模板刷脱模剂，推进至下一工位。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种用于隧道沟槽施工装置，其特征是：包括台车门架，在台车门架的四角处设有台车门架升降油缸，台车门架升降油缸的活塞杆与台车门架顶部固连，在台车门架升降油缸的缸底底端设行走轮，在台车门架的前方或后方设驱动所述行走轮行走的驱动系统；在台车门架顶端架梁上设悬臂梁，悬臂梁的左端均伸出台车门架左侧设置；在悬臂梁的左部套设一滑梁，在滑梁上方右侧的悬臂梁上设悬臂梁平移油缸，悬臂梁平移油缸的缸底与悬臂梁铰接相连，悬臂梁平移油缸的活塞杆与滑梁顶端铰接相连；在滑梁下方沿台车门架长度方向分别铰接连接台车模板和沟槽内模板，所述台车模板通过台车模板油缸与滑梁相连，所述沟槽内模板通过沟槽模板脱模油缸与滑梁相连；在滑梁和台车门架左侧之间的悬臂梁底端设一外侧墙模板起升油缸，外侧墙模板起升油缸的活塞杆与沿台车门架长度方向设置的外侧墙模板顶端铰接，在外侧墙模板底部右侧铰接连接一外侧墙模板平移油缸的缸底，外侧墙模板平移油缸的活塞杆通过一第一竖直连接杆与台车门架底端架梁相连；在第一竖直连接杆上方的悬臂梁底端固连一第二竖直连接杆，第二竖直连接杆的底端与一外侧墙模板调节油缸的活塞杆铰接，外侧墙模板调节油缸的缸底与外侧墙模板顶部右侧铰接。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道沟槽施工装置，其特征是：所述悬臂梁包括相对设于台车门架顶端前部和后部的第一悬臂梁和第二悬臂梁，在第一悬臂梁左部和第二悬臂梁左部分别套设第一滑梁和第二滑梁，在第一滑梁上方右侧的第一悬臂梁上设第一悬臂梁平移油缸，第一悬臂梁平移油缸的缸底与第一悬臂梁铰接，第一悬臂梁平移油缸的活塞杆与第一滑梁顶端铰接；在第二滑梁上方右侧的第二悬臂梁上设第二悬臂梁平移油缸，第二悬臂梁平移油缸的缸底与第二悬臂梁铰接，第二悬臂梁平移油缸的活塞杆与第二滑梁顶端铰接；所述台车模板油缸包括第一台车模板油缸和第二台车模板油缸，第一台车模板油缸与第一滑梁相连，第二台车模板油缸与第二滑梁相连；所述外侧墙模板起升油缸包括第一外侧墙模板起升油缸和第二外侧墙模板起升油缸，第一外侧墙模板起升油缸设于第一滑梁和台车门架左侧之间的第一悬臂梁底端，第二外侧墙模板起升油缸设于第二滑梁和台车门架左侧之间的第二悬臂梁底端；所述外侧墙模板平移油缸包括第一外侧墙模板平移油缸和第二外侧墙模板平移油缸，第一外侧墙模板平移油缸的活塞杆和第二外侧墙模板平移油缸的活塞杆分别与设于台车门架底端架梁上的第一竖直杆铰接，第一外侧墙模板平移油缸的缸底和第二外侧墙模板平移油缸的缸底分别与外侧墙模板前后底部右侧铰接；所述外侧墙模板调节油缸包括第一外侧墙模板调节油缸和第二外侧墙模板调节油缸，第一外侧墙模板调节油缸的活塞杆和第二外侧墙模板调节油缸的活塞杆分别与设于悬臂梁底端的第二竖直杆铰接，第一外侧墙模板调节油缸的缸底和第二外侧墙模板调节油缸的缸底分别与外侧墙模板前后顶部右侧铰接。
3.根据权利要求2所述的一种用于隧道沟槽施工装置，其特征是：在第一悬臂梁和第二悬臂梁之间的台车门架上还设有一第三悬臂梁，在第三悬臂梁上套设一第三滑梁，在第三滑梁上方右侧的第三悬臂梁上设第三悬臂梁平移油缸，第三悬臂梁平移油缸的缸底与第三悬臂梁铰接，第三悬臂梁平移油缸的活塞杆与第三滑梁顶端铰接；在第三悬臂梁下方还设有一第三外侧墙模板起升油缸。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于隧道沟槽施工装置，其特征是：所述外侧墙模板调节油缸倾斜设置。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种用于隧道沟槽施工装置，其特征是：所述驱动系统包括一驱动电机，所述驱动电机通过传动机构与行走轮相连；所述传动机构为皮带传动机构或链条传动机构。
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