CN203925524U - 一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，在台车的支撑框架和侧墙模板之间设置模板位移调整机构，所述模板位移调整机构包括调整支撑梁、模板调整油缸和模板位移小车，所述调整支撑梁横向固设在支撑框架上与两侧的模板垂直，所述模板位移小车设置在调整支撑梁上靠近两端的位置，并且与固设在调整支撑梁上的模板调整油缸连接实现沿调整支撑梁横向滑移，所述模板位移小车上固设有与支撑框架两侧模板固连的模板支撑件。本实用新型适用于侧墙高度在10米以上的超高断面混凝土衬砌钢模台车，可在侧墙高度不变的情况下，实现台车的无级变跨，以满足在一定范围内不同跨度的隧道衬砌，提高了台车的通用性和经济性。

Description

一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车

技术领域

本实用新型涉及一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，主要用于侧墙高度在10米以上的隧道混凝土衬砌施工。

背景技术

目前，公路隧道的侧墙一般为弧形，个别路段的侧墙可能采用直墙，起拱以上为矢跨比1/2半圆拱或1/4割圆拱，衬砌施工中，一般都会采取钢模台车进行混凝土浇筑，但传统的钢模台车只能针对同一种断面进行衬砌，当断面跨度发生变化时，只能重新加工新钢模台车，台车通用性差，更换台车造成较大的浪费。此外，传统钢模台车拱角位置的活动拱架与侧墙模板连接在一起，并通过活动拱架悬吊模板，拆模时通过油缸拉动侧墙模板绕活动拱架向内摆动，缩小台车宽度方向的尺寸，使台车顺利脱模，并便于沿轴线行走，但是，当隧道为超高断面时(侧墙在10米上的断面)，侧墙模板随着断面高度的增加，其重量也随之增加，这种情况下，活动拱架难以悬吊起几十吨的侧墙模板，容易造成拱架变形、脱焊、难以校模等现象，严重影响了施工进度。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：本实用新型针对侧墙高度相同但跨度有所变化的不同断面的隧道衬砌，提供了一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，台车更加安全可靠、坚固耐用，可在侧墙高度不变的情况下，以满足在一定范围内不同跨度的隧道衬砌。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，包括行走轮总成2、支撑框架、拱架16和模板系统，所述行走轮总成2设置在两条平行的钢轨1上，所述支撑框架固设在行走轮总成2上，所述拱架16固设在支撑框架顶部，所述模板系统固定设置在支撑框架两侧以及拱架16的顶部，所述钢模台车还包括模板位移调整机构9，所述模板位移调整机构9包括调整支撑梁9-1、模板调整油缸9-2和模板位移小车9-4，所述调整支撑梁9-1横向固设在支撑框架上与两侧的模板垂直，所述模板位移小车9-4设置在调整支撑梁9-1上靠近两端的位置，并且与固设在调整支撑梁上的模板调整油缸9-2连接实现沿调整支撑梁横向滑移，所述模板位移小车9-4上固设有与支撑框架两侧模板固连的模板支撑件9-5。

进一步的，所述模板支撑件9-5为直角三角形，其竖直直角边与支撑框架两侧模板固连，水平直角边固设在模板位移小车9-4上。

进一步的，所述模板位移调整机构9沿支撑框架竖直方向设置两组以上。

进一步的，所述模板系统包括固设在支撑框架两侧的侧墙模板21和固设在拱架顶部的拱顶模板17，所述侧墙模板21和拱顶模板17上设有注浆孔，所述拱架16两侧铰接有活动小拱架14，所述活动小拱架14外侧固设有角模19实现拱顶模板17和侧墙模板21之间的过渡连接，脱模时，侧墙模板向内移动，活动小拱架及角模在重力作用下向下摆动，拱顶模板两侧流出空间，便于拱顶模板向下脱模。

进一步的，所述侧墙模板21内侧设有纵向的模板支撑梁7加固模板的连接。

进一步的，所述侧墙模板21与支撑框架之间设有可拆卸的调节丝杠6，用于提高支撑框架对模板的支撑。

进一步的，所述侧墙模板21的顶部内侧固设有模板导向支撑13-2，所述模板导向支撑13-2通过模板导向滚轮13-3与固定设置的模板导向块13-1连接，所述模板导向块13-1上开设有横向的导向槽，所述导向滚轮13-3在所述导向槽内滑移，实现侧墙模板在调整移动时的导向作用。

在本实用新型中，所述支撑框架顶部的水平撑10与拱架16之间设有拱架位移调整机构11，包括拱架调整油缸11-1和拱架位移小车11-2，所述拱架位移小车11-2设置在支撑框架顶部的水平撑上靠近两端的位置，并且与固设在该水平撑上的拱架调整油缸11-1连接实现沿水平撑横向滑移，所述拱架位移小车11-2上固定搭设有顶部大梁12，所述拱架16固定搭设在顶部大梁12上。

进一步的，所述模板位移小车9-4和拱架位移小车11-2上均设有卡装在梁上的卡槽，小车在移动时不会从梁上脱出。

在本实用新型中，所述行走轮总成2与支撑框架的底部大梁3之间设有顶升油缸2-1，浇筑时将台车整体顶起，脱模时将台车降下。

本实用新型在钢模台车的支撑框架上设置模板位移调整机构，可调节两侧侧墙模板之间的跨度，并通过更换对应的拱架和拱顶模板实现台车整体浇筑跨度的调整，并且将侧墙模板的一部分重量通过模板位移调整机构分担到了支撑框架上，降低了拱架因悬挂超重量的侧墙模板而导致变形的风险。支撑框架顶部的拱架位移调整机构，可在安装更换拱架的过程中，方便调整拱架的对中位置，并且结合台车底部的顶升油缸以及拱架两侧悬挂的活动小拱架，可实现台车脱模时，拱顶模板的顺利脱模。

由上所述，本实用新型尤其适用于侧墙高度在10米以上的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其安全可靠、坚固耐用，可在侧墙高度不变的情况下，调整台车相应机构，实现台车的无级变跨，以满足在一定范围内不同跨度的隧道衬砌，提高了台车的通用性和经济性。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的整体示意图。

图2为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的底部结构示意图。

图3为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的行走轮总成示意图。

图4为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的支撑框架示意图。

图5为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的拱架示意图。

图6为本实用新型中的超高断面混凝土衬砌钢模台车的拱架位移调整机构示意图。

图7为本实用新型中的拱架位移调整机构中的拱架位移小车示意图。

图8为本实用新型中的模板系统示意图。

图9为本实用新型中的模板位移调整机构示意图。

具体实施方式

实施例

结合参见图1至图9，一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，包括行走轮总成2、支撑框架、拱架16和模板系统，所述行走轮总成2设置在两条平行的钢轨1上，所述支撑框架固设在行走轮总成2上，所述拱架16固设在支撑框架顶部，所述模板系统固定设置在支撑框架两侧以及拱架16的顶部，所述钢模台车还包括模板位移调整机构9，所述模板位移调整机构9包括调整支撑梁9-1、模板调整油缸9-2和模板位移小车9-4，所述调整支撑梁9-1横向固设在支撑框架上与两侧的模板垂直，所述模板位移小车9-4设置在调整支撑梁9-1上靠近两端的位置，并且与固设在调整支撑梁上的模板调整油缸9-2连接实现沿调整支撑梁横向滑移，所述模板位移小车9-4上固设有与支撑框架两侧模板固连的模板支撑件9-5。其中，所述模板支撑件9-5为直角三角形，其竖直直角边与支撑框架两侧模板固连，水平直角边固设在模板位移小车9-4上。所述模板位移调整机构9沿支撑框架竖直方向设置两组以上。在本实用新型中，所述行走轮总成2与支撑框架的底部大梁3之间设有顶升油缸2-1，浇筑时将台车整体顶起，脱模时将台车降下。

所述模板系统包括固设在支撑框架两侧的侧墙模板21和固设在拱架顶部的拱顶模板17，所述侧墙模板和拱顶模板上设有注浆孔，所述拱架16两侧铰接有活动小拱架14，所述活动小拱架14外侧固设有角模19实现拱顶模板17和侧墙模板21之间的过渡连接，脱模时，侧墙模板向内移动，活动小拱架及角模在重力作用下向下摆动，拱顶模板两侧流出空间，便于拱顶模板向下脱模。所述侧墙模板21内侧设有纵向的模板支撑梁7加固模板的连接。所述侧墙模板21与支撑框架之间设有可拆卸的调节丝杠6，可在模板位移调整机构调整好侧墙模板的位置后，用于加强连接支承框架和侧墙模板的连接，提高支撑框架对模板的支撑。在侧墙模板21的顶部内侧固设有模板导向支撑13-2，所述模板导向支撑13-2通过模板导向滚轮13-3与固定设置的模板导向块13-1连接，所述模板导向块13-1上开设有横向的导向槽，所述导向滚轮13-3在所述导向槽内滑移，实现侧墙模板在调整移动时的导向作用。

所述支撑框架顶部的水平撑10与拱架16之间还设有拱架位移调整机构11，包括拱架调整油缸11-1和拱架位移小车11-2，所述拱架位移小车11-2设置在支撑框架顶部的水平撑上靠近两端的位置，并且与固设在该水平撑上的拱架调整油缸11-1连接实现沿水平撑横向滑移，所述拱架位移小车11-2上固定搭设有顶部大梁12，所述拱架16固定搭设在顶部大梁12上。

在具体的应用中，分别具体参见图2至图9。

如图2、图3所示，本钢模台车的底盘结构主要包括钢轨1、行走轮总成2、顶升油缸2-1、行走轮支撑2-2、底部大梁3、底部大梁加强钢板3-1、顶升油缸套筒3-2和底部水平梁3-3等。底盘行走系统采用双轨式结构，其行走轮总成2共有四个，每个行走轮总成2又由两组行走轮箱体2-4对扣组成，每组行走轮箱体2-4内装有两个行走轮2-7，行走轮2-7由轮轴和轴承2-6安装在箱体内，外端安装轴承盖2-3，用以防尘和保护轴承不受破坏，行走轮座落在钢轨上。每个行走轮总成2的两个行走轮箱体2-4之间通过前后端的两个行走轮箱体连接件2-8连接，使其构成整体，在行走轮箱体2-4的中间位置设置有顶升油缸支座2-5，其通过螺栓连接在行走轮箱体2-4中间，上端与箱体表面平齐，用以安装顶升油缸2-1。支撑框架的底部大梁3采用I400工字钢加工，为防止顶升油缸2-1发生倾倒，在底部大梁3的中间肋板上加工了一个顶升油缸套筒3-2，其内径比顶升油缸2-1的外径稍大，使顶升油缸2-1能装进套筒内；为确保底部大梁3的强度和刚度，在顶升油缸2-1的顶升部位焊接了一块底部大梁加强钢板3-1，防止底部大梁3的顶面变形或被顶穿。两根纵向的底部大梁3和两根横向的底部水平梁3-3通过螺栓连接成方框形结构，与下方的行走轮总成、钢轨一起构成底盘行走系统，其上方再安装支撑框架。

如图4所示，支撑框架主要由底部大梁3、底部水平梁3-3、立柱4、剪刀撑5、中部大梁8、水平撑10、水平撑支撑10-1、顶部大梁12和拱架位移调整机构11组成，其中底部大梁3和底部水平梁3-3与底盘行走系统固连。立柱4竖直座落在底部大梁3上，沿轴线方向每边布置5根，两两之间间距2.4米；左右立柱4之间安装有水平撑10，沿高度方向按照间距1.5～2米布置，将两根立柱连接成整体；上下两层水平撑10之间设置有剪刀撑5，并在底层水平撑和立柱4的根部，设置了底层水平撑支撑10-1，同时在沿轴线方向的两两立柱4之间和水平撑10之间，设置了多层剪刀撑(全部显示比较凌乱，图中已省略部分)，用以加强主体框架的刚性和强度。

由于本实用新型所涉及的衬砌钢模台车侧墙高度在10米以上，为便于运输和组装，将立柱分上下两层设计，在中间部位设置了两根中部大梁8，起到连接上、下两层立柱和剪刀撑的作用。拱架位移调整机构11安装在顶层的水平撑上，其结构和工作原理如图5所示。主体框架系统主要由各种规格的型钢制作而成，通过螺栓相互固连，型钢的型号、强度等级根据隧道的断面跨度和高度分别进行设计。

如图5、图6所示，拱架以及拱架位移调整机构主要包括位于支撑框架顶部的水平撑10、拱架调整油缸11-1、拱架位移小车11-2、顶部大梁12、模板导向机构13、活动小拱架14、活动小拱架支座14-1、拱架水平支撑15和拱架16。拱架16根据隧道断面的拱顶弧度设计，下方通过螺栓固连在拱架水平支撑15上，拱架水平支撑15通过螺栓连接座落在顶部大梁12上，顶部大梁12两端设置有活动小拱架支座14-1，该装置是一个外弧与拱架弧度相同的金属块，头部开槽且装有一个旋转销14-2，活动小拱架14和安装在其外表面的角模19可绕旋转销14-2向下方转动，当转动到极限后(被模板导向槽13-1挡住不能再转动时)，拱架及拱顶模的水平距离变得最小(见图6)，此时即可将顶升油缸2-1降低，台车整体下降，而活动小拱架14和角模19不会被侧墙卡住，台车顺利脱模。

如图6、图7所示，拱顶模板17、拱架16、活动小拱架支座14-1、活动小拱架14和角模19等部件，通过螺栓或旋转销14-2连接成一体后，最后将重量传递到拱架水平支撑15上，拱架水平支撑15又架在顶部大梁12上。顶部大梁12两端和中间部位的下方沿纵向共设置有三个拱架位移小车11-2，拱架位移小车11-2主要由小车箱体11-2-1、小车固定轴11-2-2、小车滚轮11-2-3和牵引挂耳11-2-4组成，小车箱体11-2-1底部开有卡槽11-2-5，卡槽11-2-5反扣在水平撑10的金属边上，使小车滚轮11-2-3沿水平撑10表面滚动而不会脱出，拱架调整油缸11-1通过调整油缸支座11-3设置在水平撑上，通过拱架调整油缸11-1的伸缩，带动顶部大梁12及上方所有部件左右移动，以此调校拱顶模板的对中度。

模板导向机构包括模板导向块13-1和模板导向支撑13-2，模板导向块13-1是一个中间开有导向槽的金属块，安装在拱架水平支撑15的下方，并与顶部大梁12的侧面通过螺栓牢固连接，其开槽的长度根据侧墙模板需要移动的距离确定。模板导向块13-1的槽内安装有模板导向滚轮13-3，模板导向滚轮13-3通过滚轮轴悬吊安装模板导向支撑13-2，模板导向支撑13-2为一个拐状的金属拉杆，下端通过螺栓安装在侧墙模板21上，主要承担侧墙模板21左右移动时的导向左右，防止模板倾斜或跑偏。

如图8所示，模板系统主要包括调节丝杆6、模板支撑梁7、拱顶模板17、拱顶注浆孔18、角模19、底模20、侧墙模板21、侧墙注浆孔22等。侧墙模板21根据断面高度进行设计，由若干块大模板拼接而成，每块大模板厚165毫米，宽1.2米，高有3.3米、3米、2.5米、2米、1.5米等不同规格，也可根据需要加工成其他尺寸，以侧墙高11米为例，可将每空侧墙模板设计成由3.3+3.3+3+1.4米的4块大模板组成，各模板相互之间全部通过螺栓连接，并在上下两层模板的相交处，水平安装一根模板支撑梁7，起加固连接的作用，通过内侧间隔安装可拆卸的调节丝杆6，使侧墙模板在调整好跨度后与立柱之间形成支撑，便于对侧墙模板的对中度进行调节，也有利于整个台车的稳定。拱顶模板由制式拱顶模板17和角模19拼接而成，制式拱顶模板17厚55毫米，宽1.2米，高1米，外表面为与隧道拱顶弧度一致的钢板弧面，通过螺栓紧贴拱架16安装。底模20是为方便脱模设计的厚165毫米、宽1.2米、高0.2米的特殊模板，台车脱模前先拆除该模板，使台车底部在顶升油缸2-1降低时有0.2米的下降空间，便于台车脱模。

如图9所示，模板位移调整机构主要包括调整支撑梁9-1、调整油缸9-2、调整支撑梁加固块9-3、模板位移小车9-4(其结构与拱架位移小车11-2相同)、模板支撑件9-5和侧墙模板21等。模板支撑件9-5是一个由工字钢焊接的直角三角形支撑块，侧直角边与模板的拼缝对齐，通过螺栓与两块模板连接牢固，底直角边通过螺栓安装至模板位移小车9-4(其结构与拱架位移小车11-2相同)上，模板位移小车9-4的上的卡槽卡调整支撑梁9-1的金属边上，使小车滚轮沿调整支撑梁9-1表面滚动而不会脱出，调整油缸9-2一端与模板位移小车9-4的牵引挂耳相连，另一端与调整支撑梁9-1上表面的固定挂耳相连，通过调整油缸9-2的伸缩，牵引模板位移小车9-4左右移动，拖动模板支撑件9-5并带着侧墙模板21向内或向外移动，以此调整侧墙模板的衬砌宽度(即拱架的跨度)。调整支撑梁加固块9-3用于加固调整支撑梁9-1，防止侧墙模板过重将调整支撑梁9-1的端头压弯，侧墙模板21内表面至调整支撑梁9-1端头之间的空间为模板的调整范围。

上述为本实用新型的具体实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式和细节上对本实用新型所作出的各种变化，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，包括行走轮总成(2)、支撑框架、拱架(16)和模板系统，所述行走轮总成(2)设置在两条平行的钢轨(1)上，所述支撑框架固设在行走轮总成(2)上，所述拱架(16)固设在支撑框架顶部，所述模板系统固定设置在支撑框架两侧以及拱架(16)的顶部，其特征在于：

所述钢模台车还包括模板位移调整机构(9)，所述模板位移调整机构(9)包括调整支撑梁(9-1)、模板调整油缸(9-2)和模板位移小车(9-4)，所述调整支撑梁(9-1)横向固设在支撑框架上与两侧的模板垂直，所述模板位移小车(9-4)设置在调整支撑梁(9-1)上靠近两端的位置，并且与固设在调整支撑梁上的模板调整油缸(9-2)连接实现沿调整支撑梁横向滑移，所述模板位移小车(9-4)上固设有与支撑框架两侧模板固连的模板支撑件(9-5)。

2.根据权利要求1所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述模板支撑件(9-5)为直角三角形，其竖直直角边与支撑框架两侧模板固连，水平直角边固设在模板位移小车(9-4)上。

3.根据权利要求2所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述模板位移调整机构(9)沿支撑框架竖直方向设置两组以上。

4.根据权利要求3所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述模板系统包括固设在支撑框架两侧的侧墙模板(21)和固设在拱架顶部的拱顶模板(17)，所述侧墙模板(21)和拱顶模板(17)上设有注浆孔；所述拱架(16)两侧铰接有活动小拱架(14)，所述活动小拱架(14)外侧固设有角模(19)实现拱顶模板(17)和侧墙模板(21)之间的过渡连接。

5.根据权利要求4所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述侧墙模板(21)内侧设有纵向的模板支撑梁(7)加固模板的连接。

6.根据权利要求5所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述侧墙模板(21)与支撑框架之间设有可拆卸的调节丝杠(6)，用于提高支撑框架对模板的支撑。

7.根据权利要求6所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述侧墙模板(21)的顶部内侧固设有模板导向支撑(13-2)，所述模板导向支撑(13-2)通过模板导向滚轮(13-3)与固定设置的模板导向块(13-1)连接，所述模板导向块(13-1)上开设有横向的导向槽，所述导向滚轮(13-3)在所述导向槽内滑移。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述支撑框架顶部的水平撑(10)与拱架(16)之间设有拱架位移调整机构(11)，包括拱架调整油缸(11-1)和拱架位移小车(11-2)，所述拱架位移小车(11-2)设置在支撑框架顶部的水平撑上靠近两端的位置，并且与固设在该水平撑上的拱架调整油缸(11-1)连接实现沿水平撑横向滑移，所述拱架位移小车(11-2)上固定搭设有顶部大梁(12)，所述拱架(16)固定搭设在顶部大梁(12)上。

9.根据权利要求8所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述模板位移小车(9-4)和拱架位移小车(11-2)上均设有卡装在梁上的卡槽。

10.根据权利要求1所述的一种跨度可调的超高断面混凝土衬砌钢模台车，其特征在于：所述行走轮总成(2)与支撑框架的底部大梁(3)之间设有顶升油缸(2-1)。