一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置的制作方法

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置。

背景技术：

在隧道衬砌台车施工中，当完成一次混凝土浇注之后，隧道衬砌台车需要移动至下一工位进行下一次混凝土浇注，而在隧道衬砌台车移动之前，需要将隧道衬砌台车前一工位上的轨道移动至隧道衬砌台车下一工位上，目前采用的方式为人工移动并铺设轨道，整个施工过程繁琐、劳动强度大、人工成本高、效率低、精度差，需反复测量定位确定钢轨的位置，为了解决上述缺陷，应该提供一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其结构简单、设计合理，通过在隧道衬砌台车上安装自带轨道铺设装置，能够实现自带轨道的铺设，不需要施工人员手工移动并铺设常规轨道，能够提高施工效率，节约人工成本，操作便捷，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：包括设置在行走梁正下方的自带轨道、设置在所述行走梁上用于顶升所述行走梁的顶升机构、安装在隧道衬砌台车本体上用于提升所述自带轨道的挂轮机构和设置在所述行走梁与所述自带轨道之间的用于牵引所述自带轨道的牵引机构，所述挂轮机构包括两个对称安装在所述隧道衬砌台车本体上的吊架、安装在所述吊架底端且靠近所述自带轨道一侧的挂轮安装轴和转动安装在所述挂轮安装轴上的挂轮，所述自带轨道包括轨道梁和安装在所述轨道梁顶部的钢轨，所述轨道梁两侧设置有供所述挂轮卡装的卡装槽，所述牵引机构包括安装在所述行走梁上的牵引机和用于导向所述牵引机的钢丝绳的导向轮组件，所述钢丝绳的自由端绕过所述导向轮组件并固定安装在所述轨道梁上。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述轨道梁为矩形箱梁，所述矩形箱梁包括平行布设的底板和盖板、以及两个平行布设在底板和盖板之间的腹板，所述卡装槽形成于所述底板和盖板之间。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述吊架包括吊板、安装在吊板上的筋板和安装在吊板底端的加厚板，所述筋板和所述加厚板均位于吊板远离所述自带轨道的侧面上，所述吊板的上端通过紧固件固定安装在行走轮箱的侧面上。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述挂轮通过轴承转动安装在所述挂轮安装轴上，所述挂轮安装轴的一端依次穿过所述吊板和加厚板，所述挂轮安装轴的一端的端面上开设有缺口，所述缺口位置处配合安装有轴端压板，所述轴端压板通过螺栓固定安装在所述加厚板上。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述盖板的两端均设置有限位块，所述盖板上设置有供所述钢丝绳固定安装的第一吊耳和第二吊耳。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述导向轮组件包括两个平行固定安装在所述行走梁上的导向轮安装板和多个安装在两个所述导向轮安装板之间的导向轮。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述顶升机构包括液压缸和套设在所述液压缸外侧的导向组件。

上述的一种隧道衬砌台车用自带轨道铺设装置，其特征在于：所述导向组件包括与液压缸缸体一端连接的下端开口的第一导向筒和与液压缸活塞杆一端连接的上端开口的第二导向筒，所述第一导向筒的下端插入所述第二导向筒内，所述行走梁上设置有供第一导向筒安装的支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的自带轨道铺设装置包括自带轨道、顶升机构、挂轮机构和牵引机构，当隧道衬砌台车需要移动至下一个工位时，首先需要将所述自带轨道牵引至下一个工位，实际使用时，首先，由顶升机构将行走梁顶升，在顶升机构顶升行走梁的过程中，由挂轮机构将所述自带轨道提升至离开地面，再由牵引机构牵引所述自带轨道沿着隧道衬砌台车的前进方向移动，然后，在顶升机构降落行走梁的过程中，将所述自带轨道铺设在地面上，即实现了所述自带轨道的铺设，不需要施工人员手工移动并铺设常规轨道，能够提高施工效率，节约人工成本，本自带轨道铺设装置与隧道衬砌台车之间拆装方便，适用范围广。

2、本实用新型的所述自带轨道包括轨道梁和钢轨，且轨道梁两侧设置有供所述挂轮卡装的卡装槽，与现有技术中的常规轨道相比较，所述自带轨道具有便于移动、便于提升的优势，且铺设方式简单、操作便捷，便于推广应用。

3、本实用新型通过在隧道衬砌台车本体上安装吊架，在吊架的底端安装挂轮安装轴，且挂轮安装轴位于靠近所述自带轨道的一侧，通过在挂轮安装轴上转动安装挂轮，由于轨道梁两侧设置有供所述挂轮卡装的卡装槽，因此，在顶升机构顶升行走梁的过程中，隧道衬砌台车本体会带动吊架和挂轮向上移动，挂轮卡装在所述卡装槽内，能够带动轨道梁离开地面并向上移动，即实现了在竖直方向上提升整个自带轨道的目的。

4、本实用新型的牵引机构包括牵引机和导向轮组件，牵引机安装在所述行走梁上，导向轮组件能够为钢丝绳进行导向，所述钢丝绳的自由端绕过所述导向轮组件并固定安装在所述轨道梁上，当所述自带轨道在竖直方向上被提升之后，启动牵引机，由牵引机自动收卷钢丝绳，由钢丝绳拉动轨道梁沿着隧道衬砌台车的前进方向水平移动，又由于挂轮转动安装在挂轮安装轴上，因此，轨道梁能够带动挂轮绕着挂轮安装轴转动，降低了盖板下表面与挂轮外圆面之间的摩擦力，便于轨道梁沿着隧道衬砌台车的前进方向水平移动。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过在隧道衬砌台车上安装自带轨道铺设装置，能够实现自带轨道的铺设，不需要施工人员手工移动并铺设常规轨道，能够提高施工效率，节约人工成本，操作便捷，便于推广应用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的右视图。

图3为本实用新型的自带轨道和挂轮机构的连接关系示意图。

图4为本实用新型的使用状态示意图。

附图标记说明:

1-1—吊板； 1-2—筋板； 1-3—加厚板；

2-1—挂轮； 2-2—挂轮安装轴； 2-3—轴承；

2-4—轴端压板； 2-5—螺栓； 3-1—轨道梁；

3-1-1—底板； 3-1-2—盖板； 3-1-3—腹板；

3-1-4—水平加强板； 3-2—钢轨； 3-3—限位块；

3-4—第一吊耳； 3-5—第二吊耳； 4—行走轮箱；

5—加高节； 6—行走梁； 7—行走轮驱动电机；

8—行走轮； 9—牵引机； 10—钢丝绳；

11-1—导向轮安装板； 11-2—导向轮； 12-1—液压缸缸体；

12-2—液压缸活塞杆； 13—支架； 14—第一导向筒；

15—第二导向筒。

具体实施方式

如图1、图2和图4所示，本实用新型包括设置在行走梁6正下方的自带轨道、设置在所述行走梁6上用于顶升所述行走梁6的顶升机构、安装在隧道衬砌台车本体上用于提升所述自带轨道的挂轮机构和设置在所述行走梁6与所述自带轨道之间的用于牵引所述自带轨道的牵引机构，所述挂轮机构包括两个对称安装在所述隧道衬砌台车本体上的吊架、安装在所述吊架底端且靠近所述自带轨道一侧的挂轮安装轴2-2和转动安装在所述挂轮安装轴2-2上的挂轮2-1，所述自带轨道包括轨道梁3-1和安装在所述轨道梁3-1顶部的钢轨3-2，所述轨道梁3-1两侧设置有供所述挂轮2-1卡装的卡装槽，所述牵引机构包括安装在所述行走梁6上的牵引机9和用于导向所述牵引机9的钢丝绳10的导向轮组件，所述钢丝绳10的自由端绕过所述导向轮组件并固定安装在所述轨道梁3-1上。

实际使用时，隧道衬砌台车的行走梁6的数量为两个，两个行走梁6的两端均安装有行走轮箱4，所述行走轮箱4内安装有行走轮8，所述行走轮箱4的数量为四个，其中位于隧道衬砌台车后侧的两个行走轮箱4上安装有行走轮驱动电机7，本实施例中，行走轮箱4与行走梁6之间安装有加高节5，加高节5的顶端通过紧固件固定安装在行走梁6的底端，加高节6的底端通过铰接的方式安装在行走箱4的顶端。

本实施例中，通过在行走梁6的正下方设置自带轨道，在所述行走梁6上设置用于顶升所述行走梁6的顶升机构，在隧道衬砌台车本体上安装用于提升所述自带轨道的挂轮机构，在所述行走梁6与所述自带轨道之间设置用于牵引所述自带轨道的牵引机构，当隧道衬砌台车需要移动至下一个工位时，首先需要将所述自带轨道牵引至下一个工位，实际使用时，首先，由顶升机构将行走梁6顶升，在顶升机构顶升行走梁6的过程中，由挂轮机构将所述自带轨道提升至离开地面，再由牵引机构牵引所述自带轨道沿着隧道衬砌台车的前进方向移动，然后，在顶升机构降落行走梁6的过程中，将所述自带轨道铺设在地面上，即实现了所述自带轨道的铺设，不需要施工人员手工移动并铺设常规轨道，能够提高施工效率，节约人工成本，本自带轨道铺设装置与隧道衬砌台车之间拆装方便，适用范围广。

本实施例中，通过在隧道衬砌台车本体上对称安装吊架，在吊架的底端安装挂轮安装轴2-2，且挂轮安装轴2-2位于靠近所述自带轨道的一侧，通过在挂轮安装轴2-2上转动安装挂轮2-1，由于所述轨道梁3-1两侧设置有供所述挂轮2-1卡装的卡装槽，因此，在顶升机构顶升行走梁6的过程中，隧道衬砌台车本体会带动吊架和挂轮2-1向上移动，挂轮2-1卡装在所述卡装槽内，能够带动轨道梁3-1离开地面并向上移动，即实现了在竖直方向上提升整个自带轨道的目的。

本实施例中，所述自带轨道包括轨道梁3-1和钢轨3-2，且轨道梁3-1两侧设置有供所述挂轮2-1卡装的卡装槽，与现有技术中的常规轨道相比较，所述自带轨道具有便于移动、便于提升的优势，且铺设方式简单、操作便捷，便于推广应用。

如图2所示，本实施例中，牵引机构包括牵引机9和导向轮组件，牵引机9安装在所述行走梁6上，导向轮组件能够为钢丝绳10进行导向，所述钢丝绳10的自由端绕过所述导向轮组件并固定安装在所述轨道梁3-1上，当所述自带轨道在竖直方向上被提升之后，启动牵引机9，由牵引机9自动收卷钢丝绳10，由钢丝绳10拉动轨道梁3-1沿着隧道衬砌台车的前进方向水平移动。

如图3所示，本实施例中，由于挂轮2-1转动安装在挂轮安装轴2-2上，因此，当钢丝绳10拉动轨道梁3-1沿着隧道衬砌台车的前进方向水平移动时，轨道梁3-1能够带动挂轮2-1绕着挂轮安装轴2-2转动，降低了挂轮2-1与卡装槽之间的摩擦力，便于轨道梁3-1沿着隧道衬砌台车的前进方向水平移动。

本实施例中，所述轨道梁3-1为矩形箱梁，所述矩形箱梁包括平行布设的底板3-1-1和盖板3-1-2、以及两个平行布设在底板3-1-1和盖板3-1-2之间的腹板3-1-3，所述卡装槽形成于所述底板3-1-1和盖板3-1-2之间。

如图3所示，本实施例中，所述轨道梁3-1为矩形箱梁，且矩形箱梁包括底板3-1-1、盖板3-1-2和腹板3-1-3，且底板3-1-1和盖板3-1-2之间形成所述卡装槽，实际使用时，在顶升机构顶升行走梁6的过程中，隧道衬砌台车本体带动吊架和挂轮2-1向上移动，使挂轮2-1的外圆面与盖板3-1-2的下表面相接触，并逐渐带动所述轨道梁3-1向上移动。

实际使用时，钢轨3-2通过焊接的方式固定安装在盖板3-1-2的顶部，且两个腹板3-1-3的中部均设置有水平加强板3-1-4，能够提高整个轨道梁3-1的刚性。

本实施例中，所述吊架包括吊板1-1、安装在吊板1-1上的筋板1-2和安装在吊板1-1底端的加厚板1-3，所述筋板1-2和所述加厚板1-3均位于吊板1-1远离所述自带轨道的侧面上，所述吊板1-1的上端通过紧固件固定安装在行走轮箱4的侧面上。

本实施例中，所述挂轮2-1通过轴承2-3转动安装在所述挂轮安装轴2-2上，所述挂轮安装轴2-2的一端依次穿过所述吊板1-1和加厚板1-3，所述挂轮安装轴2-2的一端的端面上开设有缺口，所述缺口位置处配合安装有轴端压板2-4，所述轴端压板2-4通过螺栓2-5固定安装在所述加厚板1-3上。

本实施例中，所述吊板1-1的上端通过紧固件固定安装在行走轮箱4的侧面上，当行走轮箱4向上移动时，即能带动吊板1-1和挂轮2-1向上移动，使挂轮机构起到提升轨道梁3-1的作用，实际使用时，所述吊板1-1还可以安装在行走梁6的侧面上，只要能够满足当隧道衬砌台车本体被顶升之后，挂轮2-1能够卡装在轨道梁3-1两侧的卡装槽内，能够提升轨道梁3-1离开地面的要求即可，结构形式灵活，便于拆装，使用效果好。

本实施例中，通过在吊板1-1底端设置加厚板1-3，当挂轮安装轴2-2依次穿过吊板1-1和加厚板1-3时，有助于保证挂轮安装轴2-2在吊板1-1上安装的稳定性。

本实施例中，所述挂轮2-1通过轴承2-3转动安装在所述挂轮安装轴2-2上，提高了挂轮2-1在挂轮安装轴2-2上转动的灵活性，同时，保证了轨道梁3-1在挂轮2-1上滑动的流畅性。

本实施例中，通过在挂轮安装轴2-2的一端的端面上开设缺口，且在所述缺口位置处配合安装轴端压板2-4，所述轴端压板2-4通过螺栓2-5固定安装在所述加厚板1-3上，能够实现对挂轮安装轴2-2的轴端固定，能够同时防止挂轮安装轴2-2的轴向移动和径向转动，使用效果好。

本实施例中，所述缺口为弧形缺口，所述轴端压板2-4为矩形压板，结构简单，拆装方便，使用效果好。

如图2所示，本实施例中，所述盖板3-1-2的两端均设置有限位块3-3，所述盖板3-1-2上设置有供所述钢丝绳10固定安装的第一吊耳3-4和第二吊耳3-5。

本实施例中，第一吊耳3-4和第二吊耳3-5沿着轨道梁3-1的竖直中心线对称设置，且第一吊耳3-4位于牵引机9的后侧，第二吊耳3-5位于牵引机9的前侧，实际使用时，当牵引机9牵引轨道梁3-1沿着隧道衬砌台车前进方向水平移动时，钢丝绳10的自由端应该固定安装在第一吊耳3-4上，而当隧道衬砌台车完成衬砌作业之后，需要将自带轨道收起时，即需要牵引机9牵引轨道梁3-1在隧道衬砌台车后退方向上水平移动，此时，钢丝绳10的自由端应该固定安装在第二吊耳3-5上。

本实施例中，通过在盖板3-1-2的两端均设置限位块3-3，能够防止轨道梁3-1在牵引的过程中发生脱落的现象。

本实施例中，所述轨道梁3-1的长度为19.6m，实际使用时，当轨道梁3-1被挂轮机构提升起来时，轨道梁3-1在自身重力的作用下，轨道梁3-1的端部会产生挠性变形，使得轨道梁3-1的端部接近地面，因此，所述轨道梁3-1两端的底部均设置为倒角结构，当轨道梁3-1的端部产生挠性变形，且轨道梁3-1的端部抵接在地面上时，能够减少轨道梁3-1两端与地面之间的摩擦，便于轨道梁3-1在牵引机9的带动下水平移动。

本实施例中，所述导向轮组件包括两个平行固定安装在所述行走梁6上的导向轮安装板11-1和多个安装在两个所述导向轮安装板11-1之间的导向轮11-2。

本实施例中，所述导向轮11-2的数量为三个。

本实施例中，所述顶升机构包括液压缸和套设在所述液压缸外侧的导向组件。

实际使用时，所述顶升机构也可以为蜗轮丝杠升降机。

如图1和图4所示，本实施例中，所述导向组件包括与液压缸缸体12-1一端连接的下端开口的第一导向筒14和与液压缸活塞杆12-2一端连接的上端开口的第二导向筒15，所述第一导向筒14的下端插入所述第二导向筒15内，所述行走梁6上设置有供第一导向筒14安装的支架13。

本实施例中，为了液压缸保证顶升的平稳性，通过在所述液压缸外侧套设导向组件，且导向组件包括第一导向筒14和第二导向筒15，液压缸缸体12-1一端通过铰接的方式安装在第一导向筒14内的顶面的中心位置，液压缸活塞杆12-2一端通过铰接的方式安装在第二导向筒15内的底面的中心位置，第一导向筒14固定安装在支架13上，且第一导向筒14位于支架13的正下方，实际使用时，当利用所述液压缸顶升行走梁6时，首先，液压缸活塞杆12-2伸出，使第二导向筒15的底端紧贴在地面上，接着，液压缸活塞杆12-2持续伸出，直至自带轨道与地面完全脱离，此时，通过第一导向筒15与第二导向筒15之间的相互配合，起到了为液压缸活塞杆12-2的伸出和缩回导向的作用，保证了液压缸顶升的平稳性，结构简单，导向性好，使用效果好。

在铺设自带轨道时，首先，启动所述顶升机构顶升所述行走梁6，在所述顶升机构顶升所述行走梁6的过程中，所述隧道衬砌台车本体带动所述吊架向上移动，所述挂轮2-1卡装在轨道梁3-1两侧的卡装槽内，所述挂轮2-1带动所述轨道梁3-1脱离地面并向上移动，当所述轨道梁3-1被提升达到安全距离后，停止顶升所述行走梁6；接着，启动所述牵引机9，由所述牵引机9自动收卷钢丝绳10，使钢丝绳10拉动所述轨道梁3-1沿隧道衬砌台车前进的方向水平移动一个设计距离；最后，当所述轨道梁3-1沿隧道衬砌台车前进的方向水平移动一个设计距离之后，收回所述顶升机构，使所述轨道梁3-1向下移动，直至所述轨道梁3-1与地面接触。

实际使用时，安全距离为50mm～150mm；设计距离为L1,且其中，L为隧道衬砌台车的行程距离，当自带轨道的长度为19.6m，隧道衬砌台车的行走梁6的长度L为12.1m，设计距离时，即当所述轨道梁3-1沿隧道衬砌台车前进的方向水平移动6.05m之后，收回所述顶升机构，将所述轨道梁3-1降落至地面上，启动行走轮驱动电机7，使隧道衬砌台车沿着前进的方向水平移动6.05m，在施工现场不需要施工人员手工重复移动和铺设常规轨道，不仅能够保证自带轨道铺设的精度，而且能够有效的降低施工效率，节约人工成本，便于推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。