CN210217757U - 一种超长衬砌台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超长衬砌台车，包括门架总成以及均设置于门架总成上的模板总成、顶升机构、横移机构以及行走机构；所述门架总成包括由至少一件门架横梁和两件并列设置的桁架单体构成的门架框架，所述桁架单体包括上层纵向桁架组和下层纵向桁架组，两件并列设置的上层纵向桁架组通过门架横梁实现连接；所述门架总成还包括竖直设置的门架立柱，所述门架立柱的上端连接门架框架，其下端设置顶升机构以及横移机构。本实用新型可以有效的解决长距离隧道施工存在的问题，同时可以大大的提升施工的效率，确保隧道施工的质量；门架总成采用桁架单体设计，可以根据实际的需求设计桁架单体的长度，以应对不同的使用需求。

Description

一种超长衬砌台车

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种超长衬砌台车。

背景技术

在各类明洞、暗洞隧道工程及其他工程施工过程中，长距离隧道施工是经常需要面临的问题。长距离隧道衬砌施工时间长，怎么在缩短施工时间的同时确保衬砌质量已经成为一个需要解决的迫在眉睫的问题了。

现在技术中在长距离的隧道施工中，大部分会采用台车施工，但因现有台车的衬砌长度一般为6-12m，因此往往需要多台台车同时施工，设备成本高，且施工缝多。

另外，还有部分会采取模板和脚手架方案，但需根据现场断面逐一进行拼装，期间需要起重机的长时间辅助和大量工人的参与，模板和脚手架体系自身不具备顶升、平移及纵向行走功能，浇筑完后又得拆解转入下一环节拼装使用；导致整个拼装过程繁冗复杂、耗时长、效率低，使用成本高的问题；而且隧道轮廓成型质量差，表面拼缝多，漏浆、错台严重；同时，模板和脚手架体系整体强度刚度差，容易跑模和变形。

综上所述，急需一种超长衬砌台车以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种超长衬砌台车，具体技术方案如下：

一种超长衬砌台车，包括门架总成以及设置于门架总成上的模板总成、顶升机构、横移机构以及行走机构；

所述门架总成包括由两件并列设置的桁架单体以及至少一件门架横梁构成的门架框架，桁架单体之间通过门架横梁实现连接；

所述门架总成还包括竖直设置的门架立柱，所述门架立柱的上端连接门架框架，其下端设置顶升机构以及横移机构。

以上技术方案中优选的，所述桁架单体包括上层纵向桁架组和下层纵向桁架组，两件并列设置的上层纵向桁架组通过门架横梁实现连接；

所述上层纵向桁架组包括均水平设置且相互平行的上层门架纵梁和中层门架纵梁，所述上层门架纵梁和中层门架纵梁之间竖直设置多件门架横梁；所述下层纵向桁架组包括下层门架纵梁以及至少一件门架竖梁，所述下层门架纵梁位于中层门架纵梁的下方且与中层门架纵梁平行设置，所述门架竖梁竖直设置于中层门架纵梁和下层门架纵梁之间。

以上技术方案中优选的，所述门架总成还包括设置在门架横梁上的至少一件模板总成支撑梁，所述模板总成支撑梁与上层门架纵梁平行设置；所述模板总成支撑梁的数量为多件间隔均匀设置。

以上技术方案中优选的，多件所述门架横梁间隔均匀设置，在相邻门架横梁之间倾斜设置至少一件可调式斜拉杆，所述可调式斜拉杆两端分别与上层门架纵梁和中层门架纵梁活动连接。

以上技术方案中优选的，所述上层门架纵梁和中层门架纵梁上设有耳板，所述可调式斜拉杆两端通过耳板活动设置于上层门架纵梁和中层门架纵梁上。

以上技术方案中优选的，所述门架竖梁的数量为多件且间隔均匀设置，相邻门架竖梁之间倾斜设置至少一件固定式斜拉杆，所述固定式斜拉杆的两端分别连接两件相邻门架竖梁。

以上技术方案中优选的，所述下层门架纵梁包括至少一件下层门架纵梁单体，相邻的下层门架纵梁单体之间通过定位销实现定位连接。

以上技术方案中优选的，所述模板总成包括顶模部分、两件倒角模板和两件侧模板，两件侧模板通过倒角模板设置于顶模部分的两侧；所述侧模板包括至少一件侧模板单体和至少一件纵向连接梁，多件所述侧模板单体通过纵向连接梁连接构成侧模板。

以上技术方案中优选的，所述行走机构的数量为两组，两组行走机构以门架总成的长度中心为对称点对称设置在门架总成上。

以上技术方案中优选的，两组行走机构之间的距离a与门架总成的长度b的关系为：

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的超长衬砌台车包括门架总成以及均设置于门架总成上的模板总成、顶升机构、横移机构以及行走机构；所述门架总成包括由至少一件门架横梁和两件并列设置的桁架单体构成的门架框架，桁架单体之间通过门架横梁实现连接；所述桁架单体的长度根据台车长度的设计需求确定，因此通过设计桁架单体的长度实现超长衬砌台车设计；通过桁架结构设计既可以满足超长衬砌台车的设计需求，又可以保证台车的整体强度。通过门架总成采用桁架单体的结构设计可以满足现有长距离隧道的施工需要，解决现有技术中存在的问题，确保隧道施工的质量；同时本实用新型的超长衬砌台车还可以根据实际的隧道长度进行设计，可以应对不同的需求。

(2)本实用新型超长衬砌台车包括上层纵向桁架组和下层纵向桁架组，采用桁架组的结构可以确保台车整体的稳定性，同时上层纵向桁架组中设计可调式斜拉杆可以降低装配和加工的难度，可调式斜拉杆可以有效的解决台车的累计装配误差，实现台车顺利装配；下层纵向桁架组中设计固定式斜拉杆可以加强台车结构的稳定性，保证台车的强度。

(3)本实用新型在门架立柱的下端设置横移机构，与传统地将横移机构设在门架横梁上相比，横移过程中是将模板总成、门架总成作为一个整体在横移支点上移动，横移过程受到的摩擦阻力小，同步性能好。特别是在纵向大跨距的情况下，能够减少横移支点，得到更好的横移效果。

(4)本实用新型通过控制行走机构的设置位置、数量实现台车整体稳定运行的目的，具体是：行走机构设置两组，两组行走机构之间的距离a与门架总成的长度b的关系为：

这样设置可以避免因台车纵向跨度大，设置两组以上的走行机构会导致在行走过程中受力不均匀的问题；台车与行走轨道的接触点越多，越容易发生其中某一个行走机构出现憋轨现象，很容易损坏行走机构，因此设置两组行走机构还可以有效的降低行走轨道的直线度要求。

(5)本实用新型下层门架纵梁包括至少一件下层门架纵梁单体，相邻的下层门架纵梁单体之间通过定位销实现定位连接；所述下层门架纵梁单体需要经过预拱处理后进行装配，预拱处理可以有效的减少下层门架纵梁下绕的情况，通过定位销实现相邻的下层门架纵梁单体进行定位装配，可以确保预拱处理后的下层门架纵梁单体顺利的安装。

(6)本实用新型中侧模板包括至少一件侧模板单体和至少一件纵向连接梁，多件所述侧模板单体通过纵向连接梁连接构成侧模板。通过纵向连接梁将多件侧模板单体连接成一个整体，确保各侧模板单体运动统一，保证模板在脱立模过程中的直线度及同步性，能够有效减少模板在施工过程中出现的错台错位现象。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型超长衬砌台车的正面视图；

图2是本实用新型超长衬砌台车的侧面视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是图2中B处的局部放大图；

其中，1、门架总成，1.1、上层门架纵梁，1.11、模板总成支撑梁，1.2、门架横梁，1.3、门架立柱，1.4、斜撑杆，1.5、中层门架纵梁，1.6、下层门架纵梁，1.7、可调式斜拉杆，1.8、固定式斜拉杆，1.9、门架竖梁，2、模板总成，2.1、顶模部分，2.2、倒角模板，2.3、左侧模板，2.4、右侧模板，2.5、纵向连接梁，3、顶升机构，3.1、导柱，3.2、顶升件，4、横移机构，4.1、横移底座，4.2、横移伸缩件，5、侧向油缸，6、侧向千斤，7、侧向平台，8、定位销，9、耳板，10、行走机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-4，一种超长衬砌台车，包括门架总成1以及均设置于门架总成1上的模板总成2、顶升机构3、横移机构4以及行走机构10；

所述门架总成1包括由两件并列设置的桁架单体以及至少一件门架横梁1.2构成的门架框架，桁架单体之间通过门架横梁实现连接；所述桁架单体的长度根据台车长度的设计需求确定，因此通过设计桁架单体的长度实现超长衬砌台车设计；通过桁架结构设计既可以满足超长衬砌台车的设计需求，又可以保证台车的整体强度。

所述门架总成还包括竖直设置的门架立柱1.3，所述门架立柱1.3的上端连接门架框架，其下端设置顶升机构3以及横移机构4。

所述桁架单体包括上层纵向桁架组和下层纵向桁架组，两件并列设置的上层纵向桁架组通过门架横梁1.2实现连接。

所述上层纵向桁架组包括均水平设置且相互平行的上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5，所述上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5之间竖直设置多件门架横梁1.2；所述下层纵向桁架组包括下层门架纵梁1.6以及至少一件门架竖梁1.9，所述下层门架纵梁1.6位于中层门架纵梁1.5的下方且与中层门架纵梁平行设置，所述门架竖梁1.9竖直设置于中层门架纵梁1.5和下层门架纵梁1.6之间。

优选的，所述门架横梁1.2和门架竖梁1.9之间还设有斜撑杆1.4，可以增加台车的整体强度和稳定性。

优选的，所述门架立柱1.3的上端连接中层门架纵梁1.5。

顶升机构3和横移机构4的具体结构可以参照现有技术进行设计，本实施例中提供一种关于顶升机构和横移机构的设置方式，具体如下：

参见图1和图2，所述顶升机构3用于调节整个门架总成的高度，其包括导柱3.1以及顶升件3.2，所述导柱的上端插入所述门架立柱1.3的下端，所述导柱的下端活动设置在下层门架纵梁1.6上，顶升件的上端与门架立柱连接，顶升件的下端与导柱连接；顶升件为伸缩油缸。

所述横移机构4用于带动整个门架总成进行横移，包括分别设置在台车前后两端的至少两组，其包括横移底座4.1和横移伸缩件4.2。此处优选：所述导柱3.1的下端为C型三面带钩板结构，所述导柱的下端贯穿下层门架纵梁活动设置；所述导柱的下端通过横移伸缩件活动设置在横移底座上；横移伸缩件为伸缩油缸。横移伸缩件动作时，带动整个门架总成进行横向移动。衬砌台车需要行走时，横移机构整体被提升离开地面。

横移机构设计在门架立柱的下面，与传统地将横移机构设在门架横梁上相比，横移过程中是将模板总成、门架总成作为一个整体在横移支点上移动，横移过程受到的摩擦阻力小，同步性能好。特别是在纵向大跨距的情况下，能够减少横移支点，得到更好的横移效果。

所述行走机构用于带动整个衬砌台车进行行走，所述行走机构10的数量为两组，两组行走机构以门架总成1的长度中心为对称点对称设置在门架总成1上。优选的，两组行走机构10之间的距离a与门架总成的长度b的关系为：

所述a为两行走机构中心之间的距离。

所述行走机构的具体结构设置请参照现有技术，在此不再具体描述，本实用新型通过控制行走机构的设置位置、数量实现台车整体稳定运行的目的，避免因台车纵向跨度大，设置两组以上的走行机构会导致在行走过程中受力不均匀的问题；台车与行走轨道的接触点越多，越容易发生其中某一个行走机构出现憋轨现象，很容易损坏行走机构，因此设置两组行走机构还可以有效的降低行走轨道的直线度要求。

所述门架总成1还包括设置在门架横梁1.2上的至少一件模板总成支撑梁1.11，所述模板总成支撑梁1.11与上层门架纵梁1.1平行设置；所述模板总成支撑梁1.11的数量为多件间隔均匀设置。

参见图1，图中示意了三件模板总成支撑梁1.11，所述模板总成支撑梁可以设计成与上层门架纵梁相同规格，确保上层门架纵梁和模板总成支撑梁构成一个平面用于支撑模板总成。

参见图2，多件所述门架横梁1.2间隔均匀的设置于上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5之间，在相邻门架横梁1.2之间倾斜设置至少一件可调式斜拉杆1.7，所述可调式斜拉杆1.7两端分别活动连接上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5；参见图2，相邻门架横梁之间还可以不设置可调式斜拉杆1.7，具体情况可以根据桁架的具体结构进行确定。

参见图4，所述上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5上设有耳板9，所述可调式斜拉杆1.7两端通过耳板9活动设置于上层门架纵梁1.1和中层门架纵梁1.5上。

所述可调式斜拉杆1.7包括斜拉杆本体和设置于斜拉杆本体两端的连接端，所述斜拉杆本体的两端设有外螺纹，所述连接端上设有内螺纹，通过外螺纹和内螺纹的配合实现可调式斜拉杆自身的长度可调。可调式斜拉杆通过耳板活动设置于上层门架纵梁和中层门架纵梁以及可调式斜拉杆自身的长度可调节，可以避免门架总成在装配的过程中因为累积误差而导致无法正常装配的情况，有效的降低装配和加工难度。

所述门架竖梁1.9的数量为多件且间隔均匀的设置于中层门架纵梁1.5和下层门架纵梁1.6之间，相邻门架竖梁1.9之间倾斜设置至少一件固定式斜拉杆1.8，所述固定式斜拉杆1.8的两端分别连接两件相邻门架竖梁1.9；参见图2，相邻门架竖梁1.9之间还可以不设置固定式斜拉杆1.9，具体情况可以根据桁架的具体结构进行确定。所述固定式斜拉杆即通过螺栓直接与门架竖梁固连，可以保证门架总成的稳定性。

参见图3，所述下层门架纵梁1.6包括至少一件下层门架纵梁单体，相邻的下层门架纵梁单体之间通过定位销8实现定位连接，即下层门架纵梁单体上设有定位孔，两个下层门架纵梁单体通过定位孔和定位销实现对接，然后通过螺栓进行紧固。所述下层门架纵梁单体经过预拱处理后进行装配，预拱处理可以有效的减少下层门架纵梁下绕的情况，通过定位销实现相邻的下层门架纵梁单体进行定位装配，可以确保预拱处理后的下层门架纵梁单体顺利的安装。

所述模板总成2包括顶模部分2.1、两件倒角模板2.2和两件侧模板，两件侧模板通过倒角模板2.2设置于顶模部分2.1的两侧；参见图1，设置于顶模部分左侧的侧模板为左侧模板2.3，其右侧的为右侧模板2.4；所述侧模板包括至少一件侧模板单体和至少一件纵向连接梁2.5，多件所述侧模板单体通过纵向连接梁2.5连接构成侧模板。通过纵向连接梁2.5将多件侧模板单体连接成一个整体，确保各侧模板单体运动统一。

参见图1，所述顶模部分2.1设置于上层门架纵梁和模板总成支撑梁构成的平面上，本实施例中的顶模部分由两块顶模板对接而成，同时如果需要增加顶模部分的宽度可以在顶模板之间增加加宽模板，即加宽模板串联设置在两块顶模板之间。

所述倒角模板2.2的两端分别连接顶模板和侧模板单体，通过侧向油缸5实现运动，所述侧向油缸两端分别连接倒角模板和门架总成。所述侧模板通过侧向油缸5和侧向千斤6实现运动和支撑，具体是：所述侧向油缸和侧向千斤的一端连接纵向连接梁，另一端连接门架总成，通过侧向油缸和侧向千斤驱动纵向连接梁运动，从而实现侧模板统一运动，确保模板在脱立模过程中的直线度及同步性，能够有效减少模板在施工过程中出现的错台错位现象。

优选的，本实施例还包括侧向平台7，侧向平台根据施工需要设置数组，分别设置在门架总成、左侧模板或右侧模板上。

本实用新型超长衬砌台车中还可以设有门架千斤，门架千斤将门架总成上的力传递到支座或地面，侧向千斤对模板总成和门架总成起连接支撑作用。

本实用新型超长衬砌台车的横移机构、行走机构、侧向油缸等均与液压系统连接，实现机械化控制。

应用本实施例的技术方案，具体是：

行走机构带动整个衬砌台车行走至待衬砌位置；调节顶升机构中的顶升件和横移机构中的横移伸缩件，使得门架总成的位置符合待衬砌位置的需求；调节连接模板总成和门架总成的连接件(侧向千斤、侧向油缸)，使得模板总成中的顶模板部分、左侧模部分和右侧模部分立模到位(与待衬砌施工面相匹配)，完成立模操作。

应用本实用新型的技术方案，效果是：

本实用新型可以有效的解决长距离隧道施工存在的问题，同时可以大大的提升施工的效率，确保隧道施工的质量；门架总成采用桁架单体设计，可以根据实际的需求设计桁架单体的长度，从而可以实现设计不同长度的台车以应对不同的使用需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超长衬砌台车，其特征在于，包括门架总成(1)以及设置于门架总成(1)上的模板总成(2)、顶升机构(3)、横移机构(4)以及行走机构(10)；

所述门架总成(1)包括由两件并列设置的桁架单体以及至少一件门架横梁(1.2)构成的门架框架，桁架单体之间通过门架横梁实现连接；

所述门架总成还包括竖直设置的门架立柱(1.3)，所述门架立柱(1.3)的上端连接门架框架，其下端设置顶升机构(3)以及横移机构(4)。

2.根据权利要求1所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述桁架单体包括上层纵向桁架组和下层纵向桁架组，两件并列设置的上层纵向桁架组通过门架横梁(1.2)实现连接；

所述上层纵向桁架组包括均水平设置且相互平行的上层门架纵梁(1.1)和中层门架纵梁(1.5)，所述上层门架纵梁(1.1)和中层门架纵梁(1.5)之间竖直设置多件门架横梁(1.2)；所述下层纵向桁架组包括下层门架纵梁(1.6)以及至少一件门架竖梁(1.9)，所述下层门架纵梁(1.6)位于中层门架纵梁(1.5)的下方且与中层门架纵梁平行设置，所述门架竖梁(1.9)竖直设置于中层门架纵梁(1.5)和下层门架纵梁(1.6)之间。

3.根据权利要求2所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述门架总成(1)还包括设置在门架横梁(1.2)上的至少一件模板总成支撑梁(1.11)，所述模板总成支撑梁(1.11)与上层门架纵梁(1.1)平行设置；所述模板总成支撑梁(1.11)的数量为多件间隔均匀设置。

4.根据权利要求2所述的超长衬砌台车，其特征在于，多件所述门架横梁(1.2)间隔均匀设置，在相邻门架横梁(1.2)之间倾斜设置至少一件可调式斜拉杆(1.7)，所述可调式斜拉杆(1.7)两端分别与上层门架纵梁(1.1)和中层门架纵梁(1.5)活动连接。

5.根据权利要求4所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述上层门架纵梁(1.1)和中层门架纵梁(1.5)上设有耳板(9)，所述可调式斜拉杆(1.7)两端通过耳板(9)活动设置于上层门架纵梁(1.1)和中层门架纵梁(1.5)上。

6.根据权利要求4所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述门架竖梁(1.9)的数量为多件且间隔均匀设置，相邻门架竖梁(1.9)之间倾斜设置至少一件固定式斜拉杆(1.8)，所述固定式斜拉杆(1.8)的两端分别连接两件相邻门架竖梁(1.9)。

7.根据权利要求6所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述下层门架纵梁(1.6)包括至少一件下层门架纵梁单体，相邻的下层门架纵梁单体之间通过定位销(8)实现定位连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述模板总成(2)包括顶模部分(2.1)、两件倒角模板(2.2)和两件侧模板，两件侧模板通过倒角模板(2.2)设置于顶模部分(2.1)的两侧；所述侧模板包括至少一件侧模板单体和至少一件纵向连接梁(2.5)，多件所述侧模板单体通过纵向连接梁(2.5)连接构成侧模板。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的超长衬砌台车，其特征在于，所述行走机构(10)的数量为两组，两组行走机构以门架总成(1)的长度中心为对称点对称设置在门架总成(1)上。

10.根据权利要求9所述的超长衬砌台车，其特征在于，两组行走机构(10)之间的距离a与门架总成的长度b的关系为：

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