CN114320366A - 隧道用半自动衬砌台车及隧道内逐仓浇筑衬砌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道施工设备领域，具体而言，涉及一种隧道用半自动衬砌台车及隧道内逐仓浇筑衬砌的方法。隧道用半自动衬砌台车包括台车架和浇筑装置；所述台车架上设置有多个浇筑仓口，所述浇筑仓口分别设置在所述台车架的相对两侧，以及所述台车架的顶部，所述浇筑装置设置在所述台车架上，用于通过所述浇筑仓口向所述台车架与隧道初支护之间浇筑混凝土。隧道逐仓浇筑衬砌的方法为使用上述隧道用半自动衬砌台车，先通过位于低位的浇筑仓口进行逐仓浇筑，逐步提升浇筑高度，直至通过所述浇筑台车顶部的所述浇筑仓口进行浇筑。本发明能够有效的避免在浇筑混凝土时骨料的堆积，增加了混凝土浇筑时的均匀性，保证了隧道的工程质量和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工设备领域，具体而言，涉及一种隧道用半自动衬砌台车及隧道内逐仓浇筑衬砌的方法。
背景技术
目前大多数隧道施工使用的衬砌台车，因要满足隧道衬砌施工时的环向受力，多采用加强“冂”字结构，致使台车内部结构过于复杂，不利于施工和维护；本设计采用环向封闭的“口”字结构，简化台车内部受力结构，使台车内部空间增大，方便隧道衬砌混凝土的逐仓浇筑施工，提高了衬砌混凝土的质量；同时优化了台车行走措施和端模，大大减小隧道衬砌施工工人的劳动强度，节约施工工时，增加经济效益。
常规台车因为内部空间狭窄，混凝土输送通道架设不便，一组衬砌通常只能在拱顶一个灌注口浇筑混凝土，导致混凝土中粗骨料堆积，细骨料及浆料因流动性较强，四散流动更多，如图17所示；同时因台车空间狭窄，人员行走及活动受限，浇筑混凝土过程中振捣操作不易，导致成型后的隧道衬砌混凝土密度不均匀，衬砌受力大打折扣，影响隧道工程质量及使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道用半自动衬砌台车及隧道内逐仓浇筑衬砌的方法，其能够提高隧道的工程质量和使用寿命。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种隧道用半自动衬砌台车，其包括台车架和浇筑装置；
所述台车架上设置有多个浇筑仓口，所述浇筑仓口分别设置在所述台车架的顶部，以及所述台车架的相对两侧，所述浇筑装置设置在所述台车架上，用于通过所述浇筑仓口向所述台车架与隧道初支护32(初支护：初期支护，一般隧道开挖以后首先会进行立钢性拱架和喷混凝土浆进行第一次支护)之间浇筑混凝土。
优选的，所述浇筑装置包括滑动结构和泵头；
所述滑动结构设置在所述台车架上，所述泵头设置在所述滑动结构上，所述泵头通过浇筑管路连接浇筑泵。
优选的，所述滑动结构上设置有伸缩结构，所述泵头通过所述伸缩结构设置在所述滑动结构上。
优选的，所述台车架包括横向支撑、台车模板、第一加强筋和第二加强筋；
所述台车模板与所述横向支撑共同构成环形；
所述第一加强筋和所述第二加强筋设置在所述台车模板上，且所述第一加强筋和第二加强筋均为环形，所述第一加强筋和所述第二加强筋间隔设置。
优选的，所述台车架的下方设置有行走系统，用于带动所述台车架进行移动；
所述行走系统包括至少两组导轨和多个行走轮，所述行走轮设置在所述台车架上，且所述行走轮与所述导轨滚动连接；
所述导轨包括第一轨道架和第二轨道架，所述第一轨道架的前段或后段与所述第二轨道架的后段或前段平行并列设置成双轨道；所述第一轨道架上未与所述第二轨道架并列设置的部分的长度，以及所述第二轨道架上未与所述第一轨道架并列设置的部分的长度，均大于所述台车架的长度。
优选的，所述台车架上还设置有台车端模，用于对所述台车架的端部进行封堵；
所述台车端模包括第一封板、第二封板、连接杠杆、第一转轴、第二转轴和第一动力装置；
所述第一封板、第二转轴和第一动力装置均设置在所述台车架上，所述第二封板通过所述第一转轴与所述第一封板连接，所述连接杠杆设置在所述第二转轴上，且所述连接杠杆的一端连接所述第一动力装置，所述连接杠杆的另一端连接所述第二封板。
优选的，所述第二封板远离所述第一封板的一端设置有加宽板。
优选的，所述第一封板与所述第一转轴之间设置有第一夹板，所述第二封板与所述第一转轴之间设置有第二夹板，所述第二封板绕所述第一转轴转动后，能够使得所述第一夹板和所述第二夹板贴合；
贴合后的所述第一夹板和所述第二夹板之间设置中脉止水带。
优选的，所述第一封板远离所述第一转轴的一端设置有第二动力装置，所述第二动力装置用于给所述第一封板和所述第二封板施加一个朝向隧道初支护方向的力。
第二方面，本发明还提供了一种隧道逐仓浇筑衬砌的方法，其使用上述任一项所述的隧道用半自动衬砌台车，先通过位于低位的浇筑仓口进行逐仓浇筑，逐步提升浇筑高度，直至通过所述浇筑台车顶部的所述浇筑仓口进行浇筑。
优选的，所述台车架底部的横向支撑对所述台车架提供横向支撑力，所述台车架上的台车端模结构中的径向千斤顶对所述台车架提供径向支撑力，使台车架形成封闭的受力结构。
本发明实施例的有益效果是：
通过在台车架上设置多个浇筑仓口，先通过下方两侧的浇筑仓口逐仓进行浇筑混凝土，之后通过上方的浇筑仓口进行逐仓浇筑，直至顶部的浇筑仓口进行浇筑后，实现整体的浇筑。这样的浇筑方式，能够有效的避免混凝土骨料的堆积，增加了混凝土浇筑时的均匀性，保证了隧道的工程质量和使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的主视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的受力分析图；
图5为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的脱模结构示意图；
图6为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的浇筑装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的行走系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的行走系统的轨道拼接方式的俯视示意图；
图9为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的台车端模的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的台车端模的另一种结构示意图；
图11为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的端模密封板处加宽块固定槽示意图；
图12为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的台车端模上设置的加宽板的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的加宽板的第一种安装示意图；
图14为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的加宽板的第二种安装示意图；
图15为本发明实施例提供的隧道用半自动衬砌台车的加宽板的第三种安装示意图；
图16为本发明实施例提供的隧道内逐仓浇筑衬砌方法的流程图；
图17为现有技术中混凝土浇筑时的混凝土中粗骨料堆积示意图。
图标：1-第一加强筋；2-台车模板；3-横向加强肋；4-第二加强筋；5-浇筑仓门；6-仓门液压杆；7-附着式振捣器；8-拱顶灌注口；9-滑动结构；10-泵头；11-行车栈桥；12-第一层楼梯；13-第一层人行通道；14-第二层楼梯；15-第二层人行通道；16-第三层楼梯；17-第三层人行通道；18-底板斜撑；19-栈桥液压杆；20-导轨；21-轮毂箱；22-横向支撑；23-升降千斤顶；24-行走轮；25-行走电机；26-第四层楼梯；27-第四层人行通道；28-边模铰链；29-榫卯结构；30-横向千斤顶；31-栏杆；32-初支护；33-二次衬砌；34-浇筑管路；35-第一轨道架；36-第二轨道架；37-垫板；38-纵向液压杆；39-径向千斤顶；40-连接杠杆；41-第一封板；42-第一夹板；43-第一转轴；44-第二转轴；45-第二夹板；46-中脉止水带；47-第二封板；48-密封板；49-背贴止水带；50-加宽板；51-螺栓固定槽；52-台车端模；53-固定螺栓；54-仰拱填充面；55-压力阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图16，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供了一种隧道用半自动衬砌台车，如图1、图2和图3所示，其包括台车架和浇筑装置；台车架上设置有多个浇筑仓口，浇筑仓口分别设置在台车架的顶部，以及台车架的相对两侧，浇筑装置设置在台车架上，浇筑装置用于通过浇筑仓口向台车架与隧道初支护32之间浇筑混凝土。
多个浇筑仓口中，同一高度的浇筑仓口分别位于台车架的相对两侧，与隧道的内壁相对应设置，且设置多种高度的浇筑仓口。
在进行浇筑混凝土时，先对低位的浇筑仓口向台车架与隧道内壁之间进行浇筑，当混凝土的浇筑高度达到低位的浇筑仓口位置时，封闭所有同一高度的低位浇筑仓口，再通过上一高度的浇筑仓口向台车架与隧道内壁之间进行浇筑，以此类推，直至通过台车架顶部的浇筑仓口进行浇筑，已完成隧道的衬砌。
优选的，浇筑装置包括滑动结构9和泵头10；如图6所示，滑动结构9设置在台车架上，泵头10设置在滑动结构9上，泵头10通过浇筑管路34连接浇筑泵。
通过滑动结构9带动泵头10在台车架上进行移动，以使泵头10能够向不同的浇筑仓口内浇筑混凝土。
滑动结构9的设置方式有很多种，如在台车架上设置滑轨和滑块，泵头10设置在滑块上，滑轨固定在台车架上，滑轨和滑块滑动连接，进而实现了泵头10的滑动。
具体的，滑动结构9的滑动方向为台车架的长度方向和/或周向，即台车架的移动方向和/或环向。
具体的，在本实施例中，滑动结构9上设置有伸缩结构，泵头10通过伸缩结构设置在滑动结构9上。
具体的，浇筑装置主要由泵头10、滑动结构9以及伸缩结构组成，泵头10为普通钢泵管，伸缩结构为液压杆，可以通过液压杆的伸缩调节泵管的端部位置；台车架在进行安装时，用砼泵管将混凝土浇筑泵和滑动结构9连接起来，浇筑过程中泵头10、液压杆均通过滑块在滑轨上移动，将混凝土分别输送至台车各个浇筑仓口。
在浇筑的过程中，台车架下部的两层浇筑仓口因混凝土浇筑时垂直跌落高度过大，若混凝土和易性和流动性较差，将产生严重的粗骨料堆积，因此需用人工在浇筑仓口处振捣；人员通过第一层楼梯12从仰拱填充面54爬升至台车架上的第一层人行通道13，到第一层浇筑仓口进行振捣作业；再通过第二层楼梯14爬升至台车架的第二层人行通道15，到第二层浇筑仓口进行振捣作业；再通过第三层楼梯16爬升至台车架的第三层人行通道17，进行第三层浇筑仓口的清理检修作业；通过第四层楼梯26爬升至第四层人行通道27，进行拱顶灌注口8的接管和清理作业。
每层的人行通道上均设置有栏杆31，以起到防护作用。
台车架的上部两层浇筑仓口及拱顶灌注口8处混凝土没有严重跌落现象，因此采用附着式振捣器7进行振捣即可。
当逐仓浇筑至拱顶部位时，关闭所有浇筑仓口处的仓门，将泵头10连接至拱顶灌注口8，从台车架的后部往前，逐个灌注，直至将拱顶全部灌满，混凝土冲开压力阀55溢出为止。
浇筑完毕后将泵头10抬高，在浇筑泵里灌注清水进行管道清洗，最后洗管的废水通过泄水管道引排至仰拱填充面两侧的排水沟排出隧道外。
在优选的实施方式中，台车架的下方设置有行走系统，用于带动台车架进行移动。
具体的，如图7和图8所示，行走系统包括至少两组导轨20和多个行走轮24，行走轮24设置在台车架上，且行走轮24与导轨20滚动连接；导轨20包括第一轨道架35和第二轨道架36，第一轨道架35的前段或后段与第二轨道架36的后段或前段平行并列设置成双轨道；第一轨道架35上未与第二轨道架36并列设置的部分的长度，以及第二轨道架36上未与第一轨道架35并列设置的部分的长度，均大于台车架的长度。
在本实施例中，以导轨20为两组为例，两组导轨20分别设置在台车架下方的左右两侧。
具体的，在本实施例中，每组导轨均包括轨道架和垫板37，全部的行走轮24分为两组，分别在各组导轨20上进行滚动。其中，导轨20铺设在地面上，行走轮24转动设置在台车架的下方，通过驱动装置如行走电机25带动行走轮24进行转动，从而实现台车架的移动。
具体的，行走轮24在行走电机25的牵引下匀速缓慢转动，使得其能够在导轨20上进行滚动，进而带动台车架在导轨20上进行行驶。
具体的，导轨20在进行铺设时，对于仰拱填充面54起伏不平的部位使用钢板加垫密实，以增强台车架在行走过程中的稳定性。
为便于轨道移动及加强换轨过程中台车架的稳定性，在本实施例中，特采用双轨轮式设计，即在行走轮24上设置有两个轨道槽，两个轨道槽均能够与导轨上的轨道架进行配合。
为配合双轨轮，在本实施例中，将轨道架分为两部分，分别为第一轨道架35和第二轨道架36，第一轨道架35下方设有垫板37，第二轨道架36下方也设有垫板37，第一轨道架35和第二轨道架36水平搭接，即第一轨道架35和第二轨道架36中均有部分与之并联设置，如图8所示，形成双轨道，分别与双轨轮的两个轨道槽配合。
在本实施例中，第一轨道架35的长度为L1，第二轨道架36的长度为L2，台车的长度为L3，其中，L1大于L3，L2大于L3。
第一轨道架35和第二轨道架36并行搭接并列的部分长度为L0，其中，L1-2×L0≥L3，L2-2×L0≥L3。
这样的设置方式，使得台车在前进过程中，如图1中的箭头所示方向为前进方向，当行走轮24从在后的轨道架滚动到在前的轨道架上，且在后的轨道架完全从行走轮24的轨道槽内脱离后，便可通过人工或机械方式将在后的轨道架转移至台车前方，与在前的轨道架进行部分搭接并列，作为新的在前的轨道架，如此交替进行，台车可持续前行。
这样的设置方式，无需再使用轨道夹板连接导轨20，以实现快速前进换轨，增加工效，增强台车稳定。同时还可以设置自动移轨装置，换轨过程中无需人工抬轨移轨，降低劳动强度，节约人工。
在一些实施例中，如图1所示，台车架包括横向支撑22、台车模板2、第一加强筋1和第二加强筋4；台车模板2与横向支撑22共同构成环形；第一加强筋1和第二加强筋4设置在台车模板2上，且第一加强筋1和第二加强筋4均为环形，第一加强筋1和第二加强筋4间隔设置。
在本实施例中，台车架环向采用封闭型结构，将两侧边模所受应力，通过加装在台车底部的横向支撑22和横向千斤顶30进行抵消，同时设置底板斜撑18加强台车架在混凝土浇筑过程中的稳定性。在横向支撑22的上方设置行车栈桥11，以方便在隧道衬砌砼施工过程中，隧道施工车辆能正常通过台车架的下方。
行车栈桥11通过栈桥液压杆19进行支撑，当台车完成上一组衬砌砼浇筑需要往前行走时，行车栈桥11便收起栈桥液压杆19，暂时停止车辆通行，现场实施时可在隧道掌子面打钻、立拱或仰拱绑扎钢筋期间行走台车，以不影响掌子面及仰拱施工。台车行走到位，放下栈桥液压杆19后，施工车辆即可正常通行。
台车模板2背面环向采用两种加强筋间隔布置，即第一加强筋1和第二加强筋4间隔布置，纵向采用横向加强肋3间隔布置，以分散台车模板2在混凝土浇筑过程中的受力，并将所受压力均匀传递至仰拱填充面54，以防止台车应力集中，增强台车的稳定性。
台车侧模通过边模铰链28进行伸展和收缩活动，当台车工作时台车尾部的升降千斤顶23将模板顶升至上一模衬砌拱顶砼面处，尾部的横向千斤顶30将边模撑开紧贴上一模衬砌边墙砼面；台车前部的升降千斤顶23按照项目测量组专业隧道测量工程师提供的测量数据，将台车模板2顶升至设计高程，前部的横向千斤顶30按照测量组提供的测量数据，将侧模撑开至设计支距。
升降千斤顶23通过固定结构固定在台车的轮毂箱21上，以防止升降千斤顶23与轮毂箱21间发生水平位移，第一加强筋1在靠近千斤顶的附近设置成榫卯结构29，以满足侧模横向移动的需要，如图5所示。
台车脱模行走时，台车前后的升降千斤顶23下降至最低点，前后的底板斜撑18、横向千斤顶30回收至最短行程，台车处于收缩状态，之后可通过台车头部安装的环向模板打磨装置或采用人工对台车模板2正面进行打磨，之后涂刷脱模剂，准备进行下一模衬砌砼的施工。
优选的，台车架上还设置有台车端模52，用于对台车架的端部进行封堵。
台车端模52位于衬砌台车头部，用于封闭台车端头台车模板2与隧道初支面之间的空隙，使台车与初支面之间形成封闭空间，便于衬砌混凝土的浇筑施工。
通过设置台车端模52，对台车架的一端进行封堵，避免浇筑的二次衬砌33从台车的端部泄漏。
优选的，如图9所示，台车端模52包括第一封板41、第二封板47、连接杠杆40、第一转轴43、第二转轴44和第一动力装置、第二动力装置；第二转轴44和第一动力装置、第二动力装置均设置在台车架上，第二封板47通过第一转轴43与第一封板41连接，连接杠杆设置在第二转轴44上，且连接杠杆的一端连接第一动力装置，连接杠杆的另一端连接第二封板47。
具体的，在本实施例中，连接杠杆40与第二封板47转动连接，在使用时，第一封板41将台车架的端部进行封堵后，台车架与初支护32之间的二次衬砌33没有进行完全封堵，此时通过第一动力装置带动连接杠杆在第二转轴44上转动，实现带动第二封板47绕第一转轴43进行转动，进而实现对台车架端部的封堵。
具体的，在本实施例中，第一封板41与第一转轴43之间设置有第一夹板42，第二封板47与第一转轴43之间设置有第二夹板45，第二封板47绕第一转轴43转动后，能够使得第一夹板42和第二夹板45贴合；贴合后的第一夹板42和第二夹板45之间设置中脉止水带46。
通过第一夹板42和第二夹板45对中脉止水带46进行夹持，保证了中脉止水带46的安装稳定性。
通过中脉止水带46对二次衬砌33内施工缝隙进行堵水，避免下一组衬砌砼浇筑后，水从第一封板41、第二封板47处衬砌砼之间的缝隙中渗漏。
在本实施例中，第二封板47远离第一转轴43的一端设置有密封板48，密封板48远离第二封板47的一侧设置有背贴止水带49。
通过密封板48和背贴止水带49的设置，实现对第二封板47与初支护32之间的防水，避免水从第二封板47与初支护32之间渗漏。
优选的，第一封板41远离第一转轴43的一端设置有第二动力装置，第二动力装置用于给第一封板41和第二封板47施加一个朝向隧道初支护32方向的力。
通过第二动力装置对第一封板41和第二封板47往初支护32方向施加作用力，保证第二封板47与初支护32之间的密封性。
在本实施例中，第一动力装置为纵向液压杆，第二动力装置为径向千斤顶。
在本实施例中，当第一封板41和第二封板47的宽度不够与初支护32进行抵接密封时，还可以如图10所示，增设加宽板50。
现有隧道衬砌台车端模52多采用木模板现场加工制作，或采用简易钢模人工施工，这两种方式安装的台车端模52施工过程复杂费时，在台车衬砌施工中占用大量工序时间，严重拖慢隧道衬砌的施工进度；同时这两种方式施工的台车端模52形式粗糙，施工误差大，且无法很好固定止水带的位置，导致拆模后止水带外观状态差，止水带破损或偏位，无法实现止水带的设计意图，极大降低止水带的止水效果，造成隧道通车后隧道衬砌在环向施工缝处极易漏水，严重影响隧道使用安全，增加隧道后期维护成本。
本实施例中，台车端模52沿隧道环向约1m大小分块设置，由径向千斤顶39、纵向液压杆38和台车端模52三部分组成，纵向液压杆38通过连接杠杆40与台车端模52连接，施工过程中由纵向液压杆38提供沿隧道纵向(掘进方向)的反推力，使台车端模52、维持在隧道径向方向并紧贴台车模板2，再由径向千斤顶39提供沿隧道径向的推力F3，使台车端模52、将中脉止水带46夹紧，并将背贴止水带49紧紧顶在隧道初期支护砼面上，在径向千斤顶39和纵向液压杆38的合力下，台车端模52牢牢控制着止水带，在承受衬砌砼浇筑时的纵向推力的同时，还将台车紧紧固定在隧道壁，使台车形成稳定的封闭受力空间，使得台车在衬砌砼的浇筑过程中姿态更加稳定，可以达到比“冂”字结构的台车更稳定的受力状态，避免了台车在混凝土浇筑过程中的跑模等施工事故的发生，增加了台车的稳定性和安全性；这样亦使得浇筑的隧道衬砌砼尺寸更加精确，外观更加美观，满足目前国家对土建施工不断精细化的管理要求，台车施工受力分析图如图4所示。
根据《公路隧道施工技术规范》(JTG/T 3660—2020)第9.10.6条：混凝土衬砌施工质量检查及控制标准，隧道混凝土衬砌厚度应满足“90％的检查点厚度≥设计厚度；最小厚度≥0.5倍设计厚度”。因此在隧道衬砌施工中，由于隧道初支面的超挖或欠挖，会造成部分衬砌砼厚度超过设计厚度，或部分衬砌砼厚度小于设计厚度的情况。由此而造成固定尺寸的衬砌端头模板在具体施工中，可能会出现闭合不严或尺寸过大产生重叠的情况。
如图13至图15所示，以初支护32超挖(超挖：隧道开挖时岩层被多挖，导致隧道断面实际尺寸大于断面设计尺寸)10cm为例，当初支面局部超挖10cm时，超挖部位对应的台车端模52(包括第一封板41和第二封板47两种)会沿隧道径向往外移10cm，此时相邻两块台车端模52之间便会产生一定的缝隙，由CAD放样可知，该缝隙宽度为1.7cm，可以采用土工布加泡沫胶等柔性材料进行封堵的方式进行处理，不影响台车混凝土施工。
台车端模52与初支面之间更大的局部超挖，可以采用加宽板50填补，加宽板50固定在密封板48外缘的螺栓固定槽51内，螺栓固定槽51随模板环向呈长条环形，以方便通过固定螺栓53固定的加宽块能够随初支面超挖位置任意滑动，如图11和图12所示。
台车端模52加宽块可以加工成多种规格尺寸，以适应现场隧道初支护的各种超挖尺寸，台车定位后安装台车端模52期间，局部的超挖可以根据初支面环向超挖的范围大小及超挖的尺寸，选用合适的堵头加宽块进行安装施工。
对于初支面欠挖部位，台车端模52便沿径向往内移动，此时环向台车端模52间会产生一部分重叠，而只在台车模板2边缘存在缝隙(台车端模52的厚度)，使用柔性材料封堵即可。
由上述可以看出，本发明取消了老式衬砌台车内骨架支撑结构，将衬砌台车内部空间最大限度解放出来，以满足混凝土灌注泵头10逐仓浇筑时自由活动的空间需求。同时采用半自动的台车端模52设计和半自动的移轨装置，将隧道衬砌台车的施工及维护控制在数人以内，解放劳动力的同时加快生产进度，具有极大的经济效益。
在本实施例中，浇筑仓口处设置有密封结构，密封结构用于对浇筑仓口进行密封。
具体的，浇筑仓口的密封结构为浇筑仓门5，通过仓门液压杆6对浇筑仓门5进行顶紧，以保证浇筑仓门5的密封性。
第二方面，本发明还提供了一种隧道逐仓浇筑衬砌的方法，如图16所示，其使用上述任一项的隧道用半自动衬砌台车，先通过位于低位的浇筑仓口进行浇筑，逐步提升浇筑高度，直至通过浇筑台车顶部的浇筑仓口进行浇筑。
具体的，在本实施例中，在同一高度的浇筑仓口完成浇筑后，对浇筑后的衬砌进行振捣。
更具体的，在本实施例中，以浇筑仓口为四层为例进行说明，其中，第四层为顶部位置的浇筑仓口。
当进行第一层浇筑仓口进行浇筑时，先对其中一侧进行浇筑，再对另一侧进行浇筑，当两侧均浇筑完毕后，先进行人工振捣，在浇筑的混凝土均匀散开，没有堆积时，关闭第一层的浇筑仓门5，开始通过第二层浇筑仓口进行浇筑；同理，先对其中一侧进行浇筑，再对另一侧进行浇筑，当第二层浇筑完毕后，先进行人工振捣，在浇筑的混凝土均匀散开，没有堆积时，关闭第二层的浇筑仓门5，开始通过第三层浇筑仓口进行浇筑；同理，先对其中一侧进行浇筑，再对另一侧进行浇筑，在进行第三层浇筑时，采用附着式振捣器7进行同步振捣，在第三层浇筑完毕后，关闭第三层的浇筑仓门5，开始通过顶部的拱顶灌注口8进行浇筑；直至拱顶全部灌满，混凝土冲开压力阀55溢出为止，停止浇筑。
之后对浇筑混凝土所用的泵头10、浇筑管路34等进行清洗即可。
台车架底部的横向支撑对台车架提供横向支撑力，台车架上的台车端模结构中的径向千斤顶对台车架提供径向支撑力，使台车架形成封闭的受力结构。
在本实施例中，如图4所示，台车底部的横向支撑和横向千斤顶提供F2，斜向支撑提供F1，尾部的升降千斤顶和横向千斤顶作用力在台车尾部的台车模板2上，间接提供F4，使得台车架的前端、后端以及中间位置均能够与隧道内部贴紧，形成封闭的受力结构。
本发明的有益效果是：
通过在台车架上设置多个浇筑仓口，先通过下方两侧的浇筑仓口逐仓进行混凝土浇筑，之后通过上方的浇筑仓口逐仓进行浇筑，直至顶部的浇筑仓口进行浇筑后，实现整体的浇筑。这样的浇筑方式，能够有效的避免混凝土的骨料堆积，增加了混凝土浇筑时的均匀性，保证了隧道的工程质量和使用寿命。
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 (11)
1.一种隧道用半自动衬砌台车，可实现逐仓浇筑，其特征在于，包括台车架和浇筑装置；
所述台车架上设置有多个浇筑仓口，所述浇筑仓口分别设置在所述台车架的顶部，以及所述台车架的相对两侧，所述浇筑装置设置在所述台车架上，所述浇筑装置用于通过所述浇筑仓口向所述台车架与隧道初支护之间浇筑混凝土。
2.根据权利要求1所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述浇筑装置包括滑动结构和泵头；
所述滑动结构设置在所述台车架上，所述泵头设置在所述滑动结构上，所述泵头通过浇筑管路连接浇筑泵。
3.根据权利要求2所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述滑动结构上设置有伸缩结构，所述泵头通过所述伸缩结构设置在所述滑动结构上。
4.根据权利要求1所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述台车架包括横向支撑、台车模板、第一加强筋和第二加强筋；
所述台车模板与所述横向支撑共同构成环形；
所述第一加强筋和所述第二加强筋设置在所述台车模板上，且所述第一加强筋和第二加强筋均为环形，所述第一加强筋和所述第二加强筋间隔设置。
5.根据权利要求1所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述台车架的下方设置有行走系统，用于带动所述台车架进行移动；
所述行走系统包括至少两组导轨和多个行走轮，所述行走轮设置在所述台车架上，且所述行走轮与所述导轨滚动连接；
所述导轨包括第一轨道架和第二轨道架，所述第一轨道架的前段或后段与所述第二轨道架的后段或前段平行并列设置成双轨道；所述第一轨道架上未与所述第二轨道架并列设置的部分的长度，以及所述第二轨道架上未与所述第一轨道架并列设置的部分的长度，均大于所述台车架的长度。
6.根据权利要求1所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述台车架上还设置有台车端模，用于对所述台车架的端部进行封堵；
所述台车端模包括第一封板、第二封板、连接杠杆、第一转轴、第二转轴和第一动力装置；
所述第一封板、第二转轴和第一动力装置均设置在所述台车架上，所述第二封板通过所述第一转轴与所述第一封板连接，所述连接杠杆设置在所述第二转轴上，且所述连接杠杆的一端连接所述第一动力装置，所述连接杠杆的另一端连接所述第二封板。
7.根据权利要求6所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述第二封板远离所述第一封板的一端设置有加宽板。
8.根据权利要求6所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述第一封板与所述第一转轴之间设置有第一夹板，所述第二封板与所述第一转轴之间设置有第二夹板，所述第二封板绕所述第一转轴转动后，能够使得所述第一夹板和所述第二夹板贴合；
贴合后的所述第一夹板和所述第二夹板之间设置中脉止水带。
9.根据权利要求6所述的隧道用半自动衬砌台车，其特征在于，所述第一封板远离所述第一转轴的一端设置有第二动力装置，所述第二动力装置用于给所述第一封板和所述第二封板施加一个朝向隧道初支护方向的力。
10.一种隧道内逐仓浇筑衬砌的方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的隧道用半自动衬砌台车，先通过位于低位的浇筑仓口进行逐仓浇筑，逐步提升浇筑高度，直至通过所述隧道用半自动衬砌台车顶部的所述浇筑仓口进行浇筑。
11.根据权利要求10所述的隧道内逐仓浇筑衬砌的方法，其特征在于，所述台车架底部的横向支撑对所述台车架提供横向支撑力，所述台车架上的台车端模结构中的径向千斤顶对所述台车架提供径向支撑力，使台车架形成封闭的受力结构。
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