一种隧道铰接式衬砌台车的制作方法

本实用新型涉及隧道施工设备领域，特别是一种隧道铰接式衬砌台车。

背景技术：

目前，在隧道施工中，衬砌台车已经得到广泛的应用。衬砌台车用于对隧道内壁的砼衬砌施工，主要有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车。

全液压自动行走衬砌台车包括支撑系统、模板系统、液压系统及行走系统等，支撑系统的底部设置有行走系统，用于衬砌台车的行车以及横移，支撑系统通过液压油缸等液压连接装置支撑着模板系统，沿着隧道内壁一圈布置的模板系统用于浇筑混凝土。台车的行走系统、液压装置和模板系统的就位调整均通过液压系统来实现。为了增大端面富余量，便于下方通车，现有的液压自动行走衬砌台车的支撑系统采用三角形支撑架，如图1所示，三角形支撑架1通过液压伸缩装置支撑着模板，模板由侧模板7和顶模板8活动连接而成，顶模板8针对不同的隧道截面大小可以进行更换，通过设置在支撑系统上的液压系统控制调节，使整个衬砌台车适用于不同截面大小的隧道施工，具有较强的适用性，台车的支撑系统底部设置有行走装置2和横移装置，行走装置和横移装置采用电动减速机自动行走或油缸步进式自动行走的方式，台车通过行走装置和横移装置移动到需要进行施工的部位，然后依靠设置在台车底部的基础千斤来支撑台车，使台车固定牢固便于施工，基础千斤设置于沿着轨道滑动的行走装置之间。

全液压自动行走衬砌台车由于采用液压传动，使台车架结构简化，重量减轻，同时也提高了结构的灵活性和多样性，从而在施工中应用范围更广。虽然这类台车实现了标准化，总体上减轻了整车重量，且在一定程度上提高了效率，但由于其结构设计不尽合理，使其再施工应用过程中不够牢固，存在一定的安全隐患。在实际使用时，为了使台车更好地适应隧道的截面位置，需要通过横移装置对台车进行横移，这样会导致基础千斤位置发生横移，使基础千斤在对台车进行支撑时，不再支撑于更加坚实的轨道上，这样会影响到台车的稳定性，使台车固定不牢固，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术中存在的现有衬砌台车在需要横移时，只能整体移动，使得基础千斤与轨道的相对位置发生偏移，使基础千斤不能落在轨道上，从而导致基础千斤不能平稳支撑台车，使台车固定不牢固，存在安全隐患的问题，提供一种隧道铰接式衬砌台车，本衬砌台车通过优化台车的结构，使得台车在需要横向移动时，只需移动支撑架上的平移装置，而不用整体移动台车，使台车固定牢固、平稳支撑，充分保障施工设备和施工人员的安全，消除了安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种隧道铰接式衬砌台车，包括多个三角形支撑架和设置在三角形支撑架底部的行走装置，还包括与隧道相对应设置的模板系统，所述模板系统支撑于三角支撑架上，还包括布置在三角形支撑架上部的平移装置，用于连接并支撑模板系统，所述三角形支撑架上部还设置有用于平移装置左右滑动的平台。

三角形支撑架由两个三角形支撑板在顶部铰链连接而成，采取在三角形支撑架上部设置平台的方式，使托架、顶模板和上纵梁连接成的平移装置可以在平台上左右滑动，当台车需要左右平移时，只需要移动平移装置即可，从而避免了使整个台车横移。平移装置左右平移，而台车相对于纵向轨道不横移，保证安装于台车底部的基础千斤与滑动轨道的相对位置不发生移动，使基础千斤在对台车进行支撑时，始终固定于轨道上，使台车更加牢固、稳定，消除了安全隐患。

作为本实用新型的优选方案，所述模板系统包括布置于三角形支撑架两侧的多个侧模板和布置于顶部的顶模板，顶模板与两侧侧模板铰接连接，侧模板之间铰接连接，所述模板系统还包括与侧模板铰接连接的搭接模板，所述侧模板、顶模板和搭接模板连接成与隧道形状相适应的整体结构。模板系统包括侧模板7、顶模板8和搭接模板9，当施工隧道截面的大小发生变化时，通过平移装置的移动，使顶模板8对应固定于隧道的顶部，同时，由于顶模板8和侧模板7之间铰接连接，侧模板7相互之间铰接连接，通过铰接连接方式，隧道两侧的侧模板7依次向顶模板8靠拢连接，全部的侧模板7均调整到位后，再在隧道两侧底部的侧模板7末端安装/取下搭接模板9，从而使整个台车在不同隧道截面大小的情况下均适用，避免了对顶模板8进行更换所带来的麻烦。

作为本实用新型的优选方案，所述平移装置包括托架、顶模板和上纵梁，托架、顶模板和上纵梁连接成整体，所述上纵梁通过平移油缸在平台左右滑动，所述平移油缸设置于平台上，且对称布置在三角形支撑架的左右两端。通过在平台上对称设置平移油缸，通过平移油缸使上纵梁在平台上左右滑动，从而达到使台车更加适应隧道截面位置的效果，避免了整个台车的移动，同时，对称设置平移油缸，移动也更加顺畅，受力更均衡。

作为本实用新型的优选方案，所述托架包括托架立柱和托架横梁，托架横梁上还设置有用于连接侧模板的连接油缸。托架横梁固定于上纵梁上，托架立柱用于支撑托起顶模板，使结构更具有稳定性，同时，在托架横梁上设置连接侧模板的连接油缸，在隧道截面大小发生变化的情况下，通过液压系统对连接油缸的控制，便于模板的调整和就位，上纵梁不仅可以左右移动来调整位置，使台车在横向方向更加适应隧道截面位置，而且通过连接油缸长度变化来进行支撑，达到调整托架支撑半径的目的，更加方便灵活，在多种隧道截面半径的情况下，同样适用，应用范围更加广泛。

作为本实用新型的优选方案，所述平台上还设有用于防止上纵梁过滑的纵向限位块。设置限位块，防止上纵梁过滑，对上纵梁、托架和顶模板构成的平移装置进行位置限定，起到保护作用。

作为本实用新型的优选方案，所述三角形支撑架之间设有联接梁以及剪刀撑，剪刀撑采用螺栓联接的方式固定在支撑架上，所述联接梁采用螺栓联接的方式固定于支撑架上。剪刀撑采用螺栓联接的方式，使支撑更牢固可靠，不会发生相对移动，使整个三角形支撑系统更加稳定可靠，为了使联接梁与支架间的连接同样牢固稳定，也采用螺栓联接的方式。

作为本实用新型的优选方案，所述三角形支撑架之间使用下纵梁和顶纵梁连接，且多个三角形支撑架之间平行布置，所述顶纵梁设置在与上纵梁高度相同的位置，安装于三角形支撑架的中部并与其牢固连接。将顶纵梁安装于三角形支撑架的中部，使三角形支撑架更加牢固稳定，在高度位置与上纵梁相同，可以保证固定在上纵梁上的托架横梁顺利滑动，不会发生干涉。

作为本实用新型的优选方案，所述三角形支撑架为3排，行走装置为2组，下纵梁为2条，顶纵梁为2条。

作为本实用新型的优选方案，所述顶模板为1块，侧模板为6块，搭接模板为多块。将顶模板设计为1块，侧模板设计为6块，左右两侧各3块，可以保证模板更好地调整就位，同时，也能够适应更大范围内的隧道截面大小变化，搭接模板为多块，根据不同大小的隧道截面，安装/取下多块搭接模板，使台车在大范围内均适用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、采取在三角形支撑架上部设置平台的方式，使托架、顶模板和上纵梁连接成的平移装置可以在平台上左右滑动，当台车需要左右平移时，只需要移动平移装置即可，从而避免了使整个台车横移。平移装置左右平移，而台车相对于纵向轨道不横移，保证安装于台车底部的基础千斤与滑动轨道的相对位置不发生移动，使基础千斤在对台车进行支撑时，始终固定于轨道上，使台车更加牢固、稳定，消除了安全隐患。同时，由于平移装置连接着模板系统，移动平移装置时，可以带动模板系统进行调整，使模板系统更加适应隧道截面位置的变化，而且，当隧道截面半径的大小发生变化时，通过平移装置可以更好地调整模板系统；

2、模板系统包括侧模板7、顶模板8和搭接模板9，当施工隧道截面的大小发生变化时，通过平移装置的移动，使顶模板8对应固定于隧道的顶部，同时，由于顶模板8和侧模板7之间铰接连接，侧模板7相互之间铰接连接，通过铰接连接方式，隧道两侧的侧模板7依次向顶模板8靠拢连接，全部的侧模板7均调整到位后，再在隧道两侧底部的侧模板7末端安装/取下搭接模板9，从而使整个台车在不同隧道截面大小的情况下均适用，避免了对顶模板8进行更换所带来的麻烦；

3、剪刀撑采用螺栓联接的方式固定在支撑架上，联接梁与支撑架也采用螺栓联接的方式，使支撑更牢固可靠，不会发生相对移动，使整个三角形支撑系统更加稳定可靠，解决了现有技术中采用铰接连接的方式来固定联接梁和剪刀撑所带来的支撑不牢固的问题；

4、顶纵梁设置在与上纵梁高度相同的位置，安装于三角形支撑架的中部并与其牢固连接。将顶纵梁安装于三角形支撑架的中部，使三角形支撑架更加牢固稳定，在高度位置与上纵梁相同，可以保证固定在上纵梁上的托架横梁顺利滑动，不会发生干涉；

5、在托架横梁上还设置用于连接侧模板的连接油缸。托架横梁固定于上纵梁上，托架立柱用于支撑托起顶模板，使结构更具有稳定性，同时，在托架横梁上设置连接侧模板的连接油缸，在隧道截面大小发生变化的情况下，通过液压系统对连接油缸的控制，便于模板的调整和就位。

附图说明

图1为现有的液压自动行走衬砌台车的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2的三角形支撑架的结构示意图。

图4为本实用新型在隧道截面半径增大时的结构示意图。

图中标记：1-三角形支撑架，2-行走装置，3-下纵梁，4-顶纵梁，5-联接梁，6-剪刀撑，7-侧模板，8-顶模板，9-搭接模板，10-上纵梁，11-平台，12-侧向油缸，13-侧向丝杆，14-侧向工作平台梁，15-液压站及液压管路，16-基础千斤，17-竖向油缸，18-竖向伸缩杆，19-平移油缸，20-纵向限位块，21-托架立柱，22-托架横梁，23-连接油缸。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施例用于变截面隧道施工。

一种隧道铰接式衬砌台车，如图2和图3所示，包括多个三角形支撑架1和设置在三角形支撑架底部的行走装置2，还包括与隧道相对应设置的模板系统，所述模板系统支撑于三角支撑架1上，还包括布置在三角形支撑架1上部的平移装置，用于连接并支撑模板系统，所述三角形支撑架1上部还设置有用于平移装置左右滑动的平台11。

采取在三角形支撑架上部设置平台的方式，使托架、顶模板和上纵梁连接成的平移装置可以在平台上左右滑动，当台车需要左右平移时，只需要移动平移装置即可，从而避免了使整个台车横移。平移装置左右平移，而台车相对于纵向轨道不横移，保证安装于台车底部的基础千斤与滑动轨道的相对位置不发生移动，使基础千斤在对台车进行支撑时，始终固定于轨道上，使台车更加牢固、稳定，消除了安全隐患。同时，由于平移装置连接着模板系统，移动平移装置时，可以带动模板系统进行调整，使模板系统更加适应隧道截面位置的变化，而且，当隧道截面半径的大小发生变化时，通过平移装置可以更好地调整模板系统。

多个三角形支撑架1之间平行设置，通过下纵梁3和顶纵梁4连接固定，三角形支撑架1底部设置有沿纵向轨道移动的行走装置2，所述三角形支撑架1通过下纵梁3和顶纵梁4连接在一起，且多个三角形支撑架1之间平行布置，三角形支撑架1之间在纵向方向上设有联接梁5以及剪刀撑6。所述模板系统包括布置于三角形支撑架两侧的多个侧模板7和布置于顶部的顶模板8，侧模板7之间铰接连接，顶模板8与两侧的侧模板7之间铰接连接，还包括与侧模板7铰接连接的搭接模板9，所述侧模板7、顶模板8和搭接模板9连接成与隧道形状相适应的整体结构。模板系统包括侧模板7、顶模板8和搭接模板9，当施工隧道截面的大小发生变化时，通过平移装置的移动，使顶模板8对应固定于隧道的顶部，同时，由于顶模板8和侧模板7之间铰接连接，侧模板7相互之间铰接连接，通过铰接连接方式，隧道两侧的侧模板7依次向顶模板8靠拢连接，全部的侧模板7均调整到位后，再在隧道两侧底部的侧模板7末端安装/取下搭接模板9，从而使整个台车在不同隧道截面大小的情况下均适用，避免了对顶模板8进行更换所带来的麻烦。

现有技术中，为了使台车的模板系统适用于截面大小不同的隧道，需要配备多个不同弧长和半径的顶模板，在进行顶模板更换时，更换工作比较麻烦，而且更换后的顶模板与侧模板之间存在过渡问题，往往衔接不顺或存在较大间隙，对后期混凝土浇筑工作产生较大影响，质量也得不到保证。采用在侧模板末端安装/取消搭接模板的方式，有效解决了顶模板和侧模板过渡连接的问题，使顶模板与侧模板过渡严密，而且安装/取消搭接模板非常方便快捷，提高了施工效率。如图2所示，本实施例中的隧道截面半径尺寸为6460mm，顶模板8为1块，侧模板7为6块，搭接模板9为2块，当隧道截面半径尺寸为7270时，如图4所示，顶模板8为1块，侧模板7为6块，搭接模板9为4块，顶模板8和侧模板7根据半径的变化调整就位，同时，由于顶模板8和侧模板7往隧道上部收拢，需要在隧道两侧的底部增加搭接模板9，以便适应隧道截面大小增大的变化。搭接模板9为多块，根据不同大小的隧道截面，安装/取下多块搭接模板9，使台车在大范围内均适用。

平移装置包括托架、顶模板8和上纵梁10，托架、顶模板8和上纵梁10连接成整体，所述三角形支撑架1上部还设置有用于平移装置左右滑动的平台11，通过平台11，平移装置可以进行左右滑动，从而使顶模板8对应安装于隧道顶部，便于模板系统的整体调整，托架、顶模板8和上纵梁10连接成整体，侧模板7通过侧向油缸12/侧向丝杆13与三角形支撑架1连接。台车的控制系统采用液压系统，液压系统布置于三角形支撑架1上，通过设置在侧向工作平台梁14上的液压站及液压管路15进行控制。隧道铰接式衬砌台车的底部还设置有基础千斤16，台车在工作时使用基础千斤16支撑在轨道上，三角形支撑架1在底部连接有竖向油缸17和竖向伸缩杆18，通过竖向油缸17和竖向伸缩杆18，可以调整台车的整体高度。当隧道的截面半径大小发生变化时，通过降低/升高竖向油缸17和竖向伸缩杆18，使三角形支撑架1的高度更加适配于隧道的截面大小，同时，通过调整侧向油缸12/侧向丝杆13的长度，完成对模板系统的支撑。

在本实施例中，三角形支撑架1为3排，台车的左右两端设有2组行走装置2，三角形支撑架1的下端通过下纵梁3连接固定，下纵梁3为2条，顶纵梁4为2条，顶纵梁4设置在与上纵梁10高度相同的位置，安装于三角形支撑架1的中部并与其牢固连接，将顶纵梁4安装于三角形支撑架1的中部，使三角形支撑架1更加牢固稳定，在高度位置与上纵梁10相同，可以保证固定在上纵梁10上的托架整体顺利滑动，不会发生干涉。

所述上纵梁10通过平移油缸19在平台11上左右滑动，所述平移油缸19设置于平台11上，且对称布置在三角形支撑架1的左右两端。设置平移油缸19，通过平移油缸19使上纵梁10在平台11上左右滑动，从而达到使台车更加适应隧道截面位置的效果，避免了台车整体的移动，同时，对称设置平移油缸19，移动也更加顺畅，受力更均衡。平台上还设有用于防止上纵梁10过滑的纵向限位块20。设置纵向限位块20，防止上纵梁10过滑，对上纵梁10、托架和顶模板8构成的平移装置的位置进行限定，起到保护平移装置的作用。

托架包括托架立柱21和托架横梁22，托架横梁22上还设置有用于连接侧模板的连接油缸23。托架横梁22固定于上纵梁10上，托架立柱21用于支撑托起顶模板8，使结构更具有稳定性，同时，在托架横梁22上设置连接侧模板7的连接油缸23，在隧道截面大小发生变化的情况下，通过液压系统对连接油缸23的控制，便于模板系统的调整和就位，采取这种结构，上纵梁10不仅可以左右移动来调整位置，使台车在横向方向更加适应隧道截面位置，而且通过连接油缸23的支撑和长度变化，达到调整托架支撑半径的目的，更加方便灵活，在多种隧道截面半径的情况下，同样适用，应用范围更加广泛。

所述剪刀撑6采用螺栓联接的方式固定在三角形支撑架1上，所述联接梁5与三角形支撑架1采用螺栓联接，剪刀撑6与三角形支撑架1同样采用螺栓联接的方式，使支撑更牢固可靠，不会发生相对移动，使整个三角形支撑系统更加稳定可靠，解决了现有技术中采用铰接连接的方式来固定联接梁和剪刀撑所带来的支撑不牢固的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。