CN113062753A - 一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，沟槽成型组件通过沟槽架体将其定位在隧道的设定位置上，沟槽架体上设置有与沟槽成型组件限定的沟槽衬砌空间相连通的接收组件，其中，接收组件用于接收预制的混凝土、对混凝土进行二次搅拌以及将处理后的预制混凝土定向输送至沟槽成型组件所限定的沟槽衬砌空间中；沟槽架体能够与衬砌台车进行联动，使得沟槽成型组件限定的沟槽衬砌空间能够与隧道壁衬砌空间相连通，从而通过向沟槽衬砌空间和隧道壁衬砌空间注入混凝土的方式浇筑出与隧道衬砌壁一体成型的沟槽。本发明具有一次性浇筑成型、支模定位快、模板周转快、本身作业空间小、能够对浇筑的混凝土进行充分作用等特点。

Description

一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置

技术领域

本发明涉及隧道衬砌技术领域，尤其涉及一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置。

背景技术

随着经济的发展，高速公路建设越来越多，这些建设给人的生活生产带来了极大便利；在这些建设中，需要开挖或者修建的隧道较多，在隧道施工中有一种施工方法叫衬砌。衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是在隧道、岩洞进行内衬，一种做法是用砌块衬砌，另一种做法是预应力高压灌浆混凝土衬砌。

衬砌是和初期支护相对而言的，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。现有技术中，隧道衬砌台车对一定长度的隧道的衬砌操作都是一次性浇筑完成的，在混凝土的浇筑过程中通常需要利用振动棒对衬砌模具中的混凝土进行二次搅拌，但是由于隧道工程中的衬砌模具存在横截面较窄的区域，使得模具内上下层的混凝土无法均匀混合，存在骨料堆积的现象，导致实际浇筑的混凝土密度不均，可能会导致边墙开裂、渗水，甚至靠近衬砌侧衬砌模板的部分地方还存在没有完全被混凝土填充的漏洞，无法有效地对隧道形成支护。

对于高速公路隧道衬砌施工，在现在使用的施工方案中，往往采用的是利用衬砌台车，先进行隧道壁的衬砌，等施工完成后再进行隧道底面的下水沟、电线槽施工，这样不仅延长了施工周期，而且二次施工会造成材料及用工人员浪费，并且整体性差；并且现有的衬砌台车结构不够稳定，使用中容易出现故障。另外，现有的隧道衬砌台车在进行浇筑的过程中，由于是一次性浇筑完成的，振动棒只能对部分混凝土起到作用，可能出现骨料堆积，使得混凝土的密度不均，从而导致边墙开裂、渗水甚至靠近侧模板的部分地方没有混凝土情况，且目前的隧道衬砌台车对沟槽衬砌时，在浇筑沟槽时成型模板与沟槽之间容易发生位移。

中国专利CN103114862A公开了一种循环对接式隧道衬砌施工方法，进行隧道二次衬砌混凝土浇筑施工作业；其特征在于，采用至少两组模板组和一台模板台车，模板组能够由模板台车操作展开和收缩，展开后的模板组能够与模板台车分离、并且稳定在隧道内支撑初凝状态的浇筑混凝土，处于收缩状态的模板组能够由模板台车携带从展开的模板组内侧穿过，各模板组能够在端面进行对接；该发明的有益效果是：利用多套模板组循环对接，进行多套模板的循环流水化作业，在隧道二次衬砌混凝土浇筑施工作业实现混凝土连续浇筑施工，避免模板搭接方式引起的错台和挤压破坏混凝土现象，保证了混凝土施工的质量，提高了施工效率。但是该专利的隧道衬砌不存在沟槽的浇筑机构，需要在完成隧道浇筑后单独进行沟槽浇筑，工作难度大、效率低不适用于工期紧张的施工。

中国专利CN211230494U公开了一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，包括顶模总成、沟槽和衬砌台车，顶模总成的两侧均固定连接有侧模板，两个侧模板相对的一侧滑动连接有工作台，工作台的顶部固定连接有顶升油缸，该实用新型涉及衬砌成型技术领域。该用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，通过在侧模板上设置多个浇筑口，对其隧道进行逐层浇筑，在利用振动棒对混凝土进行振动，能够使得混凝土内的骨料均匀地分布，对一层完成振动后，通过浇筑门封住浇筑口，再配合转动杆和限位块，能够防止混凝土内的骨料分布不均导致边墙开裂、渗水甚至靠近侧模板的部分地方没有混凝土情况出现，从而提高隧道混凝土的质量。但是该专利的沟槽无法与隧道进行一体浇筑，需要单独进行浇筑，且注入沟槽模板的混凝土无法进行有效的震动处理，凝固成型的沟槽存在骨料堆积和气泡的缺陷。

针对现有技术的不足，需要设计一种具有一次性浇筑成型、支模定位快、模板周转快、本身作业空间小、能够对浇筑的混凝土进行充分作用等特点高速公路隧道整体衬砌台车及沟槽衬砌成型装置。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案是提供一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其包括沟槽成型组件，所述沟槽成型组件通过沟槽架体将其定位在隧道的设定位置上，所述沟槽架体上设置有与所述沟槽成型组件限定的沟槽衬砌空间相连通的接收组件，其中，所述接收组件用于接收预制的混凝土、对混凝土进行二次搅拌以及将处理后的预制混凝土定向输送至所述沟槽成型组件所限定的沟槽衬砌空间中；所述沟槽架体按照其能够与衬砌台车联动的方式与衬砌台车连接，使得所述沟槽成型组件限定的沟槽衬砌空间能够与隧道壁衬砌空间相连通，从而通过向衬砌空间注入混凝土的方式浇筑出与隧道衬砌壁一体成型的沟槽。其优势在于，通过将沟槽的衬砌空间与隧道壁衬砌空间相连通，在装置移动至设定位置后，能够通过依次浇筑沟槽、隧道侧壁和隧道顶壁的方式形成一体浇筑成型的沟槽和隧道壁，有效地解决了现有技术中在完成隧道衬砌后才进行沟槽衬砌的难度大、工期紧张等问题。此外，通过将隧道壁和沟槽一体浇筑成型，还能够将具有稳定且体积较大的沟槽槽体作为隧道壁的底座，能够进一步提高隧道衬砌的稳定性。沟槽衬砌成型装置能够与衬砌台车联动，同一时间段内完成一定长度的隧道衬砌和沟槽衬砌，在缩短了工期的同时还能够保证结构的稳定性以及通过装置结构的结合减小了衬砌结构的体积，方便施工人员的使用和空间较为狭窄的隧道内的移动。

根据一种优选的实施方式，所述沟槽成型组件至少包括沟槽模具、外壁模板以及模板连接板，其中，所述模板连接板与所述沟槽架体连接，使得所述沟槽架体能够调节沟槽成型组件的工作位置；所述沟槽模具和外壁模板均设置在所述模板连接板远离所述沟槽架体的表面，所述外壁模板能够与隧道地基接触并与隧道侧壁、所述模板连接板的板面共同限定出沟槽的衬砌空间，所述沟槽模具按照置于沟槽的衬砌空间中的方式预先限定出沟槽的槽腔。

根据一种优选的实施方式，所述沟槽模具和外壁模板上均安装有能够对注入到沟槽的衬砌空间中的混凝土物料进行震动的震动组件，从而所述沟槽模具和外壁模板能够根据需求传递震动力至混凝土；所述外壁模板至少包括能够传递震动力的震动模板和将所述外壁模板定位支撑在隧道内的设定位置的底部定位模板。其优势在于，通过在衬砌空间限定的模板件上设置震动组件，在衬砌空间浇筑有混凝土的情况下，震动组件能够对注入的混凝土进行震动，有效地过滤出混凝土物料中的气泡，还能够促进骨料与凝胶材料充分混合，使得混凝土物料的性能得到提升。

根据一种优选的实施方式，所述接收组件至少包括搅拌体和开设在搅拌体内部的搅拌腔，其中，所述搅拌腔轴向上端的开口位置上设置有能够与搅拌体连接的盖体，所述搅拌腔内还设置有能够对其腔室内部容纳的混凝土进行二次搅拌的搅拌组件，所述搅拌组件按照其穿过所述盖体的方式悬置于所述搅拌腔中，且所述搅拌组件能够跟随盖体的运动而调节其位置。其优点是，将搅拌组件设置为可拆卸结构，使用时，根据需求对搅拌腔内部进行清洗，尤其是搅拌组件能够跟随盖体运动，使得搅拌组件不仅仅限制于搅拌腔内，且能够在使用一定时间后方便进行部件更换和内部清洗。

根据一种优选的实施方式，所述搅拌组件至少包括搅拌驱动单元、搅拌轴和扇叶，其中，所述搅拌轴的部分杆体按照贯穿所述盖体的方式插入到所述搅拌腔中，且所述搅拌轴插入搅拌腔的杆体上周向连接有多个所述扇叶；所述扇叶能够跟随所述搅拌轴的转动而旋转，且所述扇叶根据其旋转方向不同可选择地对所述搅拌腔中的混凝土进行二次搅拌或施加定向驱动力。

根据一种优选的实施方式，所述震动组件至少包括震动油缸、第一活动油缸和第二活动油缸，其中，所述震动油缸通过设置在其内腔室中的震动单元将其内腔室分隔为两个子腔室；所述震动油缸的两个子腔室分别与所述第一活动油缸和第二活动油缸连通，从而震动油缸能够根据所述第一活动油缸和第二活动油缸的腔室体积变化而改变其震动单元的位置，进而所述震动油缸随着所述震动单元在其内腔室中的位置变化而向沟槽衬砌空间内部传递震动力。

根据一种优选的实施方式，所述衬砌台车至少包括门架组件，所述门架组件按照能够带动所述沟槽衬砌成型装置进行移动的方式与所述沟槽架体连接，所述沟槽架体可拆卸地安装在所述门架组件的门架立柱上。

根据一种优选的实施方式，所述衬砌台车还包括边模组件，所述边模组件的若干侧衬砌模板能够按照与隧道内侧壁相契合的方式相互拼接构成完整的侧衬砌模板壁，所述侧衬砌模板壁靠近隧道地基的边缘还与所述模板连接板靠近隧道侧壁的边缘活动连接，使得所述模板连接板与隧道地基之间的沟槽衬砌空间能够与侧衬砌模板与隧道内壁限定的侧衬砌空间相互连通，从而浇筑成型的沟槽构成支撑侧衬砌壁的底座。

本发明的技术方案还提供一种具有如权利要求1-8中任一项所述的沟槽衬砌成型装置的高速公路隧道整体衬砌台车，其特征在于，衬砌台车至少包括能够限定隧道壁衬砌空间的顶模组件和边模组件，所述顶模组件和边模组件均通过门架组件进行支撑和限位，使得所述顶模组件和边模组件的模板单元能够进行拼接构成完整的衬砌模板；所述门架组件上安装有能够跟随所述衬砌台车进行移动的沟槽架体，所述沟槽架体上安装有能够限定沟槽衬砌空间并在设定位置进行沟槽浇筑的沟槽成型组件。其优势在于，通过将沟槽的衬砌空间与隧道壁衬砌空间相连通，在装置移动至设定位置后，能够通过依次浇筑沟槽、隧道侧壁和隧道顶壁的方式形成一体浇筑成型的沟槽和隧道壁，有效地解决了现有技术中在完成隧道衬砌后才进行沟槽衬砌的难度大、工期紧张等问题。此外，通过将隧道壁和沟槽一体浇筑成型，还能够将具有稳定且体积较大的沟槽槽体作为隧道壁的底座，能够进一步提高隧道衬砌的稳定性。沟槽衬砌成型装置能够与衬砌台车联动，同一时间段内完成一定长度的隧道衬砌和沟槽衬砌，在缩短了工期的同时还能够保证结构的稳定性以及通过装置结构的结合减小了衬砌结构的体积，方便施工人员的使用和空间较为狭窄的隧道内的移动。

根据一种优选的实施方式，所述边模组件与隧道侧壁限定的隧道侧壁衬砌空间的底部与所述沟槽成型组件限定的沟槽衬砌空间顶部相连通，使得沟槽的槽体能够与隧道内衬砌一体浇筑成型。

附图说明

图1是本发明的一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置的震动组件的优选实施例的结构示意图；

图3是本发明的高速公路隧道整体衬砌台车的优选实施例的结构示意图；

图4是本发明的高速公路隧道整体衬砌台车侧示意图。

附图标记列表

1：衬砌台车 2：沟槽成型组件 3：沟槽架体

4：接收组件 5：震动组件 11：顶模组件

12：边模组件 13：液压系统 14：行走系统

15：电气系统 16：门架组件 17：底部支撑板

18：工作平台 21：沟槽模具 22：外壁模板

23：模板连接板 41：搅拌体 42：搅拌腔

43：盖体 44：搅拌组件 111：顶模板

112：顶模立柱 113：中纵梁 114：上部支撑件

115：限位架 121：侧衬砌模板 122：加强丝杆

123：侧模丝杆 124：侧模通梁 125：斜拉杆

161：门架台梁 162：门架横梁 163：门架立柱

164：中部支撑件 165：顶升油缸 166：脚手架

167：边模油缸 168：底纵梁 169：加高盒

221：震动模板 222：底部定位模板 223：软连接板

51：震动油缸 52：第一活动油缸 53：第二活动油缸

54：飞轮 511：震动单元 512：震动活塞

521：第一活塞 522：第一密封环 523：第一活塞环

524：第一连杆 531：第二连杆 532：第二密封环

533：第二活塞环 534：第二密封环 441：搅拌驱动单元

442：搅拌轴 443：扇叶 444：搅拌棍

具体实施方式

下面结合附图1至4进行详细说明。

实施例1

本发明提供一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，该沟槽衬砌成型装置是能够根据需求可选择地安装在隧道整体衬砌台车上的。沟槽衬砌成型装置能够跟随衬砌台车在隧道中的运动而调节自身工作位置，使得沟槽衬砌成型装置能够在隧道二次衬砌的同时完成沟槽衬砌。沟槽成型装置包括沟槽架体3。沟槽架体3的上方设置有能够对混凝土运输车输送来的混凝土进行接收并二次搅拌的接收组件4。接收组件4通过穿过沟槽架体3的管道与设置在沟槽架体3下部的沟槽成型组件2连接。沟槽成型组件2设置为在向其内部注入混凝土的情况下，混凝土进入沟槽成型组件2的沟槽模具21所限定的内腔室中凝固成沟槽。

优选的，接收组件4包括可拆卸地安装在沟槽架体3上的搅拌体41和搅拌体41内设置有容纳混凝土并能够对接收的混凝土进行二次搅拌的搅拌腔42。搅拌腔42中设置有能够搅动混凝土的搅拌组件44，搅拌组件44 能够对进入搅拌腔42的混凝土物料进行搅拌，从而促进凝胶材料与骨料充分混合，并进一步排出混合物料中的气泡，使得混凝土物料的性能得到提升。优选的，搅拌腔42为具有开口的杯型腔室，且搅拌腔42的开口能够通过与搅拌体41转动连接的盖体43进行遮挡。盖体43上还设置有第一腔口。使用时，混凝土运输车运输的混凝土从而第一腔口输入到搅拌腔42中。

优选的，搅拌组件44安装在盖体43上，搅拌组件44能够跟随盖体 43运动。在解除盖体43对搅拌腔42顶部开口的遮挡时，搅拌组件44能够脱离搅拌腔42对其的限制。搅拌组件44包括搅拌驱动单元441、搅拌轴442和扇叶443。搅拌驱动单元441安装在搅拌体41的轴向上端。优选的，搅拌驱动单元441可以安装在盖体43上。搅拌轴442按照与搅拌体 41内的搅拌腔42的轴线相重合的方式与搅拌驱动单元441连接，使得部分杆体位于搅拌腔42内的搅拌轴442能够跟随搅拌驱动单元441的运动而转动。搅拌轴442按照贯穿盖体43的方式与盖体43上的搅拌驱动单元441 连接。搅拌轴442位于搅拌腔42内的杆体上连接有多个扇叶443。当打开盖体43时，搅拌轴442和扇叶443能够从搅拌腔42中移出。

在搅拌轴442转动的情况下，扇叶443跟随搅拌轴442进行旋转方向可调节地转动，使得扇叶443能够根据其旋转方向的不同而选择性地对搅拌腔42内的混凝土进行二次混合搅拌或促进混凝土从搅拌腔42底部的第二腔口排出。具体的，搅拌轴442的杆体上环形设置有多个扇叶443，该扇叶443为弯弧状的叶片，使得搅拌轴442带动扇叶443正向旋转时，扇叶443能够带动腔室内与扇叶443接触的混凝土向上活动，从而实现对混凝土的搅拌混合。当搅拌轴442带动扇叶443反向旋转时，由于扇叶443向混凝土施加向下的作用力，使得搅拌腔42中的混凝土能够受到向下的作用力而从搅拌腔42底部的第二腔口排出。优选的，扇叶443上还设置有搅拌棍444。搅拌棍444按照与搅拌轴442的轴线相互平行的方式进行设置，使得叶片旋转对搅拌腔42中的中上层混凝土施加作用力时，搅拌棍444能够对搅拌腔42中下层混凝土进行搅拌。优选的，搅拌腔42的底部可以设置为漏斗型，从而更加有利于二次搅拌后的混凝土排出。使用时，首先盖体 43与搅拌体41连接，打开盖体43上的第一腔口并将一定量的混凝土输入到搅拌腔42中，然后搅拌驱动单元441带动搅拌轴442和扇叶443正向转动，使得混凝土在扇叶443作用下进行翻滚搅动，从而能够充分的混合凝胶材料与骨料，使得后续注入模具中的混凝土混合更均匀，凝固后的混凝土的性能更加优异。

如图1所示，沟槽成型组件2包括沟槽模具21、外壁模板22以及连接沟槽架体3的模板连接板23。模板连接板23设于沟槽架体3的底表面上，且模板连接板23远离沟槽架体3的表面以不共面的方式连接有沟槽模具21和外壁模板22，其中，沟槽模具21与外壁模板22相互平行。优选的，模板连接板23远离隧道侧壁的一侧与外壁模板22连接，模板连接板 23靠近隧道壁的一侧与侧衬砌模板121的底部连接，使得浇筑的沟槽靠近隧道壁的边缘能够与混凝土浇筑的隧道二次衬砌的侧壁连接为一体结构。优选的，当外壁模板22远离模板连接板23的侧边缘与隧道底面接触时，外壁模板22与隧道侧壁之间预先限定出用于浇筑沟槽的衬砌空间，其中，通过外壁模板22宽度和模板连接板23的悬置高度限制了沟槽衬砌空间的高度。优选的，与模板连接板23表面连接的沟槽模具21能够置入到沟槽衬砌空间中，从而沟槽模具21在沟槽衬砌空间中预先限定出沟槽的槽腔。在进行混凝土浇筑时，通过将搅拌腔42中完成二次搅拌的混凝土通过管道注入到没有被沟槽模具21占据的剩余沟槽衬砌空间中，通过填充沟槽模具21 的外围空间，从而在隧道中衬砌出与沟槽模具21尺寸相同的沟槽。优选的，沟槽模具21可以根据需求设置为多种型号，从而适用于不同尺寸、形状的排水沟和/或电缆槽。

优选的，沟槽模具21内和外壁模板22远离沟槽衬砌空间的表面均设置有混凝土震动组件5。外壁模板22分为底部定位模板222和震动模板 221，在底部定位模板222和震动模板221之间还设置有软连接板223。通过设置软连接板223能够缓冲震动模板221向底部定位模板222传递的震动力，使得在外壁模块22限定的沟槽衬砌空间保持不变的同时，该外壁模板22还能够将震动组件5产生的震动力传递并作用在沟槽衬砌空间内的混凝土上。优选的，底部定位模板222通过可伸缩连接杆与沟槽架体3连接，从而沟槽成型组件2能够跟随沟槽架体3进行移动。在沟槽衬砌空间注入有混凝土的情况下，设置在沟槽模具21和外壁模板22上的混凝土震动组件5能够直接完成浇筑在模具中的混凝土除泡处理。通过模具本身的产生的震动能够在减少单独使用振动棒进行混凝土体的振动搅拌处理的操作工序，同时还能够同时对大范围区域内的混凝土进行震动处理，降低了衬砌的时间耗费和操作难度。

实施例2

本发明还提供一种用于高速公路隧道整体衬砌台车。该衬砌台车1上可拆卸地安装有沟槽衬砌成型装置，衬砌台车在进行隧道衬砌时，沟槽衬砌成型装置能够同步地在隧道底部衬砌出沟槽。衬砌台车包括顶模组件11、边模组件12、液压系统13、行走系统14、电气系统15和门架组件16。行走系统14能够带动顶模组件11、边模组件12在隧道内进行平移。行走系统14能够受液压系统13的驱动而在钢轨上进行移动。此外，在衬砌台车依靠行走系统14进行移动时，沟槽衬砌成型装置跟随衬砌台车进行移动。

如图3和4所示，顶模组件11包括顶模板111、顶模立柱112、中纵梁113、上部支撑件114以及限位架115。顶模板111通过顶模立柱112、中纵梁113、上部支撑件114以及限位架115的支撑的方式架设在门架组件16的门架台梁161上。优选的，顶模立柱112与中纵梁113等距间隔设置。

门架组件16还包括门架横梁162、门架立柱163。优选的，门架台梁 161通过中部支撑件164架设在门架横梁162上。门架横梁162下方两侧还架设有两排相互对称的门架立柱163。优选的，门架横梁162上还设置有能够驱动顶模组件11进行隧道顶部浇筑空间大小调节的顶升油缸165。优选的，门架立柱163的外周还设置有方便操作人员工作的脚手架166以及能够支撑和驱动边模组件12的边模油缸167。门架立柱163下方设有底纵梁168，底纵梁168的下方设有加高盒169，加高盒169下方设有钢轨；钢轨下方设有垫板。

优选的，边模组件12包括侧衬砌模板121、加强丝杆122、侧模丝杆 123和侧模通梁124。边模组件12通过边模通梁124与边模油缸167连接。门架立柱163与侧衬砌模板121之间设有多个侧模丝杆123与加强丝杆122，侧模丝杆123的两端分别与门架立柱163及侧衬砌模板121铰接，加强丝杆122与侧模丝杆123呈夹角设置。若干个构成整个隧道侧壁的侧衬砌模板121通过安装在边模通梁124上的斜拉杆125固定在一起。优选的，顶模组件11与边模组件12铰接构成完整隧道壁浇筑模体。

优选的，行走系统14包括行走部分及牵引卷扬机组成，行走部分由四个行走轮组组成，每一行走轮组包括两个行走轮。优选的，液压系统13安装在顶模组件1的门架台梁11上。电气系统包括电动机及由电动机带动的油泵；门架立柱163还与沟槽架体3连接，使得沟槽衬砌成型装置能够跟随衬砌台车移动。

优选的，边模组件12下部两侧分别铰接有底部支撑板17。支撑组件 17能够与地基相连，使得边模组件12限定的浇筑空间的底部是以隧道地基为底部。进一步优选的，侧衬砌模板121的下部边缘还可以是和模板连接板 23靠近隧道壁的一侧连接。底部支撑板17也恰好构成外壁模板22与隧道侧壁限定出用于浇筑沟槽的衬砌空间的两侧封闭面，使得边模组件12限定的隧道侧壁浇筑空间能够与沟槽的衬砌空间相互连通，边模组件12限定的浇筑空间的底部是以沟槽的槽体为底部。隧道浇筑时，先浇筑沟槽再依次进行边模板和顶模板限定的空间进行浇筑，使得由混凝土浇筑的隧道衬砌与沟槽衬砌一体连接成型。

优选的，在装置的前后两端，门架立柱163上设置有工作平台18，工作平台18上方连接有工作梯子，工作平台18下设置有扶栏。本发明的高速公路隧道沟槽整体衬砌台车安装于开挖后的隧道里，由行走系统驱动在钢轨上移动。台车采用外接380V电源作为行走系统主要动力源，也是电动机带动油泵驱动液压系统工作的主要动力源；装置采用液压系统传动，使得装置结构简化，重量减轻，同时也提高了结构的灵活性和多样性；设计为整体钢模板、液压油缸脱立模，施工中靠丝杆千斤支撑，电动机自动行走或油缸步进式自动行走，全部采用砼输送泵车灌注，隧道顶部、侧部以及底部一体施工，顶升油缸165上配有液压锁，以保证起升平稳，防止顶升油缸165 自动回缩，防止油管断裂或严重泄漏时发生事故；为方便操作，装置的主要按钮设在工作平台上，并配有防水措施和用电安全措施。

实施例3

如图2所示，本发明中安装在沟槽成型组件2上的震动组件5包括震动油缸51、第一活动油缸52和第二活动油缸53。震动油缸51通过设置在其内腔室的震动单元511将内腔室分为两个子腔室，其中，震动单元511的面向两个子腔室的表面分别设置有震动活塞512。震动油缸51的两个子腔室还分别与第一活动油缸52和第二活动油缸53连通。

优选的，第一活动油缸52内设置有能够沿其内部定向移动的第一活塞 521，第一活塞521上设置有保证其能够进行有效运动的第一活塞环523 和第一密封环522。第一活塞521在第一活动油缸52中的往复运动，使得第一活动油缸52中的液压油的体积跟随发生变化。第一活塞521还通过活塞销钉连接有能够第一连杆524。第一连杆524远离第一活塞521的一端通过飞轮销钉与飞轮54相连接，使得第一活塞521能够跟随飞轮54的转动而在第一活动油缸52内往复平移。优选的，第二活动油缸53内设置有能够沿其内部定向移动的第二活塞531，第二活塞531上设置有保证其能够进行有效运动的第二活塞环533和第二密封环532。第二活塞531还通过活塞销钉连接有能够第二连杆534。第二连杆534远离第二活塞531的二端通过飞轮销钉与飞轮54相连接，使得第二活塞531能够跟随飞轮54 的转动而在第二活动油缸53内往复平移。第一活动油缸52与第二活动油缸53的轴向相互重合，且飞轮54设置在第一活动油缸52和第二活动油缸 53之间，使得飞轮54通过同一飞轮销钉连接第一连杆524和第二连杆534。第一活动油缸52远离第二活动油缸53的一端通过油管与震动油缸51的一个子腔室连通，第二活动油缸53远离第一活动油缸52的一端也通过油管与震动油缸51的另一个子腔室连通。在第一活动油缸52和第二活动油缸 53分别与震动油缸51的不同子腔室连通时，通过改变第一活动油缸52和 /或第二活动油缸53内液压油的多少，使得限定震动油缸51的不同子腔室的腔室体积的震动活塞512发生平移，从而震动油缸51的两个子腔室根据震动活塞512的往复平移实现其腔室体积的变化，随着变化过程中液压油与震动活塞512的相互作用力带动震动油缸51传递出震动力。

优选的，飞轮54还连接能够驱动其进行旋转的驱动电机。使用时，驱动电机驱动飞轮54进行旋转，飞轮54带动第一连杆524和第二连杆534 在第一活动油缸52和第二活动油缸53之间往复运动，从而带动第一活塞 521和第二活塞531分别在第一活动油缸52和第二活动油缸53的内腔室中做方向相同的往复平移。具体的，在驱动电机驱动飞轮54进行旋转时，飞轮54上的飞轮销钉向靠近第二活动油缸53的方向运动，飞轮54带动第一连杆524和第二连杆534向第一方向运动，从而第一连杆524和第二连杆534拉动或推动第一活塞521和第二活塞531向第一方向平移。随着第一活塞521和第二活塞531向第一方向平移，使得震动油缸51与第一活动油缸52连通的子腔室中的液压油流入第一活动油缸52，同时使得第二活动油缸53内的液压油同步的流入到震动油缸51与第二活动油缸53连通的子腔室中，从而实现了震动油缸51内两个子腔室中的液压油同时发生变化，进而推动震动活塞512在震动油缸51的内腔室发生平移。当飞轮销钉运动至最靠近第二活动油缸53位置后，随着飞轮54的转动，飞轮销钉跟随飞轮54进行运动而逐渐远离第二活动油缸53并逐渐靠近第一活动油缸52。第一活塞521向第二方向运动，第一活塞521的运动减小第一活动油缸52 内液压油的容纳空间，使得第一活动油缸52内的液压油从第一活动油缸52 排出进入到震动油缸51的子腔室中。第二活塞531也跟随第二连杆534 向第二方向运动，使得第二活塞531向第二方向运动，第二活动油缸53内能够容纳液压油的空间增大，从而与第二活动油缸53连接的震动油缸51 的子腔室中的液压油流入第二活动油缸53。优选的，第一方向是第一活动油缸52指向第二活动油缸53的方向，第二方向是第二活动油缸53指向第一活动油缸52的方向，其中，第一方向和第二方向恰好互为反向。实际工作时，通过飞轮54通过传动的方式将其转动力传递为能够使得震动活塞 512在震动油缸51中的驱动力，从而在飞轮54的一个活动周期中完成震动油缸51的震动力传递，且该装置结构简单，传动效率高，大大延长震动组件5的使用寿命，降低震动组件5的故障率。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其包括沟槽成型组件(2)，其特征在于，所述沟槽成型组件(2)通过沟槽架体(3)将其定位在隧道的设定位置上，所述沟槽架体(3)上设置有与所述沟槽成型组件(2)限定的沟槽衬砌空间相连通的接收组件(4)，其中，

所述接收组件(4)用于接收预制的混凝土、对混凝土进行二次搅拌以及将处理后的预制混凝土定向输送至所述沟槽成型组件(2)所限定的沟槽衬砌空间中；

所述沟槽架体(3)按照其能够与衬砌台车(1)联动的方式与衬砌台车(1)连接，使得所述沟槽成型组件(2)限定的沟槽衬砌空间能够与隧道壁衬砌空间相连通，从而连通的沟槽衬砌空间和隧道壁衬砌空间注入混凝土的方式浇筑出与隧道衬砌壁一体成型的沟槽。

2.如权利要求1所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述沟槽成型组件(2)至少包括沟槽模具(21)、外壁模板(22)以及模板连接板(23)，其中，

所述模板连接板(23)与所述沟槽架体(3)连接，使得所述沟槽架体(3)能够调节沟槽成型组件(2)的工作位置；

所述沟槽模具(21)和外壁模板(22)均设置在所述模板连接板(23)远离所述沟槽架体(3)的表面，所述外壁模板(22)能够与隧道地基接触并与隧道侧壁、所述模板连接板(23)的板面共同限定出沟槽的衬砌空间，所述沟槽模具(21)按照置于沟槽的衬砌空间中的方式预先限定出沟槽的槽腔。

3.如权利要求2所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述沟槽模具(21)和外壁模板(22)上均安装有能够对注入到沟槽的衬砌空间中的混凝土物料进行震动的震动组件(5)，从而所述沟槽模具(21)和外壁模板(22)能够根据需求传递震动力至混凝土；

所述外壁模板(22)至少包括能够传递震动力的震动模板(221)和将所述外壁模板(22)定位支撑在隧道内的设定位置的底部定位模板(222)。

4.如权利要求1所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述接收组件(4)至少包括搅拌体(41)和开设在搅拌体(41)内部的搅拌腔(42)，其中，

所述搅拌腔(42)轴向上端的开口位置上设置有能够与搅拌体(41)连接的盖体(43)，所述搅拌腔(42)内还设置有能够对其腔室内部容纳的混凝土进行二次搅拌的搅拌组件(44)，所述搅拌组件(44)按照其穿过所述盖体(43)的方式悬置于所述搅拌腔(42)中，且所述搅拌组件(44)能够跟随盖体(43)的运动而调节其位置。

5.如权利要求4所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述搅拌组件(44)至少包括搅拌驱动单元(441)、搅拌轴(442)和扇叶(443)，其中，所述搅拌轴(442)的部分杆体按照贯穿所述盖体(43)的方式插入到所述搅拌腔(42)中，且所述搅拌轴(442)插入搅拌腔(42)的杆体上周向连接有多个所述扇叶(443)；

所述扇叶(443)能够跟随所述搅拌轴(442)的转动而旋转，且所述扇叶根据其旋转方向不同可选择地对所述搅拌腔(42)中的混凝土进行二次搅拌或施加定向驱动力。

6.如权利要求3所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述震动组件(5)至少包括震动油缸(51)、第一活动油缸(52)和第二活动油缸(53)，其中，所述震动油缸(51)通过设置在其内腔室中的震动单元(511)将其内腔室分隔为两个子腔室；

所述震动油缸(51)的两个子腔室分别与所述第一活动油缸(52)和第二活动油缸(53)连通，从而震动油缸(51)能够根据所述第一活动油缸(52)和第二活动油缸(53)的腔室体积变化而改变其震动单元(511)的位置，进而所述震动油缸(51)随着所述震动单元(511)在其内腔室中的位置变化而向沟槽衬砌空间内部传递震动力。

7.如权利要求1所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述衬砌台车(1)至少包括门架组件(16)，所述门架组件(16)按照能够带动所述沟槽衬砌成型装置进行移动的方式与所述沟槽架体(3)连接，所述沟槽架体(3)可拆卸地安装在所述门架组件(16)的门架立柱(163)上。

8.如权利要求7所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述衬砌台车(1)还包括边模组件(12)，所述边模组件(12)的若干侧衬砌模板(121)能够按照与隧道内侧壁相契合的方式相互拼接构成完整的侧衬砌模板壁，所述侧衬砌模板壁靠近隧道地基的边缘还与所述模板连接板(23)靠近隧道侧壁的边缘活动连接，使得所述模板连接板(23)与隧道地基之间的沟槽衬砌空间能够与侧衬砌模板与隧道内壁限定的侧衬砌空间相互连通，从而浇筑成型的沟槽构成支撑侧衬砌壁的底座。

9.一种具有如权利要求1-8中任一项所述的沟槽衬砌成型装置的高速公路隧道整体衬砌台车，其特征在于，衬砌台车(1)至少包括能够限定隧道壁衬砌空间的顶模组件(11)和边模组件(12)，所述顶模组件(11)和边模组件(12)均通过门架组件(16)进行支撑和限位，使得所述顶模组件(11)和边模组件(12)的模板单元能够进行拼接构成完整的衬砌模板；

所述门架组件(16)上安装有能够跟随所述衬砌台车(1)进行移动的沟槽架体(3)，所述沟槽架体(3)上安装有能够限定沟槽衬砌空间并在设定位置进行沟槽浇筑的沟槽成型组件(2)。

10.如权利要求9所述的用于高速公路隧道整体衬砌台车的沟槽衬砌成型装置，其特征在于，所述边模组件(12)与隧道侧壁限定的隧道侧壁衬砌空间的底部与所述沟槽成型组件(2)限定的沟槽衬砌空间顶部相连通，使得沟槽的槽体能够与隧道内衬砌一体浇筑成型。

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