CN108894797A - 一种新型信息化二衬钢模板台车 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种新型信息化二衬钢模板台车，包括台车框架和模板，台车框架包括支撑模板的主架、方管梁、边梁、顶梁和底纵梁，主架的主架上平台上设有混凝土配管系统、液压泵站、过压保护装置和二次注浆系统，主架的底部设有行走装置，底纵梁上设有电气控制柜。本发明的优点：台车主架结构为人字形，螺栓连接，结构更加稳定，拆装方便。并且台车具有快速定位、过压保护、自动布料、拱顶空洞预警、实时监测和信息上传等功能，提高了隧道模板台车的智能化程度，大大减轻工人劳动强度，提高施工效率和施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种新型信息化二衬钢模板台车。
背景技术
钢模板衬砌台车是隧道施工二次衬砌过程中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。随着隧道机械化程度的不断提高，隧道施工设备工法日趋先进，施工质量也在不断提高，但是目前的钢模板台车自动化程度不高，工人劳动强度依然很大，隧道衬砌通病从衬砌设备上依然无法得到有效解决。模板台车强度不够，精度不高，出现隧道错台、上浮，偏移内径不一等现象；而且大多无法实现自动定位，自动布料，信息上传等功能，不能根据形成浇筑日志实现二次衬砌的最优化施工，基于目前模板台车存在的问题，本发明提出一种信息化高强度钢模板台车。
发明内容
本发明提出一种新型信息化二衬钢模板台车，解决了现有技术模板台车强度不够、精度不高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种新型信息化二衬钢模板台车，包括台车框架和模板，所述的台车框架包括支撑模板的主架、方管梁、边梁、顶梁和底纵梁，主架为人字形并设在两侧的底纵梁上，主架上设有两侧的方管梁和顶部的边梁、顶梁，主架、方管梁和底纵梁均通过调节支撑装置支撑模板，边梁和顶梁支撑模板，主架的主架上平台上设有混凝土配管系统、液压泵站、过压保护装置和二次注浆系统，主架的底部设有行走装置，底纵梁上设有分别与混凝土配管系统、液压泵站、过压保护装置和二次注浆系统电连接的电气控制柜，液压泵站为调节支撑装置和行走装置供压。
所述的主架分为前后的端部主架和中部的中间主架，相邻两根主架之间设有斜拉支撑，每根主架包括左右两侧的立柱，左右两立柱的上部通过螺栓连接，左右两立柱的下部通过主架连接梁连接，两侧的底纵梁分别与两侧的立柱连接，两侧的方管梁分别与两侧的立柱连接，边梁和顶梁与两侧的立柱连接。
所述的模板分为若干逐次连接的模板组，每组模板组包括左侧侧模总成、左侧顶模总成、右侧顶模总成和右侧侧模总成，左侧侧模总成与左侧顶模总成铰接，左侧顶模总成与右侧顶模总成连接，右侧顶模总成与右侧侧模总成铰接，若干模板组的左侧侧模总成、左侧顶模总成、右侧顶模总成和右侧侧模总成之间均横设有模板通梁，主架、方管梁和底纵梁均通过调节支撑装置支撑左侧侧模总成、左侧顶模总成、右侧顶模总成和右侧侧模总成的模板通梁，边梁和顶梁支撑左侧顶模总成和右侧顶模总成，调节支撑装置包括调节支撑螺杆和脱模油缸，调节支撑装置的两端均铰接安装，液压泵站为脱模油缸供压。
所述行走装置包括行走车，行走车上设有行走轮，行走轮与钢轨配合，前部的行走车上设有驱动行走轮的电机，电机与电气控制柜电连接。
所述的行走车上设有横移装置和升降装置，横移装置包括横移油缸和横移箱体，横移油缸与行走车连接，横移油缸与横移箱体连接，横移箱体滑动设置在行走车上，升降装置包括升降座、升降油缸和升降套筒，横移箱体与升降座连接，升降座与升降油缸连接，升降油缸与主架连接，升降套筒与底纵梁连接，升降套筒套在升降座上，液压泵站为横移油缸和升降油缸供压。
所述的模板上外腹板边缘处设有限位开关，两侧底纵梁的外侧和主架的前端均设有激光测距探头，前部的行走车上设有接近开关甲，限位开关、激光测距探头和接近开关甲均与电气控制柜电连接。
所述的过压保护装置包括安装在主架上平台上的面板，面板上设有弹簧，弹簧与杠杆的一端铰接，杠杆的中部活动安装在面板上，杠杆的另一端与螺杆铰接，螺杆与挡板铰接，面板上设有灌浆口，挡板设在灌浆口内，面板上设有接近开关乙，挡板上设有与接近开关乙配合的螺栓，接近开关乙与电气控制柜电连接。
所述的二次注浆系统包括安装在主架上平台上的面板，面板上设有安装注浆管，安装注浆管与端部注浆管连通，安装注浆管上设有电极液位开关和压力传感器，位于电极液位开关和压力传感器之间的安装注浆管上设有阀门，电极液位开关和压力传感器均与电气控制柜电连接。
所述的主架上平台的尾部设有堵头板装置，主架的尾部设有若干层操作平台，最下层的操作平台与地面之间以及相邻两个操作平台之间设有步梯，最上层的操作平台位于堵头板装置的下部，液压泵站设在最上层的操作平台上，底纵梁的下部设有下部支撑螺杆，主架外侧和模板内侧交替设置有工作平台。
所述的台车框架上设有若干传感器和摄像头，电气控制柜包括工控电脑、无线路由和液晶显示屏，传感器和摄像头均与工控电脑电连接，工控电脑分别与无线路由和液晶显示屏电连接。
本发明的优点：台车主架结构为人字形，螺栓连接，结构更加稳定，拆装方便。并且台车具有快速定位、过压保护、自动布料、拱顶空洞预警、实时监测和信息上传等功能，提高了隧道模板台车的智能化程度，大大减轻工人劳动强度，提高施工效率和施工质量。
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为本发明结构主视图。
图2为本发明结构侧视图。
图3为本发明过压保护装置结构示意图。
图4为本发明二次注浆系统结构示意图。
图中：1.钢轨，2.横移装置，3.升降装置，4.端部主架，5.左侧侧模总成，6.方管梁，7.边梁，8.顶梁，9.左侧顶模总成，10.右侧顶模总成，11.右侧侧模总成，13.调节支撑螺杆，14.工作平台，15.脱模油缸，16.步梯，17.行走装置，18.升降油缸，19.混凝土配管系统，20.电气控制柜，21.斜拉支撑，22.中间主架，23.液压泵站，24.堵头板装置，25.限位开关，26.底纵梁，27.下部支撑螺杆，28.主架连接梁，29.过压保护装置，291.面板，292.弹簧，293.杠杆，294.螺杆，295.接近开关乙，296.灌浆口，297.螺栓，298.挡板，299.溢浆口，30.二次注浆系统，301.电极液位开关，302.压力传感器，303.阀门，304.安装注浆管，305.端部注浆管，31.接近开关甲，32.模板通梁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，一种新型信息化二衬钢模板台车，包括台车框架和模板，所述的台车框架包括支撑模板的主架、方管梁6、边梁7、顶梁8和底纵梁26，主架为人字形并设在两侧的底纵梁26上，主架上设有两侧的方管梁6和顶部的边梁7、顶梁8，主架、方管梁6和底纵梁26均通过调节支撑装置支撑模板，边梁7和顶梁8支撑模板，主架的主架上平台上设有混凝土配管系统19、液压泵站23、过压保护装置29和二次注浆系统30，主架的底部设有行走装置17，底纵梁上设有分别与混凝土配管系统19、液压泵站23、过压保护装置29和二次注浆系统30电连接的电气控制柜20，液压泵站23为调节支撑装置和行走装置17供压。
所述的主架分为前后的端部主架4和中部的中间主架22，相邻两根主架之间设有斜拉支撑21，每根主架包括左右两侧的立柱，左右两立柱的上部通过螺栓连接，左右两立柱的下部通过主架连接梁28连接，两侧的底纵梁26分别与两侧的立柱连接，两侧的方管梁6分别与两侧的立柱连接，边梁7和顶梁8与两侧的立柱连接。
所述的模板分为若干逐次连接的模板组，每组模板组包括左侧侧模总成5、左侧顶模总成9、右侧顶模总成10和右侧侧模总成11，左侧侧模总成5与左侧顶模总成9铰接，左侧顶模总成9与右侧顶模总成10连接，右侧顶模总成10与右侧侧模总成11铰接，若干模板组的左侧侧模总成5、左侧顶模总成9、右侧顶模总成10和右侧侧模总成11之间均横设有模板通梁32，主架、方管梁6和底纵梁26均通过调节支撑装置支撑左侧侧模总成5、左侧顶模总成9、右侧顶模总成10和右侧侧模总成11的模板通梁32，边梁7和顶梁8支撑左侧顶模总成9和右侧顶模总成10，调节支撑装置包括调节支撑螺杆13和脱模油缸15，调节支撑装置的两端均铰接安装，液压泵站23为脱模油缸15供压。
所述行走装置17包括行走车，行走车上设有行走轮，行走轮与钢轨1配合，前部的行走车上设有驱动行走轮的电机，电机与电气控制柜20电连接。
所述的行走车上设有横移装置2和升降装置3，横移装置2包括横移油缸和横移箱体，横移油缸与行走车连接，横移油缸与横移箱体连接，横移箱体滑动设置在行走车上，升降装置3包括升降座、升降油缸18和升降套筒，横移箱体与升降座连接，升降座与升降油缸连接，升降油缸与主架连接，升降套筒与底纵梁26连接，升降套筒套在升降座上，液压泵站23为横移油缸和升降油缸供压。
所述的模板上外腹板边缘处设有限位开关25，两侧底纵梁的外侧和主架的前端均设有激光测距探头，前部的行走车上设有接近开关甲31，限位开关25、激光测距探头和接近开关甲31均与电气控制柜20电连接。
所述的过压保护装置29包括安装在主架上平台上的面板291，面板291上设有弹簧292，弹簧292与杠杆293的一端铰接，杠杆293的中部活动安装在面板291上，杠杆293的另一端与螺杆294铰接，螺杆294与挡板298铰接，面板291上设有灌浆口296，挡板298设在灌浆口296内，面板291上设有接近开关乙295，挡板298上设有与接近开关乙295配合的螺栓297，接近开关乙295与电气控制柜20电连接。
所述的二次注浆系统30包括安装在主架上平台上的面板291，面板291上设有安装注浆管304，安装注浆管304与端部注浆管305连通，安装注浆管304上设有电极液位开关301和压力传感器302，位于电极液位开关301和压力传感器302之间的安装注浆管304上设有阀门303，电极液位开关301和压力传感器302均与电气控制柜20电连接。
所述的主架上平台的尾部设有堵头板装置24，主架的尾部设有若干层操作平台，最下层的操作平台与地面之间以及相邻两个操作平台之间设有步梯16，最上层的操作平台位于堵头板装置24的下部，液压泵站23设在最上层的操作平台上，底纵梁26的下部设有下部支撑螺杆27，主架外侧和模板内侧交替设置有工作平台14。
台车框架上设有若干传感器和摄像头，电气控制柜20包括工控电脑、无线路由和液晶显示屏，传感器和摄像头均与工控电脑电连接，工控电脑分别与无线路由和液晶显示屏电连接。
本发明的模板台车包括台车框架和模板，台车框架上设有行走装置，用于实现台车行走以及定位，台车框架上设有混凝土配管系统，用于混凝土的分配以及浇筑，台车框架上设有液压泵站，用于给台车上的各液压设备供压，台车框架上设有电气控制柜，用于实现台车各设备的智能化监控，
台车框架包括底纵梁和坐于底纵梁上的端部主架和中间主架，每根主架分为左右两根立柱，两根立柱的上部螺栓连接，下部通过主架连接梁连接，形成更加稳固的人字形结构，相邻两主架之间连接有斜拉支撑，方管梁横设于端部主架和中间主架，边梁和顶梁分别于主架螺栓连接；模板包括顶模和侧模，顶模包括左侧顶模和右侧顶模，左侧顶模和右侧顶模通过中间法兰板螺栓连接，侧模包括左侧侧模和右侧侧模，左侧侧模与左侧顶模、右侧侧模和右侧顶模均通过销轴铰接，调节支撑装置两端头分别连接于模板通梁上和台车框架上，台车在就位时，调节支撑螺杆一端连接，待台车就位，调节支撑油缸顶升到位，达到浇筑混凝土状态时，将螺杆另一端连接，达到支撑目的。
行走装置具有行走功能和定位功能，行走功能通过电机驱动行走轮在钢轨上行走，驱动整个台车前后运动，定位功能通过横移油缸和升降油缸的伸缩，配合模板顶部外侧的限位开关和底纵梁外侧的激光测距探头，实现台车自动就位，前部的行走车上安装有接近开关，用于保证台车就位时与上一欢的搭接长度，台车定位时显示屏会实时显示定位时台车参数。
混凝土配管系统安装在上部平台上，由混凝土分配器和混凝土管路组成，能够自动将混凝土准时快捷地送达指定窗口，保证模板台车两边高差不超过0.4m，在减轻人员劳动强度的同时提到衬砌质量。
过压保护装置安装于顶模正中间位置，过压保护装置由特制弹簧及双头螺杆组成杆杠机构，弹簧设定压力值为0.3Mpa，过压保护装置与顶部混凝土灌浆口一体，注浆时候，挡板会打开到合适位置，保证灌浆口完全开合，同时挡板与灌浆口处于密封状态，当压力过大，浆液挤压挡板，造成挡板密封不住灌浆口，挡板与灌浆口之间形成溢浆口，造成漏浆，螺栓接近接近开关报警，给出停泵信号，表明上部混凝土浇筑完成，避免注浆压力过大，同时漏浆也起到了过压卸载的作用，此时可以拧紧双头螺柱，使挡板再次顶紧与灌浆口形成密封。
二次注浆系统螺栓连接在拱顶位置，共6处，平均分布在顶模中间位置，二次注浆系统上连接有电极液位开关和压力传感器，当此处拱顶有空洞时，在注浆时会有浆液通过上部十字槽口经端部注浆管流下，电极液位开关导电，空洞指示灯亮起，达到空洞检测的效果。
堵头板装置安装于台车模板边缘，堵头板可旋转打开，中间可以穿过外漏钢筋，便于操作。
电气控制柜坐于底纵梁之上，电控柜集成一块液晶触摸屏，能够实施显示台车从就位到脱模整个循环过程，电控柜上布置有各种操作按钮，输入工作班组密码进入系统，便于施工管理，电气控制柜的信息传输功能是指布置于台车各个位置的传感器及摄像头采集数据，并将数据上传到云平台或者移动终端，电控柜集成一个工控电脑及无线路由，通过采集台车运行整个过程的数据，通过分析处理实时将数据显示在液晶显示屏上，系统设有6个功能模块，分别为定位、浇筑、脱模、养护、故障查询和视频监控，分别显示各工作状态参数，并可将状态参数通过无线或者移动存储设备发送到移动终端，配合开发的手机app将实现实时查看台车工况参数。
本发明的台车主架结构为人字形，螺栓连接，结构更加稳定，拆装方便。并且台车具有快速定位、过压保护、自动布料、拱顶空洞预警、实时监测和信息上传等功能，提高了隧道模板台车的智能化程度，大大减轻工人劳动强度，提高施工效率和施工质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种新型信息化二衬钢模板台车，包括台车框架和模板，其特征在于：所述的台车框架包括支撑模板的主架、方管梁（6）、边梁（7）、顶梁（8）和底纵梁（26），主架为人字形并设在两侧的底纵梁（26）上，主架上设有两侧的方管梁（6）和顶部的边梁（7）、顶梁（8），主架、方管梁（6）和底纵梁（26）均通过调节支撑装置支撑模板，边梁（7）和顶梁（8）支撑模板，主架的主架上平台上设有混凝土配管系统（19）、液压泵站（23）、过压保护装置（29）和二次注浆系统（30），主架的底部设有行走装置（17），底纵梁上设有分别与混凝土配管系统（19）、液压泵站（23）、过压保护装置（29）和二次注浆系统（30）电连接的电气控制柜（20），液压泵站（23）为调节支撑装置和行走装置（17）供压。
2.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的主架分为前后的端部主架（4）和中部的中间主架（22），相邻两根主架之间设有斜拉支撑（21），每根主架包括左右两侧的立柱，左右两立柱的上部通过螺栓连接，左右两立柱的下部通过主架连接梁（28）连接，两侧的底纵梁（26）分别与两侧的立柱连接，两侧的方管梁（6）分别与两侧的立柱连接，边梁（7）和顶梁（8）与两侧的立柱连接。
3.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的模板分为若干逐次连接的模板组，每组模板组包括左侧侧模总成（5）、左侧顶模总成（9）、右侧顶模总成（10）和右侧侧模总成（11），左侧侧模总成（5）与左侧顶模总成（9）铰接，左侧顶模总成（9）与右侧顶模总成（10）连接，右侧顶模总成（10）与右侧侧模总成（11）铰接，若干模板组的左侧侧模总成（5）、左侧顶模总成（9）、右侧顶模总成（10）和右侧侧模总成（11）之间均横设有模板通梁（32），主架、方管梁（6）和底纵梁（26）均通过调节支撑装置支撑左侧侧模总成（5）、左侧顶模总成（9）、右侧顶模总成（10）和右侧侧模总成（11）的模板通梁（32），边梁（7）和顶梁（8）支撑左侧顶模总成（9）和右侧顶模总成（10），调节支撑装置包括调节支撑螺杆（13）和脱模油缸（15），调节支撑装置的两端均铰接安装，液压泵站（23）为脱模油缸（15）供压。
4.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述行走装置（17）包括行走车，行走车上设有行走轮，行走轮与钢轨（1）配合，前部的行走车上设有驱动行走轮的电机，电机与电气控制柜（20）电连接。
5.根据权利要求4所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的行走车上设有横移装置（2）和升降装置（3），横移装置（2）包括横移油缸和横移箱体，横移油缸与行走车连接，横移油缸与横移箱体连接，横移箱体滑动设置在行走车上，升降装置（3）包括升降座、升降油缸（18）和升降套筒，横移箱体与升降座连接，升降座与升降油缸连接，升降油缸与主架连接，升降套筒与底纵梁（26）连接，升降套筒套在升降座上，液压泵站（23）为横移油缸和升降油缸供压。
6.根据权利要求4所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的模板上外腹板边缘处设有限位开关（25），两侧底纵梁的外侧和主架的前端均设有激光测距探头，前部的行走车上设有接近开关甲（31），限位开关（25）、激光测距探头和接近开关甲（31）均与电气控制柜（20）电连接。
7.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的过压保护装置（29）包括安装在主架上平台上的面板（291），面板（291）上设有弹簧（292），弹簧（292）与杠杆（293）的一端铰接，杠杆（293）的中部活动安装在面板（291）上，杠杆（293）的另一端与螺杆（294）铰接，螺杆（294）与挡板（298）铰接，面板（291）上设有灌浆口（296），挡板（298）设在灌浆口（296）内，面板（291）上设有接近开关乙（295），挡板（298）上设有与接近开关乙（295）配合的螺栓（297），接近开关乙（295）与电气控制柜（20）电连接。
8.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的二次注浆系统（30）包括安装在主架上平台上的面板（291），面板（291）上设有安装注浆管（304），安装注浆管（304）与端部注浆管（305）连通，安装注浆管（304）上设有电极液位开关（301）和压力传感器（302），位于电极液位开关（301）和压力传感器（302）之间的安装注浆管（304）上设有阀门（303），电极液位开关（301）和压力传感器（302）均与电气控制柜（20）电连接。
9.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：所述的主架上平台的尾部设有堵头板装置（24），主架的尾部设有若干层操作平台，最下层的操作平台与地面之间以及相邻两个操作平台之间设有步梯（16），最上层的操作平台位于堵头板装置（24）的下部，液压泵站（23）设在最上层的操作平台上，底纵梁（26）的下部设有下部支撑螺杆（27），主架外侧和模板内侧交替设置有工作平台（14）。
10.根据权利要求1所述的新型信息化二衬钢模板台车，其特征在于：台车框架上设有若干传感器和摄像头，电气控制柜（20）包括工控电脑、无线路由和液晶显示屏，传感器和摄像头均与工控电脑电连接，工控电脑分别与无线路由和液晶显示屏电连接。
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