专利名称：一种与掘进同步施工的衬砌方法以及实施该方法的衬砌台车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对新开挖的隧道进行衬砌作业的方法及设备。属隧道掘进工程技术邻域。
背景技术：
目前在隧道掘进工程中越来越多地使用隧道掘进机(TBM)掘进。它采用长皮带输渣，将岩渣从工作面长距离输送到隧洞外。参见“铁道部科学技术信息研究所”出版的《铁道文摘》1999年第九期P.22。由于输送带是安装在隧洞壁上的，因此，现有的衬砌台车不能随掘进机跟进，衬砌作业只能等到洞体全线贯通后才能进行。即只能实现掘进和衬砌的顺序作业，施工工期长，长期裸露的岩壁易发生松动、变形，不仅危险性大，而且也给后来的台车置入和衬砌作业带来困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种可与掘进作业同步进行的衬砌方法和一种实施这种方法的可供输送带持续穿过的衬砌台车。
本发明的与掘进作业同步进行的衬砌方法包括以下步骤1).将衬砌台车工位处的原掘进机的回转式输送机的输送带、托辊及托辊架拆除，把衬砌台车安装到衬砌工位即可进行衬砌作业，2).在衬砌台车中安装托辊架及托辊，将前一步骤拆除的输送带安装在衬砌台车中的托辊上，即输送带穿过衬砌台车重新构成掘进机的从工作面到隧洞外的回转式输送机以在衬砌作业的同时进行掘进作业，3).完成该工位的衬砌施工后将下一衬砌工位处的输送带、托辊及托辊架拆除，前移衬砌台车至该衬砌工位，被拆除了托辊架的该段输送带随着衬砌台车的前移被套装在衬砌台车中的托辊上，4).将先前拆除的托辊架及托辊安装在衬砌台车前移后腾出的工位上完成该段输送带的安装，再次重新构成掘进机的从工作面到隧洞外的回转式输送机，5).重复3、4步骤即可完成整个隧道的掘进和衬砌同步作业施工。
本发明的与掘进同步衬砌施工的衬砌台车，包括车架、安装在车架上的模板油缸和安装在模板油缸伸缩臂上的衬砌模板，框架梁以及传动装置，本发明的特征是在所述的车架上安装有承接输送带的上、下托辊。该承接输送带的上、下托辊可安装在车架旁边的两个侧模油缸之间的空隙位置处，也可以安装在顶模的下方，或其它的不妨碍衬砌台车正常作业的地方。所述的上、下托辊还可安装在台车的侧模板上。工作时先拆除位于衬砌工位处的原掘进机的输送带及上、下托辊及托辊架，置入衬砌台车，到位后将原位处的输送带安装在衬砌台车中的上、下托辊上，使输送带穿过衬砌台车保持岩渣从工作面到隧洞外的正常输送，即在进行掘进作业的同时还可进行衬砌作业。从而实现与掘进同步的衬砌施工作业。
与前述现有技术相比，本发明的优点是打破了传统的须先完成掘进作业方能进行衬砌作业的施工程序，在掘进作业的同时同步进行衬砌作业，互不影响，不仅可以大大缩短工期，获得巨大的经济效益，还减少了新开挖的洞壁岩层的裸露时间，可有效避免裸露的岩壁易发生的松动、变形、渗漏等可能引起的各种隐患，使工作的危险性大为降低；及时完成的衬砌层洞身也使得在隧道掘进过程中的其它辅助工作的安全性大大提高。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是本发明的衬砌台车的结构示意2是图1的俯视3是图1的A-A放大视4是安装在侧模板上的托辊结构示意图具体实施方式
本发明的与掘进作业同步进行的衬砌方法包括以下步骤第1步，衬砌台车的置入将第一个衬砌工位处的输送带、托辊及托辊架拆除，腾出衬砌工位，将衬砌台车安装到该衬砌工位即可开始衬砌作业，
第2步，在衬砌台车中安装托辊，将前一步骤拆下的输送带安装在衬砌台车中的托辊上，即输送带穿过衬砌台车重新构成从工作面到隧洞外的回转式输送机，即可实现同时进行掘进和衬砌作业，第3步，完成该工位的衬砌施工后将下一衬砌工位处的输送带、托辊及托辊架拆除，前移衬砌台车至该衬砌工位，被拆除了托辊架的该段输送带随着衬砌台车的前移被套装在衬砌台车中的托辊上，第4步，将先前拆除的托辊架及托辊安装在衬砌台车前移后腾出的工位上完成该段输送带的安装，再次重新构成掘进机的从工作面到隧洞外的回转式输送机，实现在掘进作业的同时进行衬砌作业，重复3、4步骤即可完成整个隧道的掘进和衬砌作业的同步施工。
如图1～3所示，本发明的与掘进同步衬砌施工的衬砌台车的构成包括车架1、安装在车架1上的模板油缸4和安装在模板油缸伸缩臂上的衬砌模板6、框架梁9以及传动装置11，本发明的特征是在所述的车架上安装有承接输送带的2的上托辊12、下托辊13。上、下托辊用托辊架3安装在车架上，可根据安装工位的空间情况来设计托辊架3。该承接输送带的上、下托辊及托辊架可设置在车架旁边的两个侧模油缸4之间的空隙位置处，也可以设置在顶模的下方，或其它的不妨碍衬砌台车正常作业的地方。
参见图4，所述的上、下托辊还可以安装在台车的侧模板6上。
为保证掘进段的输送带与台车中的输送带的过渡，在台车的前端悬吊有一段输送带托架过渡段14。图中5(双点划线所示部分)为掘进机的安装在隧洞壁8上的托辊，10(双点划线所示部分)为安装在衬砌层7上的托辊。
工作时先拆除位于衬砌工位处的原掘进机的输送带及上、下托辊及托辊架，置入衬砌台车，到位后将原位处的输送带安装在衬砌台车中的托辊上，使输送带穿过衬砌台车保持岩渣从工作面到隧洞外的正常输送，即在进行衬砌作业的同时维持了掘进作业的正常进行。从而实现与掘进同步的衬砌施工作业。
权利要求
1.一种与掘进同步施工的衬砌方法以及实施该方法的衬砌台车，其特征是所述的同步衬砌方法包括以下步骤1).将衬砌台车工位处的原掘进机的回转式输送机的输送带、托辊及托辊架拆除，把衬砌台车安装到衬砌工位即可进行衬砌作业，2).在衬砌台车中安装托辊架及托辊，将前一步骤拆除的输送带安装在衬砌台车中的托辊上，即输送带穿过衬砌台车重新构成掘进机的从工作面到隧洞外的回转式输送机以在衬砌作业的同时进行掘进作业，3).完成该工位的衬砌施工后将下一衬砌工位处的输送带、托辊及托辊架拆除，前移衬砌台车至该衬砌工位，被拆除了托辊架的该段输送带随着衬砌台车的前移被套装在衬砌台车中的托辊上，4).将先前拆除的托辊架及托辊安装在衬砌台车前移后腾出的工位上完成该段输送带的安装，再次重新构成掘进机的从工作面到隧洞外的回转式输送机，5).重复3、4步骤即可完成整个隧道的掘进和衬砌同步作业施工。
2.如权利要求1所述的与掘进同步施工的衬砌台车，包括车架、安装在车架上的模板油缸和安装在模板油缸伸缩臂上的衬砌模板，框架梁以及传动装置，其特征是在所述的台车中设置有承接输送带的上、下托辊。
3.如权利要求2所述的与掘进同步施工的衬砌台车，其特征是所述的上、下托辊安装在车架旁边的两侧模油缸之间的空隙位置处。
4.如权利要求2所述的与掘进同步施工的衬砌台车，其特征是所述的上、下托辊安装在顶模的下方。
5.如权利要求2所述的与掘进同步施工的衬砌台车，其特征是在台车的前端悬吊有一段输送带托架过渡段。
6.如权利要求2所述的与掘进同步施工的衬砌台车，其特征是所述的上、下托辊安装在台车的侧模板上。
全文摘要
一种与掘进机同步施工的衬砌方法以及实施该方法的衬砌台车，涉及隧道掘进技术邻域中的衬砌作业方法及设备。通过在台车中设置承接输送带的托辊，将衬砌工位处的输送带、托辊及托辊架拆除，腾出衬砌工位，将衬砌台车安装到该衬砌工位即可进行衬砌作业，前一步骤拆下的输送带安装在衬砌台车中的托辊上，即输送带穿过衬砌台车重新构成从工作面到隧洞外的回转式输送机，即可实现同时进行掘进和衬砌作业。打破了传统的须先完成掘进作业方能进行衬砌作业的施工程序，不仅可以大大缩短工期，还减少了新开挖的洞壁岩层的裸露时间，安全性大大提高。
文档编号E21D1/00GK1730905SQ20051002142
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年8月8日
发明者高菊茹, 梅志荣, 叶国荣, 文志勇, 张晓林, 涂文轩, 徐辰丁 申请人:中铁西南科学研究院