CN113374511A - 一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，属于二衬台车伸缩折叠技术领域。一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，包括门架，多个所述门架的左右两端底面均设有支撑板，所述支撑板下方设有可调节移动支撑机构，多个所述门架的顶面设有顶梁板，所述顶梁板上方设有顶部模板，所述顶部模板底端设有侧部活动调节模板，所述顶部模板与侧部活动调节模板间设有密封调节机构，所述侧部活动调节模板底部设有加宽折叠模板，所述门架两端均设有支撑固定结构。本发明将传统的龙门支撑架上的固定模板分为顶部模板、侧部活动调节模板、加宽折叠模板，侧部活动调节模板、折叠模板对称设于顶部模板，相邻模板间转动连接，满足弧度调节。

Description

一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车

技术领域

本发明涉及二衬台车伸缩折叠技术领域，尤其涉及一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车。

背景技术

隧道衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工，因此也被称为二衬台车。

随着改革开放的进一步深入，我国高速公路建设事业步入了一个历史上空前发展的时期，已建高速公路的里程不断增加，二衬台车的使用更加频繁，而我国公路隧道建设的发展，长隧道及特长隧道不断增多，加宽段也随之不断增多。目前公路隧道加宽段多采用传统式加宽段台车，施工过程中面临着需要多次拆装二衬台车，造成劳动强度大，质量不易保证，且施工效率低的问题，如何在施做加宽段时保证安全质量并提高施工效率，对我国高速公路长隧道及特长隧道的发展有着深远的意义。

传统二衬台车需要在使用隧道前提前组装，并沿着预定轨道向隧道内部移动，因此长隧道及特长隧道加宽段不断增多，二衬施工面临多次拆装台车的问题，造成劳动强度大，质量不易保证，且施工效率低。

因此设计一种折叠伸缩加宽的二衬台车可以大大增加工作效率，但是实现折叠伸缩加宽就需要将固定模板改变为可折叠调节多块固定模板组成同时避免出现缝隙影响浇筑、降低浇筑美观的问题，而且二衬台车体积较大移动较为笨重，加宽段需要重新调节台车位置确定新的二衬中轴线较为麻烦。

鉴于此，我们设计了一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有隧道及特长隧道加宽段不断增多，二衬施工面临多次拆装台车的问题，造成劳动强度大，质量不易保证，且施工效率低的问题而提出的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，包括多个门架，多个所述门架呈前后等间距阵列排设，多个所述门架的左右两端底面对称设有支撑板，所述支撑板下方设有可调节移动支撑机构，多个所述门架的顶面拼接固定有顶梁板，所述顶梁板上均匀分布有多个伸缩油缸，所述顶梁板上方设有由多个伸缩油缸支撑的顶部模板，所述顶部模板左右两端对称设有侧部活动调节模板，所述顶部模板与侧部活动调节模板之间设有密封调节机构，所述侧部活动调节模板底部连接有加宽折叠模板，所述门架左右两端均设有支撑固定结构。

优选的，所述可调节移动支撑机构包括滚轮，所述滚轮外侧转动连接有固定座，所述固定座顶面转动连接有支撑杆，所述支撑杆上方设有滑杆，所述支撑杆顶端延伸至滑杆内部并与其滑动连接，所述支撑板相对于滑杆的位置横向开设有滑槽，所述滑杆穿过滑槽延伸至其上方并与其滑动连接。

优选的，所述滑杆靠近顶部位置内部开设有空腔，所述支撑板内部螺纹连接有螺纹杆A，所述螺纹杆A顶部无螺纹部位延伸至空腔与其转动连接并与其顶部套接有锥齿轮A，所述空腔纵向转动连接有转轴，所述转轴外壁套接有与锥齿轮A垂直啮合的锥齿轮B，所述转轴穿过滑杆外壁延伸至外侧并与其端部连接固定有第一伺服电机，所述支撑板顶面相对于滑槽前侧两侧的位置均横向开设有限位槽，所述限位槽内部限位滑动有滑块，位于前侧的所述滑块顶面与第一伺服电机底面连接固定，两个所述滑块之间固定连接有套设于滑杆外侧的连接架，所述限位槽上设有穿过滑块并与其螺纹连接的螺纹杆B，两个所述螺纹杆B内侧无螺纹部位通过传动带连接有第二伺服电机。

优选的，所述顶部模板与侧部活动调节模板相互接触端面呈相互对称结构向内侧切割成倾斜端面，所述顶部模板与侧部活动调节模板由切割想成锥形空间，所述密封调节机构包括多个转动连接座，所述转动连接座沿锥形空间呈等间距设于顶部模板与侧部活动调节模板之间，所述转动连接座上下端面与顶部模板与侧部活动调节模板连接固定，所述转动连接座中部转动杆上转动套设有弹簧，所述弹簧呈倾斜穿过顶部模板与侧部活动调节模板连接处穿出，所述顶部模板与侧部活动调节模板外侧连接处设有弧形连接板，所述弹簧与弧形连接板内壁连接固定。

优选的，所述侧部活动调节模板与加宽折叠模板之间连接有转动连接结构，所述转动连接结构包括两个呈倾斜设置的转动座组成，两个所述转动座呈V型分布设置固定于侧部活动调节模板与加宽折叠模板内壁连接固定，位于上部的所述转动座底端高于侧部活动调节模板底端的高度。

优选的，所述支撑固定结构包括多组中空的支杆，每组所述支杆均沿横向设置上下排列分布固定于门架外壁上，所述支杆中部滑动连接有滑动杆，所述滑动杆外端竖直固设有固定支架，固定支架底端固设有升降气杆，所述固定支架外侧转动连接有支撑丝杆。

与现有技术相比，本发明提供了一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，具备以下有益效果：

(1)本发明设计提供一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，将传统的龙门支撑架上的固定模板一分为三，分别为顶部模板、侧部活动调节模板、加宽折叠模板，其中侧部活动调节模板、加宽折叠模板均有两块呈左右对称设置于顶部模板，相邻模板之间转动连接，满足弧度可调节。

(2)本发明中顶部模板与侧部活动调节模板连接处做了向内侧的倾斜切割，并将二者连接的转动连接座设置于切割的斜槽内部，并在顶部模板与侧部活动调节模板外侧连接处滑动设置弧形连接板，用于二衬台车加宽过程放置，顶部模板与侧部活动调节模板外侧连接处存再缝隙影响灌浆。

(3)本发明中侧部活动调节模板与加宽折叠模板之间采用倾斜交叉连接的转动座，将转动座倾斜设于侧部活动调节模板与加宽折叠模板内部上，对称的两个转动座之间相互交叉连接，方便加宽折叠模板折叠与扩展。

(4)本发明中的可调节移动支撑机构包括了前后移动的滚轮，以及可升降的支撑杆，多个支撑杆与滚轮依次排列在支撑板的下方其主要目前依旧是支撑移动效果，由于多点支撑，使得独立的支撑杆与滚轮升降调节不受影响，且可调节移动支撑机构包含了可以实现支撑杆与滚轮左右滑动的调节组件，实现改变轨道线路目的，调整二衬的中轴线，实现加宽二衬。

附图说明

图1为本发明的整体前视结构示意图；

图2为本发明的整体前侧俯视结构示意图；

图3为本发明的可调节移动支撑机构俯视结构示意图；

图4为本发明的支撑杆及滑杆剖面结构示意图；

图5为本发明的8处放大结构示意图；

图6为本发明的密封调节机构拆分结构示意图；

图7为本发明的转动连接结构示意图；

图8为本发明的支撑固定结构结构示意图。

图号说明：1、门架；2、支撑板；3、可调节移动支撑机构；301、滚轮；302、固定座；303、支撑杆；304、滑杆；305、滑槽；306、空腔；307、螺纹杆A；308、锥齿轮A；309、转轴；310、锥齿轮B；311、第一伺服电机；312、限位槽；313、滑块；314、连接架；315、螺纹杆B；316、第二伺服电机；4、顶梁板；5、伸缩油缸；6、顶部模板；7、侧部活动调节模板；8、密封调节机构；801、转动连接座；802、弹簧；803、弧形连接板；9、加宽折叠模板；10、支撑固定结构；1001、支架；1002、滑动杆；1003、固定支架；1004、升降气杆；1005、支撑丝杆；11、转动连接结构；1101、转动座。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

请参阅图1-3，一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，包括多个门架1，多个门架1呈前后等间距阵列排设，多个门架1的左右两端底面对称设有支撑板2，支撑板2下方设有可调节移动支撑机构3，多个门架1的顶面拼接固定有顶梁板4，顶梁板4上均匀分布有多个伸缩油缸5，顶梁板4上方设有由多个伸缩油缸5支撑的顶部模板6，顶部模板6左右两端对称设有侧部活动调节模板7，顶部模板6与侧部活动调节模板7之间设有密封调节机构8，侧部活动调节模板7底部连接有加宽折叠模板9，门架1左右两端均设有支撑固定结构10。

本发明设计提供一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，将传统的龙门支撑架上的固定模板一分为三，分别为顶部模板6、侧部活动调节模板7、加宽折叠模板，其中侧部活动调节模板7、加宽折叠模板均有两块呈左右对称设置于顶部模板6，相邻模板之间转动连接，满足弧度可调节。

本发明中顶部模板6与侧部活动调节模板7连接处做了向内侧的倾斜切割，并将二者连接的转动连接座801设置于切割的斜槽内部，并在顶部模板6与侧部活动调节模板7外侧连接处滑动设置弧形连接板803，用于二衬台车加宽过程放置，顶部模板6与侧部活动调节模板7外侧连接处存再缝隙影响灌浆。

本发明中侧部活动调节模板7与加宽折叠模板9之间采用倾斜交叉连接的转动座1101，将转动座1101倾斜设于侧部活动调节模板7与加宽折叠模板内部上，对称的两个转动座1101之间相互交叉连接，方便加宽折叠模板折叠与扩展。

本发明中的可调节移动支撑机构3包括了前后移动的滚轮301，以及可升降的支撑杆303，多个支撑杆303与滚轮301依次排列在支撑板2的下方其主要目前依旧是支撑移动效果，由于多点支撑，使得独立的支撑杆303与滚轮301升降调节不受影响，且可调节移动支撑机构3包含了可以实现支撑杆303与滚轮301左右滑动的调节组件，实现改变轨道线路目的，调整二衬的中轴线，实现加宽二衬。

实施例2：

请参阅图4，基于实施例1又有所不同之处在于；可调节移动支撑机构3包括滚轮301，滚轮301外侧转动连接有固定座302，固定座302顶面转动连接有支撑杆303，支撑杆303上方设有滑杆304，支撑杆303顶端延伸至滑杆304内部并与其滑动连接，支撑板2相对于滑杆304的位置横向开设有滑槽305，滑杆304穿过滑槽305延伸至其上方并与其滑动连接。

滑杆304靠近顶部位置内部开设有空腔306，支撑板2内部螺纹连接有螺纹杆A307，螺纹杆A307顶部无螺纹部位延伸至空腔306与其转动连接并与其顶部套接有锥齿轮A308，空腔306纵向转动连接有转轴309，转轴309外壁套接有与锥齿轮A308垂直啮合的锥齿轮B310，转轴309穿过滑杆304外壁延伸至外侧并与其端部连接固定有第一伺服电机311，支撑板2顶面相对于滑槽305前侧两侧的位置均横向开设有限位槽312，限位槽312内部限位滑动有滑块313，位于前侧的滑块313顶面与第一伺服电机311底面连接固定，两个滑块313之间固定连接有套设于滑杆304外侧的连接架314，限位槽312上设有穿过滑块313并与其螺纹连接的螺纹杆B315，两个螺纹杆B315内侧无螺纹部位通过传动带连接有第二伺服电机316。

本发明的可调节移动支撑机构3为调整二衬的中轴线，实现加宽二衬设计；具体的是，可调节移动支撑机构3包括滚轮301，隧道预先铺设好轨道，二衬台车将沿着轨道移动，二衬台车包含了两列多个支撑杆303，多个支撑杆303相互独立连接滚轮301共同支撑二衬台车，每个支撑杆303均延伸至对应的滑杆304内部并受第一伺服电机311调节实现升降，另外支撑板2为滑杆304专门开设了滑槽305，并利用第二伺服电机316将控制滑杆304横向移动，需要说明的是支撑板2顶面相对于可调节移动支撑机构3外侧的设有密封板，一方面设置密封板可保证滑杆304以及支撑杆303不会沿着滑槽305竖直方向移动保证了设备支撑整体结构的目的；另一方面密封板可以罩住电机以及相关结构，保护设备。

本发明中第一伺服电机311与外部控制电源连接，启动第一伺服电机311后将带动转轴309转动，转轴309上套接的锥齿轮B310与螺纹杆A307上的锥齿轮A308垂直啮合，实现螺纹杆A307转动，其中螺纹杆A307与支撑板2螺纹连接并且支撑板2为矩形结构，在保证支撑板2不会转动的前提下，螺纹连接产生的摩擦力将带动支撑板2的上下移动，因此可以下实现支撑板2及滚轮301的抬升，由于多点支撑的原因使其中一个支撑板2及滚轮301抬升的动力较小，也可以降低电机功率减少能源的浪费。

本发明中的第二伺服电机316与外部控制电源连接，启动第二伺服电机316后，由于螺纹杆B315内侧无螺纹部位通过传动带与第二伺服电机316输出轴连接，因此两个螺纹杆B315将同步转动，而螺纹杆B315与滑块313同样利用上述螺纹连接的摩擦原理，实现滑块313延伸至限位槽312在左右方向上移动，而两个滑块313利用连接架314套住滑杆304，可以带动抬升后的支撑板2及滚轮301像左右其中一侧移动具体根据施工中加宽段中轴线位置移动，脱离后轨道支撑板2及滚轮301因为是转动连接关系，可以实现滚轮301垂直原始方向重现移动至中线铺设的轨道之上，带动二衬台车移动。整体调节依次进行，既保证二衬台车稳定，又可实现提升台车变道的效率。

实施例3：

请参阅图5-7，基于实施例1-2又有所不同之处在于；顶部模板6与侧部活动调节模板7相互接触端面呈相互对称结构向内侧切割成倾斜端面，顶部模板6与侧部活动调节模板7由切割想成锥形空间，密封调节机构8包括多个转动连接座801，转动连接座801沿锥形空间呈等间距设于顶部模板6与侧部活动调节模板7之间，转动连接座801上下端面与顶部模板6与侧部活动调节模板7连接固定，转动连接座801中部转动杆上转动套设有弹簧802，弹簧802呈倾斜穿过顶部模板6与侧部活动调节模板7连接处穿出，顶部模板6与侧部活动调节模板7外侧连接处设有弧形连接板803，弹簧802与弧形连接板803内壁连接固定。

本发明对于顶部模板6与侧部活动调节模板7连接处做了特殊设置，首先将顶部模板6与侧部活动调节模板7的连接面做了向内侧的倾斜切割，保证切割弧度一致，切割后的锥形空闲靠近模板内侧处设置转动连接座801，其中转动连接座801是包括两个底座和一个中部转动杆组成，两个底座错位固定在顶部模板6与侧部活动调节模板7上，转动杆穿过两个底座将其连接，另外转动杆上转动连接了弹簧802，其次顶部模板6与侧部活动调节模板7外侧连接处设置了一块弧形连接板803，该弧形连接板803的厚度仅为顶部模板6与侧部活动调节模板7的十分之一，并且弧形连接板803呈现拱桥形状且两侧薄中部厚，将弹簧802延伸之外侧与弧形连接板803内部连接，并且弹簧802穿过顶部模板6与侧部活动调节模板7的部位各自形成半圆形槽。

本发明在实际使用中顶部模板6与侧部活动调节模板7调整结构度后顶部模板6与侧部活动调节模板7连接处会产生缝隙，影响灌浆，通过软练级的弧形连接板803可以罩住缝隙且其表面光滑有弧度，也可保证浇筑后的美观。

本发明中转动连接座801设置空间有限，相较于转动座1101整体结构较小，因此在设计使用，为保证结构连接的稳定及安全转动连接座801数量将控制在转动座1101数量的二至三倍。

实施例4：

请参阅图5-7，基于实施例1-3又有所不同之处在于；侧部活动调节模板7与加宽折叠模板9之间连接有转动连接结构11，转动连接结构11包括两个呈倾斜设置的转动座1101组成，两个转动座1101呈V型分布设置固定于侧部活动调节模板7与加宽折叠模板9内壁连接固定，位于上部的转动座1101底端高于侧部活动调节模板7底端的高度。

支撑固定结构10包括多组中空的支杆1001，每组支杆1001均沿横向设置上下排列分布固定于门架1外壁上，支杆1001中部滑动连接有滑动杆1002，滑动杆1002外端竖直固设有固定支架1003，固定支架1003底端固设有升降气杆1004，固定支架1003外侧转动连接有支撑丝杆1005。

本发明中图1展现的是加宽折叠模板9展开后加宽台车的整体结构，其中需要注意的使用加宽折叠模板9与侧部活动调节模板7通过转动座1101连接，知道注意的是，顶部模板6与侧部活动调节模板7的连接关系为调整角度且保证密封连接，而加宽折叠模板9与侧部活动调节模板7的连接关系只需要折叠与展开即可，因此在设计过程中转动座1101只需要固定于加宽折叠模板9与侧部活动调节模板7连接处内部上即可，但是侧部活动调节模板7在加宽折叠模板9展开后底面是向上倾斜的，而加宽折叠模板9折叠后侧部活动调节模板7将底面水平，因此侧部活动调节模板7上固定的转动座1101最低点将需要高出其最底点，并且加宽折叠模板9这折叠后连接要高于侧部活动调节模板7底面，依次转动连接结构11中的转动座1101呈倾斜设置，两个转动座1101呈V型分布设置固定于侧部活动调节模板7与加宽折叠模板9内壁连接固定，增加了加宽折叠模板9的折叠范围和角度，而位于上部的转动座1101底端高于侧部活动调节模板7底端的高度，也是避免了加宽折叠模板9折叠后剐蹭到地面，影响模板的固定。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，包括多个门架(1)，其特征在于：多个所述门架(1)呈前后等间距阵列排设，多个所述门架(1)的左右两端底面对称设有支撑板(2)，所述支撑板(2)下方设有可调节移动支撑机构(3)，多个所述门架(1)的顶面拼接固定有顶梁板(4)，所述顶梁板(4)上均匀分布有多个伸缩油缸(5)，所述顶梁板(4)上方设有由多个伸缩油缸(5)支撑的顶部模板(6)，所述顶部模板(6)左右两端对称设有侧部活动调节模板(7)，所述顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)之间设有密封调节机构(8)，所述侧部活动调节模板(7)底部连接有加宽折叠模板(9)，所述门架(1)左右两端均设有支撑固定结构(10)。

2.根据权利要求1所述的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，其特征在于：所述可调节移动支撑机构(3)包括滚轮(301)，所述滚轮(301)外侧转动连接有固定座(302)，所述固定座(302)顶面转动连接有支撑杆(303)，所述支撑杆(303)上方设有滑杆(304)，所述支撑杆(303)顶端延伸至滑杆(304)内部并与其滑动连接，所述支撑板(2)相对于滑杆(304)的位置横向开设有滑槽(305)，所述滑杆(304)穿过滑槽(305)延伸至其上方并与其滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，其特征在于：所述滑杆(304)靠近顶部位置内部开设有空腔(306)，所述支撑板(2)内部螺纹连接有螺纹杆A(307)，所述螺纹杆A(307)顶部无螺纹部位延伸至空腔(306)与其转动连接并与其顶部套接有锥齿轮A(308)，所述空腔(306)纵向转动连接有转轴(309)，所述转轴(309)外壁套接有与锥齿轮A(308)垂直啮合的锥齿轮B(310)，所述转轴(309)穿过滑杆(304)外壁延伸至外侧并与其端部连接固定有第一伺服电机(311)，所述支撑板(2)顶面相对于滑槽(305)前侧两侧的位置均横向开设有限位槽(312)，所述限位槽(312)内部限位滑动有滑块(313)，位于前侧的所述滑块(313)顶面与第一伺服电机(311)底面连接固定，两个所述滑块(313)之间固定连接有套设于滑杆(304)外侧的连接架(314)，所述限位槽(312)上设有穿过滑块(313)并与其螺纹连接的螺纹杆B(315)，两个所述螺纹杆B(315)内侧无螺纹部位通过传动带连接有第二伺服电机(316)。

4.根据权利要求3所述的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，其特征在于：所述顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)相互接触端面呈相互对称结构向内侧切割成倾斜端面，所述顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)由切割想成锥形空间，所述密封调节机构(8)包括多个转动连接座(801)，所述转动连接座(801)沿锥形空间呈等间距设于顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)之间，所述转动连接座(801)上下端面与顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)连接固定，所述转动连接座(801)中部转动杆上转动套设有弹簧(802)，所述弹簧(802)呈倾斜穿过顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)连接处穿出，所述顶部模板(6)与侧部活动调节模板(7)外侧连接处设有弧形连接板(803)，所述弹簧(802)与弧形连接板(803)内壁连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，其特征在于：所述侧部活动调节模板(7)与加宽折叠模板(9)之间连接有转动连接结构(11)，所述转动连接结构(11)包括两个呈倾斜设置的转动座(1101)组成，两个所述转动座(1101)呈V型分布设置固定于侧部活动调节模板(7)与加宽折叠模板(9)内壁连接固定，位于上部的所述转动座(1101)底端高于侧部活动调节模板(7)底端的高度。

6.根据权利要求5所述的一种特长隧道施工用可折叠伸缩加宽段二衬台车，其特征在于：所述支撑固定结构(10)包括多组中空的支杆(1001)，每组所述支杆(1001)均沿横向设置上下排列分布固定于门架(1)外壁上，所述支杆(1001)中部滑动连接有滑动杆(1002)，所述滑动杆(1002)外端竖直固设有固定支架(1003)，固定支架(1003)底端固设有升降气杆(1004)，所述固定支架(1003)外侧转动连接有支撑丝杆(1005)。

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