CN218953323U - 隧道拱顶模板施工台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道拱顶模板施工台车，包括底部行走系统(1)、液压顶升系统(2)、门架支撑系统(3)、面板系统(4)、行走轨道(5)和底部支撑系统(6)；二衬结构(7)的拱墙顶部未封闭，拱墙顶部与隧道管片(81)间留有间隙；一对行走轨道设在二衬结构的临时仰拱(71)上，一对行走轨道沿隧道长度方向设置；底部行走系统设在门架支撑系统底部，底部行走系统可滑动式嵌装在一对行走轨道上，门架支撑系统可滑动式设在隧道内；面板系统通过液压顶升系统可升降式设在门架支撑系统上，使面板系统位于拱墙与隧道管片的间隙内；底部支撑系统支设在临时仰拱与隧道地面(82)之间。本实用新型能辅助隧道二衬结构拱顶部分的施工。

Description

隧道拱顶模板施工台车

技术领域

本实用新型涉及一种隧道施工设备，尤其涉及一种隧道拱顶模板施工台车。

背景技术

在隧道施工工程中，为了保证隧道施工安全，常常采用分段模筑施工方法，即先浇筑隧道二衬仰拱，再浇筑隧道二衬侧墙，最后封闭二衬拱墙。

双侧壁导坑法是目前隧道二衬施工中常规的施工方式，在双侧壁导坑法施工时，通常采用模板支架分段模筑施工，该需要大量的人工进行模板的搭设及拆除，施工效率较低，施工工艺较复杂；尤其在大断面隧道施工时，涉及到高空支模作业，施工风险较大，且初支体系一次性拆除会对大断面隧道二衬结构等施工带来较大的安全隐患。因此，需要提供一种能辅助隧道二衬结构拱顶部分施工的隧道拱顶模板施工台车。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道拱顶模板施工台车，能辅助隧道二衬结构拱顶部分的施工。

本实用新型是这样实现的：

一种隧道拱顶模板施工台车，包括底部行走系统、液压顶升系统、门架支撑系统、面板系统、行走轨道和底部支撑系统；二衬结构的拱墙顶部未封闭，即二衬结构的拱墙顶部与隧道管片之间留有间隙；一对行走轨道分别铺设在二衬结构的临时仰拱上，一对行走轨道沿隧道的长度方向设置；底部行走系统设置在门架支撑系统的底部，底部行走系统可滑动式嵌装在一对行走轨道上，使门架支撑系统可滑动式设置在隧道内；面板系统通过液压顶升系统可升降式设置在门架支撑系统上，使面板系统位于拱墙与隧道管片之间的间隙内；底部支撑系统支设在临时仰拱与隧道地面之间。

所述的液压顶升系统包括液压顶升柱、支撑座、顶升板和面板支撑柱；液压顶升柱的固定端固定设置在门架支撑系统的顶部，若干个液压顶升柱间隔设置在门架支撑系统的两侧；顶升板通过若干个支撑座水平支设在若干个液压顶升柱的顶升端上且位于拱墙上方，面板系统通过若干个面板支撑柱设置在顶升板的上方，面板支撑柱与顶升板之间设有第一斜撑。

位于所述的面板系统中部下方的面板支撑柱高度大于位于面板系统侧部下方的面板支撑柱高度，且面板支撑柱的顶面与面板系统的底面之间设有木楔。

所述的液压顶升系统还包括若干根伸缩支撑柱，伸缩支撑柱的顶部通过支撑座与顶升板连接，伸缩支撑柱的底部支设在门架支撑系统的顶部。

所述的门架支撑系统包括门架顶杆、门架支撑柱和门架底杆，若干根门架顶杆连接构成平面框架形结构，若干根门架底杆连接构成平面框架结构，若干根门架支撑柱分别垂直安装在两个平面框架形结构之间；底部行走系统安装在门架底杆的底部且位于若干根门架支撑柱的下方；门架顶杆与门架支撑柱倾斜连接有第二斜撑。

所述的底部行走系统包括主动行走机构、从动行走机构和伸缩支撑机构；一对主动行走机构安装在门架底杆的底部且位于门架支撑系统前端两侧的门架支撑柱下方，一对从动行走机构安装在门架底杆的底部且位于门架支撑系统后端两侧的门架支撑柱下方；一对主动行走机构和一对从动行走机构的滑轮分别可滑动式嵌装在一对行走轨道上；若干根伸缩支撑机构的上端分别设置在门架底杆的底部且位于剩余的门架支撑柱的下方，若干根伸缩支撑机构的下端能抵接在一对行走轨道上。

所述的面板系统包括面板、模板、法兰和搭接板，一对法兰分别设置在模板的两侧，一对搭接板的一端分别搭接在一对法兰上，面板的两端分别搭接在一对搭接板的另一端；面板的顶面中部间隔形成有若干个浇筑口。

所述的面板系统的两端分别延伸至二衬结构的拱墙两侧，且面板系统的两端与隧道地面之间设有竖向支撑柱，若干根竖向支撑柱沿面板系统的边缘处间隔设置；竖向支撑柱的顶部设有伸缩支顶件，伸缩支顶件支顶在面板系统的端部底面上。

所述的行走轨道的侧端与二衬结构的拱墙之间通过植筋拉结。

所述的底部支撑系统为双排盘扣式支架，双排盘扣式支架的顶部设有背楞，背楞沿隧道的长度方向设置，且背楞与临时仰拱之间的间隙内间隔设有若干个木楔。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型由于设有底部行走系统、液压顶升系统和门架支撑系统构成的台车，能为面板系统提供可靠的支撑和移动，从而在二衬结构封闭前进行拱顶部分的浇筑施工，将拱顶部分和侧墙部分分开施工，并实现拱顶部分的机械化分段流水作业，有利于提高二衬结构的施工效率，降低人工高空支模和拆卸的施工风险。

2、本实用新型由于设有面板系统，通过面板和模板经浇筑口实现拱顶部分的浇筑成型，有利于提高施工效率，节约施工工期，同时通过台车和竖向支撑柱对拱顶部分提供可靠支撑，避免初支体系一次性拆除对二衬结构的影响，提高了施工安全性。

3、本实用新型由于设有底部支撑系统，底部支撑系统在临时仰拱的下方为临时仰拱、台车和面板系统提供稳定可靠的支撑，降低了台车的整体高度，提高了台车的稳定性和行进安全性，从而保证了施工便捷性和施工效率。

附图说明

图1是本实用新型隧道拱顶模板施工台车的主视剖面图；

图2是本实用新型隧道拱顶模板施工台车的侧视剖面图；

图3是图1中A处的放大示意图；

图4是本实用新型隧道拱顶模板施工台车中面板的俯视图。

图中，1底部行走系统，11主动行走机构，12从动行走机构，13伸缩支撑机构，2液压顶升系统，21液压顶升柱，22支撑座，23顶升板，24面板支撑柱，25第一斜撑，26伸缩支撑柱，3门架支撑系统，31门架顶杆，32门架支撑柱，33门架底杆，34第二斜撑，4面板系统，41浇筑口，42竖向支撑柱，43伸缩支顶件，44面板，45模板，46法兰，47搭接板，5行走轨道，6底部支撑系统，61背楞，7二衬结构，71临时仰拱，81隧道管片，82隧道地面，9木楔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种隧道拱顶模板施工台车，包括底部行走系统1、液压顶升系统2、门架支撑系统3、面板系统4、行走轨道5和底部支撑系统6；二衬结构7的拱墙顶部未封闭，即二衬结构7的拱墙顶部与隧道管片81之间留有间隙；一对行走轨道5分别铺设在二衬结构7的临时仰拱71上，一对行走轨道5沿隧道的长度方向设置；底部行走系统1设置在门架支撑系统3的底部，底部行走系统1可滑动式嵌装在一对行走轨道5上，使门架支撑系统3可滑动式设置在隧道内；面板系统4通过液压顶升系统2可升降式设置在门架支撑系统3上，使面板系统4位于拱墙与隧道管片81之间的间隙内；底部支撑系统6支设在临时仰拱71与隧道地面82之间。

在二衬结构7的拱墙顶部封闭之前，将面板系统4通过液压顶升系统2和门架支撑系统3设置在拱墙顶部与隧道管片81之间，用于拱顶部分的面板施工。底部行走系统1、液压顶升系统2和门架支撑系统3构成台车，利用临时仰拱71搭设液压顶升系统2和门架支撑系统3，能够降低整个台车的高度和重量，并通过底部支撑系统6在临时仰拱71的下方提供支撑，提高施工的安全性和稳定性，降低临时仰拱71的受力。台车通过底部行走系统1沿一对行走轨道5沿隧道方向移动，便于拱顶部分的施工。二衬结构7的拱墙和临时仰拱71采用现有施工工艺根据设计图纸进行施工，此处不再赘述。

请参见附图1和附图2，所述的液压顶升系统2包括液压顶升柱21、支撑座22、顶升板23和面板支撑柱24；液压顶升柱21的固定端固定设置在门架支撑系统3的顶部，若干个液压顶升柱21间隔设置在门架支撑系统3的两侧；顶升板23通过若干个支撑座22水平支设在若干个液压顶升柱21的顶升端上且位于拱墙上方，面板系统4通过若干个面板支撑柱24设置在顶升板23的上方。

优选的，液压顶升柱21可采用现有技术的千斤顶，千斤顶的数量和规格可根据面板系统4的尺寸和重量选择，通过若干个千斤顶的同步或异步顶升面板系统4至施工高度处，用于辅助面板系统4的安装施工。液压顶升柱21可精确控制面板系统4的高度，支撑座22、顶升板23和面板支撑柱24用于将面板系统4稳定的支撑在拱墙顶部与隧道管片81之间的间隙内，从而便于拱顶部分的浇筑等作业。

请参见附图1，位于所述的面板系统4中部下方的面板支撑柱24高度大于位于面板系统4侧部下方的面板支撑柱24高度，且面板支撑柱24的顶面与面板系统4的底面之间设有木楔9。

由于隧道大多为类椭圆形状，面板系统4呈弧面结构，通过不同高度的面板支撑柱24适应面板系统4的形状，并在面板支撑柱24的顶面与面板系统4的底面之间的间隙内设置木楔9达到顶紧的目的，保证对面板系统4的稳定支撑。面板支撑柱24的高度和数量可根据面板系统4的重量和尺寸增减。

请参见附图1，所述的面板支撑柱24与顶升板23之间设有第一斜撑25，以提高面板支撑柱24对面板系统4的支撑稳定性。

请参见附图1和附图2，所述的液压顶升系统2还包括若干根伸缩支撑柱26，伸缩支撑柱26的顶部通过支撑座22与顶升板23连接，伸缩支撑柱26的底部支设在门架支撑系统3的顶部。

优选的，伸缩支撑柱26可采用现有技术的液压缸或伸缩柱，液压缸的固定端安装在支撑座22上，液压缸的伸缩端伸缩支顶在门架支撑系统3的顶部，用于辅助液压顶升柱21的顶升，从而保证不同尺寸和重量的面板系统4的顶升和施工安全。

请参见附图1和附图2，所述的门架支撑系统3包括门架顶杆31、门架支撑柱32和门架底杆33，若干根门架顶杆31连接构成平面框架形结构，若干根门架底杆33连接构成平面框架结构，若干根门架支撑柱32分别垂直安装在两个平面框架形结构之间；底部行走系统1安装在门架底杆33的底部且位于若干根门架支撑柱32的下方。

优选的，门架顶杆31、门架支撑柱32和门架底杆33可采用方钢管制成，相邻方钢管之间可采用螺接、焊接等方式连接，方钢管的数量、规格可根据面板系统4的尺寸和承重要求选择，以保证整个门架支撑系统3具有良好的结构强度和承载性能，从而使面板系统4能安全施工。

请参见附图2，所述的底部行走系统1包括主动行走机构11、从动行走机构12和伸缩支撑机构13；一对主动行走机构11安装在门架底杆33的底部且位于门架支撑系统3前端两侧的门架支撑柱32下方，一对从动行走机构12安装在门架底杆33的底部且位于门架支撑系统3后端两侧的门架支撑柱32下方；一对主动行走机构11和一对从动行走机构12的滑轮分别可滑动式嵌装在一对行走轨道5上；若干根伸缩支撑机构13的上端分别设置在门架底杆33的底部且位于剩余的门架支撑柱32的下方，若干根伸缩支撑机构13的下端能抵接在一对行走轨道5上。

优选的，主动行走机构11可采用现有技术的通过电动机驱动的主动轮，通过电动机控制主动轮的前进和后退；每组主动行走机构11内的主动轮数量可根据承载要求确定。从动行走机构12可采用现有技术的从动轮，用于跟随主动轮同步动作，每组从动行走机构12内的从动轮数量可根据承载要求确定。伸缩支撑机构13可采用现有技术的液压缸或伸缩柱，液压缸的固定端安装在门架底杆33上，通过液压缸的伸缩端伸出顶紧在行走轨道5上，起到制动的目的，保证拱顶部分施工过程中的安全和稳定，行走时将液压缸的伸缩端缩回脱离行走轨道5，避免干涉行走功能。

请参见附图1，所述的门架顶杆31与门架支撑柱32倾斜连接有第二斜撑34，可提高整个门架支撑系统3的结构强度和承载性能。

请参见附图1、附图3和附图4，所述的面板系统4包括面板44、模板45、法兰46和搭接板47，一对法兰46分别设置在模板45的两侧，一对搭接板47的一端分别搭接在一对法兰46上，面板44的两端分别搭接在一对搭接板47的另一端；面板44的顶面中部间隔形成有若干个浇筑口41。

优选的，面板44和模板45的尺寸和结构可根据设计图纸制作，通过搭接板47便于面板44的搭接安装，拆卸方便，面板44和模板45之间形成拱顶部分的浇筑空间。浇筑口41的直径为125mm，浇筑口41设置两个，用于拱顶部分的浇筑成型。

请参见附图1，所述的面板系统4的两端分别延伸至二衬结构7的拱墙两侧，且面板系统4的两端与隧道地面82之间设有竖向支撑柱42，若干根竖向支撑柱42沿面板系统4的边缘处间隔设置。

通过竖向支撑柱42可对面板系统4起到有效的支撑作用，从而在一次性拆除初支体系后可以保证整个模板台车的安全性，降低施工风险。

请参见附图1，所述的竖向支撑柱42的顶部设有伸缩支顶件43，伸缩支顶件43支顶在面板系统4的端部底面上。

优选的，伸缩支顶件43可采用现有技术的液压缸或伸缩柱，液压缸的固定端安装在竖向支撑柱42的顶部，利用液压缸的伸缩端支顶面板系统4的端部，保证对面板系统4的支撑，同时能对面板系统4进行调平，以满足面板系统4的安装要求。

所述的行走轨道5的侧端与二衬结构7的拱墙之间通过植筋(图中未示出)拉结，可减少临时仰拱71的受力，提高结构稳定性和施工安全性。

请参见附图1和附图2，所述的底部支撑系统6为双排盘扣式支架，双排盘扣式支架的顶部设有背楞61，背楞61沿隧道的长度方向设置，且背楞61与临时仰拱71之间的间隙内间隔设有若干个木楔(图中未示出)。

优选的，双排盘扣式支架采用直径为48.3mm、壁厚为3.6mm的镀锌钢管搭设而成，双排盘扣式支架的横距为0.6m，纵距为0.6m，水平杆步距为1m，双排盘扣式支架采用现有施工工艺和要求进行搭设，此处不再赘述。背楞61采用10#工字钢，10#工字钢与双排盘扣式支架的顶部通过螺栓固定。木楔的数量和尺寸可根据背楞61与临时仰拱71之间的间隙大小确定，以保证背楞61与临时仰拱71之间的可靠顶紧。

请参见附图1至附图4，本实用新型的施工方法是：

在进行二衬结构7的施工施工，将二衬结构7的拱顶部分和侧墙部分分开施工，拱顶部分滞后侧墙部分1-2段施工拱部二衬，拱顶部分可本通过实用新型进行辅助分期、分段施工。

利用二衬结构7的临时仰拱71上安装一对行走轨道5，行走轨道5的两侧植入钢筋与拱墙进行固定，纵向间距每3m设置一道植筋，通过植筋防止行走轨道5滑移，保证台车行走安全，降低临时仰拱71的受力。

根据面板系统4的需求通过门架顶杆31、门架支撑柱32、门架底杆33和第二斜撑34搭设门架支撑系统3。在门架支撑系统3的前端(即门架支撑系统3沿隧道的前进方向)底部两侧设置主动行走机构11，在门架支撑系统3的后端底部两侧设置从动行走机构12，在主动行走机构11与动行走机构12之间设置伸缩支撑机构13，主动行走机构11、从动行走机构12和伸缩支撑机构13均位于门架支撑柱32的下方，确保传力的可靠和安全。门架支撑系统3通过底部行走系统1沿一对行走轨道5前进。

将顶升板23通过液压顶升柱21经支撑座22搭设在门架支撑系统3上，顶升板23位于拱墙上方的未封闭处，面板系统4通过面板支撑柱24设置在拱墙上方的施工区域处。

在临时仰拱71与隧道地面82之间通过钢管搭设双排盘扣式支架，即底部支撑系统6，双排盘扣式支架顶部的背楞61与弧面结构的临时仰拱71之间的间隙通过木楔顶紧，保证临时仰拱71的受力安全。

通过面板系统4的面板44和模板45经浇筑口41浇筑形成拱顶部分，随着台车的行走实现拱顶部分的机械化分段流水施工，提高施工效率。施工时，在二衬结构7封闭成型前，为避免一次性拆除初支工字钢支撑对二衬结构7的影响，设置临时的竖向支撑柱42支撑面板系统4，降低施工风险，保证施工效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，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)

1.一种隧道拱顶模板施工台车，其特征是：包括底部行走系统(1)、液压顶升系统(2)、门架支撑系统(3)、面板系统(4)、行走轨道(5)和底部支撑系统(6)；二衬结构(7)的拱墙顶部未封闭，即二衬结构(7)的拱墙顶部与隧道管片(81)之间留有间隙；一对行走轨道(5)分别铺设在二衬结构(7)的临时仰拱(71)上，一对行走轨道(5)沿隧道的长度方向设置；底部行走系统(1)设置在门架支撑系统(3)的底部，底部行走系统(1)可滑动式嵌装在一对行走轨道(5)上，使门架支撑系统(3)可滑动式设置在隧道内；面板系统(4)通过液压顶升系统(2)可升降式设置在门架支撑系统(3)上，使面板系统(4)位于拱墙与隧道管片(81)之间的间隙内；底部支撑系统(6)支设在临时仰拱(71)与隧道地面(82)之间。

2.根据权利要求1所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的液压顶升系统(2)包括液压顶升柱(21)、支撑座(22)、顶升板(23)和面板支撑柱(24)；液压顶升柱(21)的固定端固定设置在门架支撑系统(3)的顶部，若干个液压顶升柱(21)间隔设置在门架支撑系统(3)的两侧；顶升板(23)通过若干个支撑座(22)水平支设在若干个液压顶升柱(21)的顶升端上且位于拱墙上方，面板系统(4)通过若干个面板支撑柱(24)设置在顶升板(23)的上方，面板支撑柱(24)与顶升板(23)之间设有第一斜撑(25)。

3.根据权利要求2所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：位于所述的面板系统(4)中部下方的面板支撑柱(24)高度大于位于面板系统(4)侧部下方的面板支撑柱(24)高度，且面板支撑柱(24)的顶面与面板系统(4)的底面之间设有木楔(9)。

4.根据权利要求2所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的液压顶升系统(2)还包括若干根伸缩支撑柱(26)，伸缩支撑柱(26)的顶部通过支撑座(22)与顶升板(23)连接，伸缩支撑柱(26)的底部支设在门架支撑系统(3)的顶部。

5.根据权利要求1或2所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的门架支撑系统(3)包括门架顶杆(31)、门架支撑柱(32)和门架底杆(33)，若干根门架顶杆(31)连接构成平面框架形结构，若干根门架底杆(33)连接构成平面框架结构，若干根门架支撑柱(32)分别垂直安装在两个平面框架形结构之间；底部行走系统(1)安装在门架底杆(33)的底部且位于若干根门架支撑柱(32)的下方；门架顶杆(31)与门架支撑柱(32)倾斜连接有第二斜撑(34)。

6.根据权利要求5所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的底部行走系统(1)包括主动行走机构(11)、从动行走机构(12)和伸缩支撑机构(13)；一对主动行走机构(11)安装在门架底杆(33)的底部且位于门架支撑系统(3)前端两侧的门架支撑柱(32)下方，一对从动行走机构(12)安装在门架底杆(33)的底部且位于门架支撑系统(3)后端两侧的门架支撑柱(32)下方；一对主动行走机构(11)和一对从动行走机构(12)的滑轮分别可滑动式嵌装在一对行走轨道(5)上；若干根伸缩支撑机构(13)的上端分别设置在门架底杆(33)的底部且位于剩余的门架支撑柱(32)的下方，若干根伸缩支撑机构(13)的下端能抵接在一对行走轨道(5)上。

7.根据权利要求1或2所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的面板系统(4)包括面板(44)、模板(45)、法兰(46)和搭接板(47)，一对法兰(46)分别设置在模板(45)的两侧，一对搭接板(47)的一端分别搭接在一对法兰(46)上，面板(44)的两端分别搭接在一对搭接板(47)的另一端；面板(44)的顶面中部间隔形成有若干个浇筑口(41)。

8.根据权利要求7所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的面板系统(4)的两端分别延伸至二衬结构(7)的拱墙两侧，且面板系统(4)的两端与隧道地面(82)之间设有竖向支撑柱(42)，若干根竖向支撑柱(42)沿面板系统(4)的边缘处间隔设置；竖向支撑柱(42)的顶部设有伸缩支顶件(43)，伸缩支顶件(43)支顶在面板系统(4)的端部底面上。

9.根据权利要求1或6所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的行走轨道(5)的侧端与二衬结构(7)的拱墙之间通过植筋拉结。

10.根据权利要求1所述的隧道拱顶模板施工台车，其特征是：所述的底部支撑系统(6)为双排盘扣式支架，双排盘扣式支架的顶部设有背楞(61)，背楞(61)沿隧道的长度方向设置，且背楞(61)与临时仰拱(71)之间的间隙内间隔设有若干个木楔(9)。

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