隧道及地铁工程可变径模板台车的制作方法

本实用新型涉及台车技术领域，具体涉及一种隧道及地铁工程可变径模板台车。

背景技术：

在具有箱涵结构的建筑工程中，例如，隧道及地铁工程，模板台车是浇筑混凝土和二次衬砌时的必备设备，可以提高混凝土浇筑和衬砌质量，加快施工进度，提高效率，且混凝土成型面过渡平整，外型美观，因此它被广泛应用在铁路、公路及水利水电工程施工中。目前常用的模板台车技术，只能施工截面及宽度固定的隧道及地铁工程的涵洞，当遇到不同截面尺寸的涵洞或者同一工程的不同施工段截面尺寸发生变化时，现有的模板台车不再适应，需要重新制作台车或更换新的模板台车装置。不仅耽误施工进度，而且模板台车不能重复使用，造成材料和资源的浪费。

混凝土浇筑完成后到拆模之前，需要对浇筑混凝土表面进行人工养护，现有的模板台车不能局部调节钢模板外表面与浇筑混凝土之间的距离，从而不便于进行混凝土的人工养护。

申请号为200920170406.9的实用新型专利公开了一种多变径衬砌模板台车，包括主门架、辅助门架、台车面板、顶模板、侧模板、边墙挂板和下举式升降油缸，变径时，通过侧模油缸调节左右侧模板的距离，从而实现模板台车的宽度调节；通过下举式升降油缸调节模板台车的整体高度，能够适应于各种变径截面的衬砌作业。但是，当进行浇筑好的混凝土表面的人工养护时，不能局部调节钢模板外表面与浇筑好的混凝土表面之间的作业空间。

技术实现要素：

针对以上现有技术的不足之处，本实用新型提供一种隧道及地铁工程可变径模板台车，可以适应隧道及地铁工程的箱涵结构的横截面尺寸不断变化，并且可以局部调节钢模板外表面与浇筑混凝土之间的作业空间，便于对浇筑混凝土进行人工养护。

本实用新型的技术方案为：隧道及地铁工程可变径模板台车，适用于隧道及地铁工程的涵洞结构，包括与涵洞横截面相适配的门形钢模板单元，同轴设置于钢模板单元内部并可以支撑钢模板单元的门形桁架单元，布设于涵洞底板混凝土上并沿着涵洞轴线方向延伸的轨道单元，以及安装于桁架单元上的调节单元，其中：

钢模板单元具有对称设置的两个侧板，以及连接于两侧板顶端的顶板；

桁架单元具有对称设置的两个竖梁，以及连接于两竖梁顶端的顶横梁；

轨道单元包括平行放置的两条钢轨，以及设置于钢轨上并可沿钢轨移动的底座，所述桁 架单元的竖梁固定安装在底座上，并可带动桁架单元和钢模板单元沿钢轨移动；

调节单元包括可调节钢模板单元的侧板外表面与浇筑混凝土之间空间的作业调节油缸；

作业调节油缸的一端固定安装于竖梁的外侧，另一端与侧板的内侧相连。

作为本技术方案的进一步优化，钢模板单元的顶板与侧板之间还设置有可转动段，所述可转动段可绕顶板相对转动一定角度。

作为本技术方案的进一步优化，作业调节油缸与侧板之间的连接方式为铰接，可转动段与顶板的连接方式为铰接。

作为本技术方案的进一步优化，调节单元还包括可调节桁架单元和钢模板单元竖直高度的顶升油缸，顶升油缸固定安装于轨道单元的底座上并位于桁架单元的竖梁的内部。

作为本技术方案的进一步优化，调节单元还包括可调节钢模板单元水平宽度的宽度调节油缸，宽度调节油缸安装于桁架单元的顶横梁与钢模板单元的顶板之间。

作为本技术方案的进一步优化，桁架单元的顶横梁上安装有活动导轨，桁架单元的顶横梁与钢模板单元的顶板之间设置有立柱，立柱的一端与顶板相连，另一端安装于活动导轨上，可沿活动导轨移动。

作为本技术方案的进一步优化，宽度调节油缸的一端固定安装于顶横梁上，另一端与立柱相连接。

作为本技术方案的进一步优化，钢模板单元的顶板的中心位置设置有开口，开口处可安装与开口两端拼接的调节面板。

作为本技术方案的进一步优化，桁架单元的竖梁与钢模板单元的侧板之间排布有可伸缩调节的顶丝，顶丝的一端固定安装于竖梁的外侧，另一端与侧板的内侧相连。

作为本技术方案的进一步优化，顶丝与侧板之间的连接方式为铰接。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果为：

1、本技术方案的隧道及地铁工程可变径模板台车，通过作业调节油缸和连接于桁架单元竖梁与钢模板单元侧板之间的顶丝，可以调节钢模板单元外表面与浇筑混凝土表面之间的作业空间的大小，便于对浇筑混凝土表面进行人工维护和养护。

2、本技术方案的隧道及地铁工程可变径模板台车，通过宽度调节油缸调节钢模板单元的横向宽度的尺寸，通过顶升油缸调节钢模板单元和桁架单元的竖直高度的尺寸，能够适用于不同的横截面或者施横截面尺寸不断变化的建筑施工中，避免了重新制作新的模板台车，既节约了材料和资源，又有助于提高施工进度。

附图说明

图1为本实用新型的隧道及地铁工程可变径模板台车的主视图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为图1中B处局部放大图；

图4为图1中C处局部放大图。

其中：1-钢模板单元，11-顶板，12-侧板，13-调节段，2-桁架单元，21-竖梁，211-顶丝，22-顶横梁，221-活动导轨，222-立柱，3-轨道单元，31-钢轨，32-底座，4-调节单元，41-作业调节油缸，42-高度调节油缸，43-宽度调节油缸，5-底板混凝土。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在技术方案的描述中，“上”“下”“内”“外”“左”“右”“前”“后”“第一”“第二”等指示方位或次序的关系是基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述，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，或在本发明中起主要和次要作用，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，图1为本实用新型的隧道及地铁工程可变径模板台车的结构示意图。如图所示，施工截面的下方为底板混凝土区域5，底板混凝土5上方沿着施工区域轴向延伸的方向铺设有平行的两条钢轨31，钢轨上设置有可沿钢轨31移动的底座32。变径模板台车装置固定安装在两个底座上，可沿两个钢轨移动，从而对施工区域不同浇筑段实现连续施工。

隧道及地铁工程可变径模板台车包括与涵洞横截面相适配的门形钢模板单元1，同轴设置于钢模板单元1内部并可以支撑钢模板单元1的门形桁架单元2，布设于涵洞底板混凝土5上并沿着涵洞轴线方向延伸的轨道单元3，以及安装于桁架组件2上的调节单元4。

继续参见图1，如图所示，钢模板单元1具有对称设置的两个侧板12，以及连接于两侧板12的顶端的顶板11，桁架单元2具有对称设置的两个竖梁21，以及连接于两竖梁21的顶端的顶横梁22。钢模板单元1的侧板12的外侧和顶板11的上方为待施工区域，即浇筑混凝土区域，钢模板单元1的侧板12的内侧为桁架单元2的竖梁21，钢模板单元1的顶板11的下方为桁架单元2的顶横梁22。桁架单元2的竖梁21的外侧为钢模板单元1的侧板12，钢模板单元1的侧板12的内侧为桁架单元2的内部。

轨道单元3包括平行铺设于底板混凝土5上并沿着涵洞轴线方向延伸的两条钢轨31，以及分别设置于两条钢轨上并可沿钢轨移动的两个底座32，桁架单元的两个竖梁固定安装在两 个底座上，并可带动桁架单元和钢模板单元沿钢轨移动。调节单元4包括可局部调节钢模板单元的侧板外表面与浇筑混凝土之间空间的作业调节油缸。

参见图2，图2为图1中A处作业调节油缸的局部放大图。如图所示，作业调节油缸41安装于桁架单元2的竖梁21与钢模板单元1的侧板12之间，具体来说，作业调节油缸41的一端固定安装于桁架单元2的竖梁21的外侧，另一端与钢模板单元1的侧板12的内侧相连接，连接方式可以为铰接形式。钢模板单元1的侧板12与桁架单元2的竖梁21之间还并排设置有多个可伸缩的顶丝211，具体地说，顶丝211固定安装在桁架单元2的竖梁21的外侧，另一端与钢模板单元1的侧板12的内侧相连接，连接方式可以为铰接形式。钢模板单元1的顶板11与侧板12之间还设置有可转动段13，可转动段13的两端分别与顶板11和侧板12相连接，并可绕顶板相对旋转一定角度。可转动段的结构可以为倾斜的平面钢板或者圆弧形状的钢板。在本实施例中，可转动段为倾斜放置并与侧板12一体连接的平板，平板与顶板11之间相互铰接。

当需要增加钢模板单元1的侧板12的外表面与浇筑好的混凝土之间的作业空间时，调节作业调节油缸41，使作业调节油缸41附近的侧板12与竖梁21的距离变小，为了保证钢模板单元1的侧板12处于竖直状态，进一步调节对应的顶丝211，同时钢模板单元1的可转动段13绕顶板11旋转一定角度，使侧板12向内移动并保持竖直。这时，侧板12的外表面与浇筑混凝土之间的空间增大，实现对浇筑混凝土进行人工养护。当需要减小钢模板单元1的侧板12的外表面与浇筑好的混凝土之间的作业空间时，调节作业调节油缸41，使作业调节油缸41附近的侧板12与竖梁21的距离变大，并进一步调节对应的顶丝211，同时钢模板单元1的可转动段13绕顶板11旋转一定角度，使侧板12向外移动并保持竖直。这时，侧板12的外表面与浇筑混凝土之间的空间减小，实现养护完成后将钢模板单元1的侧板归位。

继续参见图1，如图所示，调节单元4还包括可调节桁架单元2和钢模板单元1竖直高度的顶升油缸42，顶升油缸42位于桁架单元2的下方。

参见图3，图3为图1中B处顶升油缸的局部放大图。如图所示，顶升油缸42固定安装于轨道单元3的底座32上并位于桁架单元2的竖梁21的内部。当待施工区域的截面尺寸的高度发生改变时，调节顶升油缸42的伸缩，进而改变桁架单元2和钢模板单元1的高度。为保证钢模板单元1的侧板12处浇筑混凝土均匀为缝隙，需要相应改变底板混凝土5的高度，时侧板12的下端与底板混凝土5相吻合。

当需要增加钢模板单元1的高度时，调节顶升油缸42，使桁架单元2和钢模板单元1的高度增加，并增加底板混凝土5的浇筑高度，使钢模板单元1的侧板12与底板混凝土5相吻合，保证浇筑混凝土的表面平整。当需要减小钢模板单元1的高度时，调节顶升油缸42，使 桁架单元2和钢模板单元1的高度减小，并减小底板混凝土5的浇筑高度，使钢模板单元1的侧板12与底板混凝土5相吻合，保证浇筑混凝土的表面平整。

继续参见图1，如图所示，调节单元4还包括可调节钢模板单元1水平宽度的宽度调节油缸43，宽度调节油缸43安装于桁架单元2的顶横梁22与钢模板单元1的顶板11之间。

参见图4，图4为图1中C处宽度调节油缸的局部放大图。如图所示，桁架单元2的顶横梁22上安装有活动导轨221，顶横梁22与钢模板单元1的顶板11之间设置有立柱222，立柱222的一端与顶板11相连，另一端安装于活动导轨221上，可沿活动导轨221移动。宽度调节油缸43的一端固定安装于顶横梁22上，另一端与立柱222相连接。钢模板单元1的顶板11的中心位置设置有开口14，开口14处可安装与开口14两端拼接的调节面板141。

当待施工区域的截面尺寸的宽度发生改变时，调节宽度调节油缸43的伸缩，带动立柱在活动导轨上左右移动，并带动钢模板单元1的与宽度调节油缸43同侧的顶板和侧板左右移动，从而改变钢模板单元1的水平宽度。本实施例中，宽度调节油缸43安装于右侧活动导轨和立柱上，当需要增加钢模板单元1的宽度时，调节宽度调节油缸43，使右侧的立柱222和钢模板单元1的右侧顶板11和右侧侧板12向右移动指定的位移，同时，顶板中心位置产生开口14，开口14处安装上与开口14尺寸相配合的调节面板141，调节面板的左右两端分别与开口14两端的顶板固定连接，从而保证顶板的平整。当需要减小钢模板单元1的宽度时，先将顶板11中心位置的开口14处的调节面板141卸下，然后调节宽度调节油缸43，使右侧的立柱222和钢模板单元1的右侧顶板11和右侧侧板12向左移动指定的位移，同时，顶板11中心位置开口14处的尺寸也发生改变或开口14消失。开口14尺寸变小时，重新选择与开口14尺寸吻合的调节面板141，保证顶板的平整；开口14消失时，将顶板11中心位置处的两个边端固定连接在一起。

钢模板单元1的右侧顶板11和右侧侧板12的水平宽度位移调节好后，再按照同样的方法调节钢模板单元1的左侧顶板11和左侧侧板12，使钢模板单元1、桁架单元2及施工涵洞横截面的中心线相重合。

下面通过对本技术方案的具体使用方法的说明来进一步详细描述本实用新型的技术方案，如下：

隧道及地铁工程可变径模板台车的长度为15m，钢模板单元1的高度为4810mm，宽度为2700mm，钢模板面板的厚度为10mm，钢轨的轨距为2700mm，作业调节油缸41行程为200mm，顶升油缸42行程为300mm，宽度调节油缸43行程为400mm，本台车全部重量为115T左右。

根据待施工区域横截面的大小及现有模板台车的尺寸，计算模板台车需要调节的横向距 离，并选择与之相配合的调节面板141的尺寸；计算模板台车需要调节的竖向距离，并确定底板混凝土的浇筑高度，确保调节后的模板台车可以完全匹配待浇筑区域的内表面。

在浇筑好的底板混凝土上铺设模板台车的钢轨31，并安装好底座32，将桁架单元2和钢模板单元1拼接完整。

测设结构尺寸控制线，根据结构尺寸，通过调节顶升油缸42、宽度调节油缸43，将模板台车板面调整至待施工区域要求的位置。

钢模板单元1的顶板11中心位置产生的开口14，选择合适的调节面板141进行填充拼接，保证台车顶板11平直无缝隙。检查模板台车整体刚度，一切就绪后绑扎钢筋，在施工区域浇筑混凝土。在需要对浇筑的混凝土表面进行保养和维护时，调节作业调节油缸41和顶丝211，使作业空间可以达到人工作业的大小。

施工区域的混凝土达到拆模强度后，松开钢模板装置之间的连接构件，并将顶升油缸42、、宽度调节油缸43、作业调节油缸41向内收缩，使钢模板组件脱离混凝土表面。

行进模板台车至下一浇筑段，清理模板，重复上一过程。

当然，除了上述实施例的“宽度调节油缸”外，调节单元还可以采用别的结构，只要能够改变钢模板单元的水平宽度即可；除了上述实施例的“顶升油缸”外，调节单元也可以采用别的结构，只要能够调节模板台车高度方向的尺寸即可；除了上述实施例的“作业调节油缸”外，调节单元也可以采用其他结构，只要能够改变侧板外表面与浇筑混凝土的表面之间的作业空间的大小即可，除了上述实施例的“顶丝”外，侧板与竖梁之间也可以采用其他结构，只要能够调节侧板与竖梁之间的距离即可。其他结构的调节单元、侧板与竖梁之间的连接构件也属于本实用新型的保护范围之内。