本发明涉及衬砌技术领域，具体涉及一种衬砌台车及其立模和脱模方法。
背景技术
在衬砌施工过程中，衬砌台车是主要施工装置，现有的衬砌台车均包括门架系统、模板系统、连接模板系统和门架系统的连接组件、行走机构、托架系统等等。现有的衬砌台车因连接组件和模板自身结构的限制，具有以下缺陷：
1、在立模和脱模过程中：均需要大量拆卸或安装丝杆和支撑杆，结合油缸的收缩，完成立模或脱模，需要大量的施工人员操作，劳动强度大，立模和脱模需要时间长。
2、每次立模需重新校核模板轮廓尺寸，通过人为观察进行校核，精准度不高。
因此，设计一种能够实现快速立模和脱模以及模板系统轮廓可调的衬砌台车具有重要意义。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种结构精简、便于立模和脱模操作且便于模板系统轮廓调节的衬砌台车，具体技术方案如下：
一种衬砌台车，包括门架系统、模板系统以及连接所述门架系统和所述模板系统的连接组件；
所述连接组件包括至少两组可折叠连接件，所述可折叠连接件包括第一折叠臂、第二折叠臂以及伸缩控制机构；
所述第一折叠臂的第一端与所述门架系统连接，其第二端与所述第二折叠臂的第一端通过连接件活动连接；
所述第二折叠臂的第二端与所述模板系统连接，且所述第二折叠臂能以所述连接件为旋转轴与所述第一折叠臂发生相对旋转；
所述第一折叠臂的第二端设有限位座，所述第二折叠臂的第一端设有与所述限位座相匹配的限位卡，所述限位座和所述限位卡的组合能控制所述第一折叠臂和所述第二折叠臂发生相对旋转的角度；
所述伸缩控制机构的两端分别连接所述第一折叠臂的第二端和所述门架系统。
以上技术方案中优选的，所述连接组件包括第一连接单件以及第二连接单件，所述第一连接单件用于连接所述门架系统的左侧和位于所述门架系统左侧的所述模板系统，所述第二连接单件用于连接所述门架系统的右侧和位于所述门架系统右侧的所述模板系统；
所述第一连接单件和所述第二连接单件均包括沿衬砌台车长度方向并列设置的至少两组所述可折叠连接件。
为了达到更好的技术效果，所述第二折叠臂的第二端通过调节装置与所述模板系统连接，所述调节装置的第一端活动设置在所述第二折叠臂的第二端，所述调节装置的第二端通过可拆卸式连接方式与所述模板系统连接。
以上技术方案中优选的，所述调节装置包括丝杆；
所述丝杆的第二端通过铰接部件铰接在所述模板系统上；
或者是，所述丝杆的第二端设有u形卡持部位，所述模板系统上设有与所述u形卡持部位相匹配的固定件。
以上技术方案中优选的，所述第一连接单件和所述第二连接单件中均至少包括两组通过铰接部件铰接在所述模板系统上的丝杆。
以上技术方案中优选的，所述第一折叠臂和所述第二折叠臂发生相对旋转的角度为45°-180°；
所述限位座和所述限位卡进行卡合时，所述第一折叠臂的中心轴线和所述第二折叠臂的中心轴线重叠或平行；
所述限位卡为楔形块和销轴中的至少一种；
所述连接件为铰接轴。
以上技术方案中优选的，所述门架系统包括伸缩立柱组件、倒u形的门架横梁组、门架纵梁组以及设置在所述门架横梁组和/或门架纵梁组上的托架横梁组；
所述伸缩立柱组件包括至少四组且为偶数组的伸缩立柱单件，所述伸缩立柱单件包括导柱、套设在所述导柱上的导套以及两端分别连接所述导柱和所述导套且沿衬砌台车高度方向进行伸缩的顶升机构；
所述门架横梁组包括至少两组门架横梁，一组所述门架横梁与两组所述伸缩立柱单件对应设置；
所述门架纵梁组包括至少一根门架纵梁，所述门架纵梁的两端分别设置在两组并列设置的所述门架横梁上；
所述托架横梁组上设有便于混凝土布料机行走的行走轨道以及用于施工人员行走或存放物件的平台。
为了达到更好的技术效果，所述门架纵梁组还包括用于调节所述门架纵梁的位置调节机构，所述衬砌台车还包括用于带动整个衬砌台车进行行走的行走机构；所述连接组件还包括支撑千斤和螺旋撑杆中的至少一种；
所述位置调节机构的一端与所述门架纵梁连接，另一端与所述托架横梁组或所述门架横梁连接；
所述行走机构设置在所述伸缩立柱组件的下端端部。
以上技术方案中优选的，所述模板系统包括左侧模、顶模板以及右侧模，所述顶模板的两端分别与所述左侧模的上端以及所述右侧模的上端铰接；
所述第一折叠臂的上端以及所述伸缩控制机构的上端均设置在所述托架横梁组上；所述伸缩控制机构的下端和所述第二折叠臂的上端均与所述第一折叠臂的下端连接；所述第二折叠臂的下端与所述左侧模和/或右侧模的中下端连接；
所述左侧模的上端与所述顶模板的左端之间以及所述右侧模的上端与所述顶模板的右端之间均设有螺旋撑杆；
所述顶模板与所述托架横梁组之间设有支撑千斤。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明的衬砌台车包括门架系统、模板系统以及连接所述门架系统和所述模板系统的连接组件，所述连接组件包括至少两组可折叠连接件，所述可折叠连接件包括第一折叠臂、第二折叠臂以及伸缩控制机构，第一折叠臂上设有限位座，第二折叠臂上设有与限位座相匹配的限位卡。整体结构精简；通过第一折叠臂、第二折叠臂以及伸缩控制机构的组合设计，可以使得第二折叠臂能与第一折叠臂发生相对旋转，从而带动模板系统进行动作实现立模和脱模，操作方便；限位座和限位卡的组合能控制第一折叠臂和第二折叠臂发生相对旋转的角度，在满足立模和脱模的基础上，进一步提高衬砌台车的稳定性。
(2)本发明中连接组件包括位于门架系统左侧的第一连接单件和位于门架右侧的第二连接单件，且第一连接单件和第二连接单件均包括沿衬砌台车长度方向并列设置的至少两组可折叠连接件。通过多组可折叠连接件的组合设计，减少丝杆、支撑杆等附件部件的设计，在立模和脱模过程中无需大量拆卸或安装丝杆和支撑杆，施工人员数量大大减少，劳动强度小，且立模和脱模需要时间短。
(3)本发明中所述第二折叠臂的第二端通过调节装置与所述模板系统连接，所述调节装置的第一端活动设置在所述第二折叠臂的第二端，所述调节装置的第二端通过可拆卸式连接方式与所述模板系统连接。通过调节装置的设计，可对左右侧模的横向尺寸进行调节，也可以依次调整纵向的数个调节装置来调整模板纵向直线度(因为制作、拼装及模板自身变形的原因模板不可能是一条绝对的直线，浇注前需要调整)。调节装置的结构可以根据实际需求选择，此处优选两种方式：第一种、调节装置包括丝杆，丝杆的第二端通过铰接部件铰接在所述模板系统上；第二种、调节装置包括丝杆，丝杆的第二端设有u形卡持部位，模板系统上设有与u形卡持部位相匹配的固定件。本发明中还优选：第一连接单件和所述第二连接单件中均至少包括两组通过铰接部件铰接在所述模板系统上的丝杆，结合“两点成线”的原理便于调节模板系统沿衬砌台车长度方向的直线度。
(4)本发明中第一折叠臂和所述第二折叠臂发生相对旋转的角度为45°-180°；限位座和所述限位卡进行卡合时，所述第一折叠臂的中心轴线和所述第二折叠臂的中心轴线重叠或平行。即限位座和限位卡用于将两个折叠臂锁定成一条直线，形成机械死角；锁定后三者(第一折叠臂、第二折叠臂以及连接件)位于同一条直线上，模板上沿折叠臂作用在旋转轴终点的转矩为零，没有油缸将第一折叠臂撑开两个折叠是一个稳定的受力体，能足够承受模板上侧压力沿折叠臂的分力，对模板起支撑作用。
(5)本发明中门架系统包括伸缩立柱组件、倒u形的门架横梁组、门架纵梁组以及托架横梁组，伸缩立柱组件包括至少四组且为偶数组的伸缩立柱单件，伸缩立柱单件包括导柱、导套以及顶升机构，门架横梁组包括至少两组门架横梁，门架纵梁组包括至少一根门架纵梁，托架横梁组上设有行走轨道和平台。整个门架系统结构精简，形成大净空结构，便于施工人员或其他装置从其下方通过。
(6)本发明中门架纵梁组还包括位置调节机构，所述衬砌台车还包括行走机构；所述连接组件还包括支撑千斤和螺旋撑杆中的至少一种。位置调节机构用于调节所述门架纵梁的位置，行走机构用于带动整个衬砌台车进行行走，支撑千斤和螺旋撑杆能进一步提高台车的稳定性。
本发明还公开一种上述衬砌台车的立模和脱模方法，具体是：
立模方法，包括：伸缩立柱单件中的顶升机构动作，将衬砌台车进行升高至指定位置；伸缩控制机构进行缩短，伸缩控制机构带动第一折叠臂动作，使得第一折叠臂和第二折叠臂发生相对旋转，当旋转至限位座和限位卡卡合时，第一折叠臂和第二折叠臂作为一个整体向外移动左侧模和/或右侧模至指定位置；在所述左侧模的上端与所述顶模板的左端之间以及所述右侧模的上端与所述顶模板的右端之间组装上螺旋撑杆；完成立模；
脱模方法，包括：拆除所述左侧模的上端与所述顶模板的左端之间以及所述右侧模的上端与所述顶模板的右端之间的螺旋撑杆；伸缩控制机构进行伸长，限位座和限位卡脱开，第一折叠臂和第二折叠臂发生相对旋转，左侧模和/或右侧模随着第二折叠臂的运动向内收；伸缩立柱单件中的顶升机构动作，将衬砌台车进行降低，完成脱模。
应用本发明的衬砌台车的脱模和立模方法，步骤精简，无需要大量拆卸或安装丝杆和支撑杆，施工人员需求小，劳动强度小，立模和脱模需要时间短，提高施工效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例1的衬砌台车立模后的结构示意图；
图2是图1中衬砌台车脱模后的结构示意图；
图3是图1中第二折叠臂、调节装置以及左侧模的第一种连接关系图(局部图)；
图4是图1中第二折叠臂、调节装置以及左侧模的第二种连接关系图(局部图)；
其中，1、门架系统，1.1、伸缩立柱组件，1.11、伸缩立柱单件，c1、导柱，c2、导套，1.2、门架横梁组，1.21、门架横梁，1.3、门架纵梁组，1.31、门架纵梁，1.32、位置调节机构，1.4、托架横梁组，1.41、行走轨道，1.42、平台；
2、模板系统，2.1、左侧模，2.2、顶模板，2.3、右侧模；
3、连接组件，3.1、可折叠连接件，3.11、第一折叠臂，a、限位座，3.12、第二折叠臂，b、限位卡，d、调节装置，d1、丝杆，d11、铰接部件，d12、u形卡持部位，d13、固定件，3.13、伸缩控制机构，3.2、支撑千斤，3.3、螺旋撑杆；
4、行走机构；
5、连接件；
6、混凝土布料机；
7、隧道施工面；
8、施工地面；
9、窗口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明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和图2，一种衬砌台车包括门架系统1、模板系统2、连接所述门架系统1和所述模板系统2的连接组件3以及用于带动整个衬砌台车进行行走的行走机构4。
所述门架系统1包括伸缩立柱组件1.1、倒u形的门架横梁组1.2、门架纵梁组1.3以及设置在所述门架横梁组1.2和/或门架纵梁组1.3上的托架横梁组1.4，详情是：
所述伸缩立柱组件1.1包括四组伸缩立柱单件1.11(此处，还可以采用超过四组的其他偶数组)，所述伸缩立柱单件1.11包括导柱c1、套设在所述导柱c1上的导套c2以及两端分别连接所述导柱c1和所述导套c2且沿衬砌台车高度方向进行伸缩的顶升机构；行走机构4设置在所述伸缩立柱组件1.1的下端端部。
所述门架横梁组1.2包括至少两组门架横梁1.21，一组所述门架横梁1.21与两组所述伸缩立柱单件1.11对应设置，即一组门架横梁的两端分别与两组伸缩立柱单件的上端连接。
所述门架纵梁组1.3包括两根门架纵梁1.31以及位置调节机构1.32，所述门架纵梁1.31的两端分别设置在两组并列设置的所述门架横梁1.21上；位置调节机构1.32用于调节所述门架纵梁1.31的位置，其的一端与所述门架纵梁1.31连接，另一端与所述托架横梁组1.4连接(还可以采用与所述门架横梁1.21进行连接的方式)。
所述托架横梁组1.4上设有便于混凝土布料机行走的行走轨道1.41以及用于施工人员行走或存放物件的平台1.42，平台沿衬砌台车的纵向方向铺满，便于施工人员通过。
所述模板系统2包括左侧模2.1、顶模板2.2以及右侧模2.3，所述顶模板2.2的两端分别与所述左侧模2.1的上端以及所述右侧模2.3的上端铰接。模板系统上还可以根据实际情况设计窗口9，窗口9既可用作观察混凝土浇注情况，也可用于插入式振捣器对混凝土进行振捣，还可用作混凝土的入料口。
所述连接组件3包括第一连接单件、第二连接单件、支撑千斤3.2以及螺旋撑杆3.3，至少两组可折叠连接件3.1，所述第一连接单件用于连接所述门架系统1的左侧和所述左模板2.1，所述第二连接单件用于连接所述门架系统1的右侧和所述右模板2.3。所述第一连接单件和第二连接单件均包含两组以上所述可折叠连接件3.1，所述可折叠连接件3.1的结构具体如下：
可折叠连接件3.1包括第一折叠臂3.11、第二折叠臂3.12以及伸缩控制机构3.13，具体是：所述第一折叠臂3.11的上端以及所述伸缩控制机构3.13的上端均设置在所述托架横梁组1.4上；所述伸缩控制机构3.13的下端和所述第二折叠臂3.12的上端均与所述第一折叠臂3.11的下端连接(此处，第二折叠臂3.12的上端和所述第一折叠臂3.11的下端之间采用铰接轴连接)；所述第二折叠臂3.12的下端与所述左侧模2.1和右侧模2.3的中下端连接；所述左侧模2.1的上端与所述顶模板2.2的左端之间以及所述右侧模2.3的上端与所述顶模板2.2的右端之间均设有螺旋撑杆3.3；所述顶模板2.2与所述托架横梁组1.4之间设有支撑千斤3.2。
所述第一连接单件和所述第二连接单件中均至少包括两组通过铰接部件d11铰接在所述模板系统2上的丝杆d1。
上述第一折叠臂3.11和所述第二折叠臂3.12发生相对旋转的角度可以根据实际需求进行设计，优选45°-180°，最好是：所述限位座a和所述限位卡b进行卡合时，所述第一折叠臂3.11的中心轴线和所述第二折叠臂3.12的中心轴线重叠或平行。
上述限位卡b优选楔形块(还可以采用销轴等其他部件)。
所述第二折叠臂3.12的第二端通过调节装置d与所述模板系统2连接，所述调节装置d的第一端活动设置在所述第二折叠臂3.12的第二端，所述调节装置d的第二端通过可拆卸式连接方式与所述模板系统2连接。所述调节装置d有两种结构：第一种、调节装置d包括丝杆d1，所述丝杆d1的第二端通过铰接部件d11铰接在所述模板系统2上，详见图3；第二种、调节装置d包括丝杆d1，所述丝杆d1的第二端设有u形卡持部位d12，所述模板系统2上设有与所述u形卡持部位d12相匹配的固定件d13(此处可以采用销轴)，详见图4。
本实施例中：(1)第二折叠臂与模板间有可调节装置，可以旋动丝杆对左右侧模的横向尺寸进行调节，也可以依次调整纵向的数根丝杆组件来调整模板纵向直线度(因为制作、拼装及模板自身变形的原因模板不可能是一条绝对的直线，浇注前需要调整)；(2)图3中铰接式的结构中丝杆通过销始终与模板系统连接，保证第二折叠臂动作时能够带动模板系统进行相应的动作；图4中的结构，可以往外撑紧模板系统保证受力，又方便旋动丝杆伸缩对模板系统进行微调(如果全部采用图3中的铰接式结构，模板系统和第二折叠臂有很多连接点，单独转动一个丝杆时其余的丝杆会对模板系统进行限位，调节困难，不方便)。
采用本实施例的衬砌台车，其立模和脱模方法如下：
立模方法，具体是：伸缩立柱单件1.11中的顶升机构动作，将衬砌台车进行升高至指定位置；伸缩控制机构3.13进行缩短，伸缩控制机构3.13带动第一折叠臂3.11动作，使得第一折叠臂3.11和第二折叠臂3.12发生相对旋转，当旋转至限位座a和限位卡b卡合时，第一折叠臂3.11和第二折叠臂3.12作为一个整体向外移动左侧模2.1和/或右侧模2.3至指定位置；在所述左侧模2.1的上端与所述顶模板2.2的左端之间以及所述右侧模2.3的上端与所述顶模板2.2的右端之间组装上螺旋撑杆3.3；完成立模。立模过程中，可以通过对调节装置中的丝杆进行调节而实现对整个模板系统轮廓位置的调节，操作方便。
脱模方法，具体是：拆除所述左侧模2.1的上端与所述顶模板2.2的左端之间以及所述右侧模2.3的上端与所述顶模板2.2的右端之间的螺旋撑杆3.3；伸缩控制机构3.13进行伸长，限位座a和限位卡b脱开，第一折叠臂3.11和第二折叠臂3.12发生相对旋转，左侧模2.1和/或右侧模2.3随着第二折叠臂3.12的运动向内收；伸缩立柱单件1.11中的顶升机构动作，将衬砌台车进行降低，完成脱模。
在进行立模前和脱模后，衬砌台车均通过行走机构4行走至指定位置。
应用本发明的技术方案，效果是：(1)可折叠连接件包括第一折叠臂、第二折叠臂以及伸缩控制机构，使得模板系统和托架横梁通过可折叠式调节连接件组成一个模架体系，整体结构精简，且通过三者的配合，能很好地实现脱模和立模状态快速切换，省去传统台车立模和脱模中进行拆除丝杆、支撑杆等操作，大大缩短立模和脱模的时间；立模后对模板轮廓尺寸的调整，仅需通过连接第二折叠臂和模板系统的调节装置即可实现，操作方便；(2)本发明门架系统采用伸缩立柱组件、倒u形的门架横梁组、门架纵梁组以及托架横梁组，伸缩立柱组件可以根据需求调整整个衬砌台车的高度，满足不同的需求；门架横梁组采用倒u形结构及结合其他结构，门架系统下方净空大，便于其他装置或施工人员经过；(3)本发明的衬砌台车的门架系统上设有行走轨道，便于和混凝土布料机联合使用，大大提高施工效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。