一种明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统的制作方法

本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，具体而言，涉及一种明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统。

背景技术：

随着我国城镇化水平的快速提升以及工程设计和施工技术的进步，受特殊条件限制的明挖隧道作为一种重要建筑施工结构形式，在高速铁路建设中应运而生。

在现有和传统技术中，明挖矩形隧道侧墙和顶板施工一般采用模板支架系统，多为散拆散装模板和碗扣支架体系。该方法作业工序多、加固支撑多、整体外观欠佳且施工现场交叉作业时施工难度大，施工效率低下。而采用隧道衬砌台车整体衬砌侧墙和顶板，由于大跨度顶板混凝土浇筑后硬化过程的技术间歇较长，极大降低了台车的使用效率，在工期紧张情况下难以实现节点工期目标。

所以，如何改进隧道衬砌模板台车的结构设计和隧道衬砌模板台车的施工工法，提高施工效率、降低对交叉作业的干涉影响是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统，以解决现有技术中的隧道衬砌模板台车存在的作业工序多、加固支撑多、施工效率低下、交叉作业施工难度大等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统，包括内模台车和外模台车；所述内模台车包括内模板组件、内门架组件和内定脱模组件，所述外模台车包括外模板组件、外门架组件和外定脱模组件；所述内模板组件的横断面呈Π形，包括上部的内顶模和两侧的内边模，且两个所述内边模均与所述内顶模铰接；所述内门架组件位于所述内模板组件的内腔，用于支撑所述内模板组件；所述内定脱模组件设置在所述内模板组件和所述内门架组件之间，能够驱动所述内顶模上下升降、驱动两个所述内边模相对于所述内顶模摆动；所述外门架组件的横断面呈Π形，罩设在所述内模板组件的外围，包括上部的横梁架构和两侧的立柱架构；所述外模板组件包括两个外边模；任一所述立柱架构与相邻的所述内边模之间设置一个所述外边模；两个所述外边模均与所述横梁架构的下表面铰接；所述外定脱模组件设置在所述外门架组件上，能够固定所述外门架组件和两个所述外边模，并驱动所述外边模相对于所述横梁架构摆动。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述内定脱模组件包括内门架升降机构和内边模顶推机构；所述内门架升降机构设置于所述内门架组件下部，用于控制所述内门架组件的升降；所述内边模顶推机构位于所述内边模与所述内门架组件之间，用于控制所述内边模的摆动。优选地，内门架升降机构和内边模顶推机构均采用液压油缸实现顶推和收缩。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述内定脱模组件还包括内门架支承机构和内边模支承机构；所述内门架支承机构位于所述内门架组件的内侧，用于防止所述内门架组件向内侧凹陷，所述内边模支承机构设置在所述内边模与所述内门架组件之间，用于防止所述内边模向内侧凹陷。优选地，内门架支承机构和内边模支承机构为丝杆或者螺旋千斤顶。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述外定脱模组件包括外边模顶推机构；所述外边模顶推机构位于所述外边模与所述立柱架构之间，用于控制所述外边模的摆动。其中，外边模顶推机构优选使用液压油缸。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述外定脱模组件还包括外门架支承机构和外边模锚固装置；所述外门架支承机构位于所述立柱架构的外侧，用于防止所述外门架组件向外侧滑移，所述外边模锚固装置设置在所述外边模的底端。其中，外门架支承机构为丝杆或者螺旋千斤顶。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括内平移组件；所述内平移组件包括托架和水平顶推油缸，所述托架设置在所述内门架组件和所述内顶模之间，所述水平顶推油缸设置在所述内门架组件和所述托架之间，能够推动所述托架沿所述内门架组件的宽度方向平移。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括外平移组件；所述外平移组件包括两个横移油缸，任一所述外边模的顶端通过一个所述横移油缸设置在所述横梁架构的内壁，所述横移油缸能够推动所述外边模沿所述横梁架构的宽度方向平移。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括内行走机构；所述内行走机构包括内导轨和电机；所述内导轨支撑所述内门架组件，所述电机驱动所述内门架组件相对于所述内导轨移动。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括外行走机构；所述外行走机构包括外导轨和电机；所述外导轨支撑所述外门架组件，所述电机驱动所述外门架组件相对于所述外导轨移动。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述内边模、所述顶模与所述外边模均由多节条形的模板螺栓连接形成。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统，采用内外模板台车的整体结构，具有刚度高、稳定性好的优点，保证了隧道墙体的垂直度和平整度；设备施工简单，操作高效，降低了隧道施工的人工成本，减少了窝工，加快了施工进度，缩短了施工周期。

本实用新型的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本实用新型的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统整体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统衬砌后脱模的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中内模台车的断面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中内模台车的侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中外模台车的断面结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中外模台车的侧视图。

图标：1-内顶模；2-内边模；3-内门架组件；4-横梁架构；5-立柱架构；6-外边模；7-内门架升降机构；8-内边模顶推机构；9-内门架支承机构；10-内边模支承机构；11-外边模顶推机构；12-外门架支承机构；13-外边模锚固装置；14-托架；15-水平顶推油缸；16-横移油缸；17-内导轨；18-外导轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一、现有技术说明：

在现有技术中，明挖矩形隧道侧墙和顶板施工一般采用模板支架系统，多为散拆散装模板和碗扣支架体系。该方法作业工序多、加固支撑多、整体外观欠佳且施工现场交叉作业时施工难度大，施工效率低下。而采用隧道衬砌台车整体衬砌侧墙和顶板，由于大跨度顶板混凝土浇筑后硬化过程的技术间歇较长，极大降低了台车的使用效率，在工期紧张情况下难以实现节点工期目标。

二、本实用新型技术方案概述：

本实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统，包括内模台车和外模台车；内模台车包括内模板组件、内门架组件3和内定脱模组件，外模台车包括外模板组件、外门架组件和外定脱模组件；内模板组件的横断面呈Π形，包括上部的内顶模1和两侧的内边模2，且两个内边模2均与内顶模1铰接；内门架组件3位于内模板组件的内腔，用于支撑内模板组件；内定脱模组件设置在内模板组件和内门架组件3之间，能够驱动内顶模1上下升降、驱动两个内边模2相对于内顶模1摆动；外门架组件的横断面呈Π形，罩设在内模板组件的外围，包括上部的横梁架构4和两侧的立柱架构5；外模板组件包括两个外边模6；任一立柱架构5与相邻的内边模2之间设置一个外边模6；两个外边模6均与横梁架构4的下表面铰接；外定脱模组件设置在外门架组件上，能够固定外门架组件和两个外边模6，并驱动外边模6相对于横梁架构4摆动。

上述明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统的技术方案，能够较好地解决现有技术中的隧道衬砌模板台车存在的作业工序多、加固支撑多、施工效率低下、交叉作业施工难度大等问题：采用内外模板台车的整体结构，具有刚度高、稳定性好的优点，保证了隧道墙体的垂直度和平整度；设备施工简单，操作高效，降低了隧道施工的人工成本，减少了窝工，加快了施工进度，缩短了施工周期。

三、本实用新型技术方案具体实施方式：

针对上述现有技术方案存在的技术问题，下面结合具体的实施方式对本实用新型的技术方案做进一步的解释说明：

本实施例提供了一种明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统，其中：图1为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统整体的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统衬砌后脱模的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中内模台车的断面结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中内模台车的侧视图；图5为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中外模台车的断面结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统中外模台车的侧视图。如图1～6所示，明挖隧道矩形结构衬砌模板台车系统包括内模台车和外模台车；内模台车包括内模板组件、内门架组件3和内定脱模组件，外模台车包括外模板组件、外门架组件和外定脱模组件；内模板组件的横断面呈Π形，包括上部的内顶模1和两侧的内边模2，且两个内边模2均与内顶模1铰接；内门架组件3位于内模板组件的内腔，用于支撑内模板组件；内定脱模组件设置在内模板组件和内门架组件3之间，能够驱动内顶模1上下升降、驱动两个内边模2相对于内顶模1摆动；外门架组件的横断面呈Π形，罩设在内模板组件的外围，包括上部的横梁架构4和两侧的立柱架构5；外模板组件包括两个外边模6；任一立柱架构5与相邻的内边模2之间设置一个外边模6；两个外边模6均与横梁架构4的下表面铰接；外定脱模组件设置在外门架组件上，能够固定外门架组件和两个外边模6，并驱动外边模6相对于横梁架构4摆动。

在上述实施例的基础上，如图1、2、3、4所示，进一步地，内定脱模组件包括内门架升降机构7和内边模顶推机构8；内门架升降机构7设置于内门架组件3下部，用于控制内门架组件3的升降；内边模顶推机构8位于内边模2与内门架组件3之间，用于控制内边模2的摆动。优选地，内门架升降机构7和内边模顶推机构8均采用液压油缸实现顶推和收缩。液压油缸驱动方式可承受压力较大，耐用性高，控制缓慢平稳，并且具有过载保护能力。

在上述实施例的基础上，如图1、2、3、4所示，进一步地，内定脱模组件还包括内门架支承机构9和内边模支承机构10；内门架支承机构9位于内门架组件3的内侧，用于防止内门架组件3向内侧凹陷，内边模支承机构10设置在内边模2与内门架组件3之间，用于防止内边模2向内侧凹陷。优选地，内门架支承机构9和内边模支承机构10为丝杆或者螺旋千斤顶。螺旋千斤顶构造简单、起重量大、维护简易，使用安全可靠。

在上述实施例的基础上，如图1、2、5、6所示，进一步地，外定脱模组件包括外边模顶推机构11；外边模顶推机构11位于外边模6与立柱架构5之间，用于控制外边模6的摆动。其中，外边模顶推机构11优选使用液压油缸。

在上述实施例的基础上，如图1、2、5、6所示，进一步地，外定脱模组件还包括外门架支承机构12和外边模锚固装置13；外门架支承机构12位于立柱架构5的外侧，用于防止外门架组件向外侧滑移，外边模锚固装置13设置在外边模6的底端。其中，外门架支承机构12为丝杆或者螺旋千斤顶。

在上述实施例的基础上，如图1、2、3、4所示，进一步地，还包括内平移组件；内平移组件包括托架14和水平顶推油缸15，托架14设置在内门架组件3和内顶模1之间，水平顶推油缸15设置在内门架组件3和托架14之间，能够推动托架14沿内门架组件3的宽度方向平移。通过托架14和水平顶推油缸15，内平移系统能够调整内模板组件的衬砌中心与隧道中心对中，并控制侧墙的衬砌厚度。

在上述实施例的基础上，如图1、2、5、6所示，进一步地，还包括外平移组件；外平移组件包括两个横移油缸16，任一外边模6的顶端通过一个横移油缸16设置在横梁架构4的内壁，横移油缸16能够推动外边模6沿横梁架构4的宽度方向平移。利用横移油缸16，外平移组件能够调整外模板组件的衬砌中心与隧道中心对中，并控制侧墙的衬砌厚度。

在上述实施例的基础上，如图1、2、3、4所示，进一步地，还包括内行走机构；内行走机构包括内导轨17和电机；内导轨17支撑内门架组件3，电机驱动内门架组件3相对于内导轨17移动。由于隧道通常长度大，而模板台车系统的长度尺寸较小，不可能一次性浇筑完整，利用导轨和电机，能够沿隧道长度方向逐一浇筑，同时减少交叉作业的施工影响。根据设计需要和实际施工经验，内行走机构的行驶速度设计为6.7米每分钟。

在上述实施例的基础上，如图1、2、5、6所示，进一步地，还包括外行走机构；外行走机构包括外导轨18和电机；外导轨18支撑外门架组件，电机驱动外门架组件相对于外导轨18移动。同上，外行走机构的行驶速度设计为6.7米每分钟。

在上述实施例的基础上，进一步地，内边模2、顶模与外边模6均由多节条形的模板螺栓连接形成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。