一种台车用顶模系统的制作方法

本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别地，涉及一种台车用顶模系统。

背景技术：

隧道衬砌台车是为隧道、涵洞等不同断面尺寸的混凝土衬砌而专门设计制造的非标产品，其特点是以电机驱动行走机构带动台车行走，利用液压油缸和螺旋千斤调整模板到位及收模，衬砌表面光洁度高，衬砌速度快。它具有成本较低、结构可靠、操作方便、衬砌速度快、隧道成型面好等优点。

隧道衬砌由模板总成、门架总成、托架总成、横移机构、顶升机构、走行机构、支撑千斤、梯子平台、液压和电气系统等部分组成。由顶模总成和托架总成组成的顶模支撑体系是整个台车支撑体系最重要的一环，起到承上启下的作用，顶模底部与侧模铰接。浇筑边墙时，顶模支撑体系除承受其自重外，还要承受侧模的自重和混凝土浇筑时对侧模产生的；浇筑边墙时除承受顶模支撑体系自重和侧模自重外，还要承受浇注的上部混凝土上百吨的重量和侧模带来的挤压力。

目前，托架总成均为装配式结构，由多根横梁、纵向连接梁、斜拉杆及竖向支撑等横向和竖向交错连接组成，模板为单腹板无封板结构，托架横梁与模板连接位置为竖向平面安装，具体以下缺陷：(1)零部件数量多达上百件，连接节点多，且各部件均需通过螺栓或销轴进行连接，制造、装运和现场拼装困难，加工、运输成本高，拼装周期长，结构强度、刚度、稳定性均较差；(2)梁横向和竖向交错连接，占据空间较多，施工人员现场通行和操作均不方便，同时也存在安全隐患；(3)单腹板无封板结构的模板，与托架总成连接位置均需要额外制作安装座，每台台车制作时需整体放样和制作工装，模板连接座位置每次不一样，工装不能通用，加工效率低且误差大；(4)托架横梁与模板连接位置为竖向平面安装，螺栓受剪切力，容易引起偏斜和错位。

因此，设计一种结构精简、模块化设计、稳定性好以及托架总成与模板连接位置接触连接好的台车用顶模系统具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构精简、模块化设计、稳定性好以及托架总成与模板连接位置接触连接好的台车用顶模系统，具体技术方案如下：

一种台车用顶模系统，包括顶模总成，所述顶模总成包括一个模板单件或者沿隧道长度方式设置的至少两个模板单件，所述模板单件包括与隧道施工面相匹配的至少一块模板；至少一个所述模板单件的两端分别设有便于连接的台阶部位。

以上技术方案中优选的，所述模板单件包括一体化的一块顶模板，所述顶模板的两端分别设有便于连接的台阶部位；

或者是，所述顶模总成包括左顶模和右顶模，所述左顶模和所述右顶模均包括一块模板或者串联设置的至少两块模板，所述左顶模中的模板上和所述右顶模中的模板上均设有便于连接的台阶部位。

以上技术方案中优选的，所述左顶模与所述右顶模通过连接件连接；所述连接件为螺栓和定位销轴的结合。

以上技术方案中优选的，所述台阶部位的连接面为水平面以及斜面中的至少一种；台阶部位的连接面和托架纵梁组连接处至少有一个位置采用横向和/或纵向进行位置调节的安装固定孔；所述安装固定孔为腰型孔。

以上技术方案中优选的，所述模板为由面板、肋板、筋板以及封板组成箱形结构；所述连接面设置在所述封板上。

以上技术方案中优选的，还包括托架总成，所述托架总成包括托架横梁组和托架纵梁组，所述托架横梁组包括沿隧道长度方向并列设置的至少两组托架横梁架，所述托架纵梁组包括至少一组与隧道同长度方向设置的托架纵梁架；所述托架纵梁架和所述托架横梁架为可拆卸式连接；

所述顶模总成通过设置在模板上的台阶部位与所述托架横梁架中的托架横梁和/或所述托架纵梁架中托架纵梁相搭接或可拆卸式连接。

以上技术方案中优选的，所述托架横梁架为由多根托架横梁和多根横梁连接梁组成的桁架结构；所述托架纵梁架为由多根托架纵梁和多根纵梁连接梁组成的桁架结构；

所述台阶部位与所述托架横梁之间以及所述台阶部位与所述托架纵梁之间均为可拆卸式连接。

以上技术方案中优选的，所述托架横梁架和所述托架纵梁架上均设有斜拉杆；所述托架横梁架和所述托架纵梁架上均设有用于施工人员通过的通道。

以上技术方案中优选的，多组所述托架横梁架之间通过辅助连接梁连接。

以上技术方案中优选的，所述模板单件上还设有与侧模板进行铰接的铰接部位。

应用本实用新型的台车用顶模系统，效果是：

(1)本实用新型的台车用顶模系统包括顶模总成，所述顶模总成包括一个模板单件或者沿隧道长度方式设置的至少两个模板单件，所述模板单件包括与隧道施工面相匹配的至少一块模板；至少一个所述模板单件的两端分别设有便于连接的台阶部位。模板单件的数量可以根据实际需求进行选择；顶模总成便于标准化设计、模块化制造，能通用互换、重复使用，用于近似或类似断面；可以工厂用工装批量化制造，安装精度高；顶模总成中的模板上设有便于连接的台阶部位，使得顶模总成和托架总成之间的连接位置接触面积大，受力好，且能有效防止螺栓受剪，减少变形和错位。

(2)本实用新型中所述模板单件可以是一体化结构的一整块模板，也可以是多个模板组装成的模板总成，便于模块化设计，实用性强。

(3)本实用新型中所述台阶部位的连接面为水平面以及斜面中的至少一种；台阶部位的连接面和托架纵梁组连接处至少有一个位置采用横向和/或纵向进行位置调节的安装固定孔；所述安装固定孔为腰型孔。安装固定孔的设计，便于模板总成和托架总成之间的安装调节，避免制造误差或拼装累积误差引起的孔位错位而安装不上。

(4)本实用新型中所述模板为由面板、肋板、筋板以及封板组成箱形结构，结构强度高，稳定性好；所述连接面设置在所述封板上，便于和托架总成连接安装。

(5)本实用新型中所述托架总成包括托架横梁组和托架纵梁组，托架横梁组中托架横梁架为由多根托架横梁和多根横梁连接梁组成的桁架结构；托架纵梁组中托架纵梁架为由多根托架纵梁和多根纵梁连接梁组成的桁架结构。托架横梁架和托架纵梁架均采用桁架结构，强度刚度高，稳定性强；且所述托架横梁架和所述托架纵梁架上均设有斜拉杆，进一步提高结构强度；所述托架横梁架和所述托架纵梁架上均设有用于施工人员通过的通道，方便施工人员施工操作。

(6)本实用新型中所述模板单件上还设有与侧模板进行铰接的铰接部位，便于本实用新型的顶模系统与侧模进行安装和拆卸。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不对本实用新型的不当限定。附图中：

图1是实施例1中台车用顶模系统使用时的结构示意图；

图2是图1中左顶模的结构示意图；

图3是图1中托架总成的结构示意图；

其中：1、顶模总成，1.1、左顶模，1.2、右顶模，1.3、连接件，T、台阶部位，2、托架总成，2.1、托架横梁组，2.11、托架横梁架，A1、托架横梁，A2、横梁连接梁，2.2、托架纵梁组，2.21、托架纵梁架，B1、托架纵梁，B2、纵梁连接梁，C、斜拉杆，D、辅助连接梁，E1、面板，E2、肋板，E3、筋板，E4、封板，3、侧模板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型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：

一种台车用顶模系统，详见图1-3，包括顶模总成1和托架总成2，详情如下：

所述顶模总成1包括一个模板单件或者沿隧道长度方式设置的至少两个模板单件，所述模板单件包括与隧道施工面相匹配的两块模板，即左顶模1.1和右顶模1.2，所述左顶模1.1与所述右顶模1.2通过连接件1.3连接，此处优选所述连接件1.3为螺栓和定位销轴的结合。

所述左顶模1.1和所述右顶模1.2均包括一块模板，详见图1和图2，所述左顶模1.1中的模板上和所述右顶模1.2中的模板上均设有便于连接的台阶部位T，优选所述左顶模1.1和右顶模1.2均为由面板E1、肋板E2、筋板E3以及封板E4组成箱形结构，所述连接面设置在所述封板上。除此之外，所述模板单件包括一体化的一块顶模板，所述顶模板的两端分别设有便于连接的台阶部位。

上述台阶部位T的连接面为水平面以及斜面中的至少一种，即可以是水平面，也可以是斜面，还可以是水平面和斜面组成的台阶式结构，满足与托架总成相匹配即可；尤其是模板下端部位的台阶部位T采用水平面和斜面组成的台阶式结构，形成止口结构，能有效防止螺栓受剪，减少变形和错位。此处优选台阶部位的连接面和托架纵梁组连接处至少有一个位置采用横向和/或纵向进行位置调节的安装固定孔；所述安装固定孔为腰型孔。便于模板总成和托架总成之间的安装调节，避免制造误差或拼装累积误差引起的孔位错位而安装不上。

所述托架总成2包括托架横梁组2.1和托架纵梁组2.2，详见图1和图3，所述托架横梁组2.1包括沿隧道长度方向并列设置的至少两组托架横梁架2.11(图3中示意了九组)，所述托架纵梁组2.2包括至少一组与隧道同长度方向设置的托架纵梁架2.21(图3中示意了四组)；所述托架纵梁架2.21和所述托架横梁架2.11为可拆卸式连接。优选的，所述托架横梁架2.11为由多根托架横梁A1和多根横梁连接梁A2组成的桁架结构，所述托架纵梁架2.21为由多根托架纵梁B1和多根纵梁连接梁B2组成的桁架结构，采用桁架结构，结构强度高且稳定性好；所述托架横梁架2.11和所述托架纵梁架2.21上均设有斜拉杆C，加强结构强度；所述托架横梁架2.11和所述托架纵梁架2.21上均设有用于施工人员通过的通道，便于施工人员通过。

优选的，所述顶模总成1通过设置在模板上的台阶部位T同时与所述托架横梁架2.11中的托架横梁以及所述托架纵梁架2.21中托架纵梁相搭接或可拆卸式连接，更优选所述台阶部位T与所述托架横梁A1之间以及所述台阶部位T与所述托架纵梁B1之间均为可拆卸式连接。

本实施中相邻两组所述托架横梁架2.11之间通过辅助连接梁D连接，进一步加强托架横梁架的结构强度。

所述模板单件上还设有与侧模板3进行铰接的铰接部位，便于与侧模板的组装。

应用本实施例的技术方案，效果是：(1)整个顶模系统整体结构简单，零部件种类和数量大大减少，便于制造、装运、现场拆装和管理；(2)顶模总成和托架总成均采用标准化设计、模块化制造，能通用互换、重复使用，用于近似或类似断面；可以工厂用工装批量化制造，安装精度高；(3)模板采用有腹板加封板结构，托架采用桁架片结构，强度刚度高，稳定性强；(4)托架总成与模板总成的连接位置接触面积大，受力好，能有效防止螺栓受剪，减少变形和错位。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。