一种全圆形隧道变径变形台车装置的操作方法与流程

本发明涉及全圆隧道衬砌台车，尤其是一种全圆形隧道变径变形台车装置的操作方法。

背景技术：

目前，现有的全圆隧道衬砌浇筑施工，大多数的全圆隧道衬砌施工的模板为通过人工搭建支撑架体对全圆模板进行支撑，由于全圆隧道施工通过人工搭建支撑架体速度较慢，搭建施工的材料较多，人工的劳动强度较大，施工设备和材料进出施工现场时，容易造成堵塞；另外，全圆隧道进行变径施工的定位支撑难度较大，容易出现误差，影响隧道直径变大后的施工质量；导致人工的费用高、进度慢，影响施工的进度；鉴于上述的诸多原因，现提出一种全圆形隧道变径变形台车装置的操作方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有的全圆隧道施工通过人工搭建支撑架体速度较慢，搭建施工的材料较多，人工的劳动强度较大，施工设备和材料进出施工现场时，容易造成堵塞；另外，全圆隧道进行变径施工的定位支撑难度较大，容易出现误差，影响隧道直径变大后的施工质量；导致人工的费用高、进度慢，影响施工的进度；现通过合理的设计，提供一种全圆形隧道变径变形台车装置的操作方法；本发明的模板架体中设置针梁体，模板架体与全圆模板之间通过丝杆、支撑油缸进行支撑或脱模、拆除丝杆，拆除丝杆时，由支撑油缸对顶模、边模分别支撑或收缩脱模，不需要人工搭建支撑架体，通过模板架体与针梁体为交替的进行移动、支撑、定位，降低了劳动强度，加快了施工的进度；针梁体的两端外侧分别预留渐变模板的工位，渐变模板的工位上分别设置渐变模板，本发明的渐变模板轴向定位较为准确，能够保证全圆隧道变径施工的质量，能够缩短施工的周期，减少施工的材料和设施，降低施工的成本，提高施工质量，能够加快国家的隧道工程建设。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案，一种全圆形隧道变径变形台车装置的操作方法，所述的全圆形隧道变径变形台车装置，是由针梁体、轨道、模板架体、门架、全圆模板、第一渐变模板、第二渐变模板、升降油缸机构、后油缸座、前油缸座、升降支撑腿、抗浮动架、渐变模板支架、行走机构、行走轮、丝杆、支撑油缸、顶模、边模、底模、模板接口、工作窗、模板移动机构构成；针梁体两端下方与地面之间分别设置两对升降油缸机构，后端的一对升降油缸机构下端设置为后油缸座，前端的一对升降油缸机构下端设置为前油缸座；针梁体中部外侧设置为模板架体，模板架体外侧设置为全圆模板，全圆模板设有工作窗；针梁体上面两端对称设置为一对模板移动机构，一对模板移动机构与模板架体之间分别设置拉绳，一对模板移动机构的一侧分别设有液压泵站；针梁体上面两侧对称设有一对纵梁，一对纵梁上面平行设置一对轨道，针梁体下面两侧对称设有一对底梁，一对底梁下面平行设置一对轨道；

模板架体上面两侧对称设置一对移动架纵梁、模板架体下面两侧对称设置一对移动架底梁；一对移动架底梁与一对移动架纵梁设置为一组移动架体纵梁，一组移动架体纵梁之间均布设置至少三个门架；至少三个门架的门框中对应针梁体预留为移动通道，移动通道中设置针梁体；

门架上端的横梁设置为上横梁，门架的门柱下端之间均设有门架下横梁，前端的门架与后端的门架上方两侧设置为一对抗浮动架，前端的门架与后端的门架下方两侧设置为一对升降支撑腿，升降支撑腿中部设有液压缸；前端的门架与后端的门架两端上方均设有滑轮，模板移动机构与滑轮之间设置收放钢丝绳；前端的门架与后端的门架的上横梁下面两侧对称设置为两对行走机构；前端的门架与后端的门架的下横梁上面两侧对称设置为两对行走机构；两对行走机构对应针梁体下面的一对轨道设置，行走机构中均设置一对行走轮，行走轮中部均预留轮槽，行走轮的轮槽分别设置轨道；

针梁体两端外侧设置为对称设置第一渐变模板、第二渐变模板，针梁体两侧分别与第一渐变模板、第二渐变模板之间设置渐变模板支架；第一渐变模板、第二渐变模板的两端设置为不同的直径，第一渐变模板、第二渐变模板的小直径端与全圆模板的直径相同设置，第一渐变模板、第二渐变模板的小直径端或大直径端相对设置；

模板架体顶部设置为顶模，模板架体底部设置为底模，模板架体两侧设置为边模，顶模一端与边模之间预留为模板接口，模板架体与全圆模板之间设置丝杆，模板架体分别与顶模、边模之间设置支撑油缸；

全圆形变径变形台车进入隧道之前，全圆模板、升降油缸机构为收起状态；先将全圆形变径变形台车移动至全圆隧道的进口后，模板架体通过液压带动升降支撑腿进行支撑、轴向定位。

模板架体支撑、轴向定位后，启动一对模板移动机构同向进行同步转动，后端的模板移动机构收紧钢丝绳，前端的模板移动机构放松钢丝绳，一对模板移动机构的钢丝绳带动针梁体向前滑动进入隧道，针梁体的前段进入隧道施工段位后，一对模板移动机构关闭，针梁体停止向前移动。

针梁体停止向前移动后，针梁体通过两端的升降油缸机构液压杆分别带动后油缸座、前油缸座伸出与地面进行定位支撑，后油缸座、前油缸座分别与地面进行定位支撑平稳后；模板架体两端的升降支撑腿收起，启动一对模板移动机构为同向进行同步转动，前方的模板移动机构带动模板架体沿轨道向前移动至针梁体前段后，一对模板移动机构关闭，模板架体的停止向前移动，模板架体两端下方的升降支撑腿伸出与隧道的地面进行支撑、定位；

升降支撑腿伸出与隧道的地面进行支撑、定位后，针梁体再次重复上面的流程向前移动进入下一段的施工段位通过后油缸座、前油缸座伸出与地面进行定位支撑；针梁体再次进入下一段的施工段位定位支撑完成后；模板架体两端下方的、升降支撑腿、后油缸座、前油缸座同时进行模板架体的支撑、定位；

模板架体的支撑、定位完成后，模板架体两端上方的抗浮动架伸出与隧道顶部进行支撑、定位；模板架体；抗浮动架支撑、定位完成后，模板架体的两侧与顶部分别通过支撑油缸对第一渐变模板、第二渐变模板、顶模向外进行支撑，第二渐变模板、顶模之间的模板接口对应固定后，完成全圆模板的定位支撑；全圆模板定位支撑完成后，模板架体与全圆模板通过丝杆进行加固支撑，模板架体与全圆模板之间的丝杆加固支撑完成后，即完成台车装置的全圆模板定位、支撑。

全圆模板定位、支撑完成后，依次开启全圆模板下部、中部、端部的工作窗进行混凝土衬砌的浇筑施工；全圆模板外侧的混凝土浇筑、凝固稳定后，除去丝杆，通过支撑油缸收缩带动全圆模板进行脱模，全圆模板脱模完成后；模板架体与针梁体为交替的进行移动、支撑、定位，重复以上的工作流程对全圆模板外侧进行混凝土的浇筑施工。

当隧道进行变大直径施工时，通过第二渐变模板支撑、定位进行直径变大的混凝土浇筑施工；当隧道进行大直径变小施工时，通过第一渐变模板支撑、定位进行直径变大的混凝土浇筑施工。

有益效果：本发明的模板架体中设置针梁体，模板架体与全圆模板之间通过丝杆、支撑油缸进行支撑或脱模、拆除丝杆，拆除丝杆时，由支撑油缸对顶模、边模分别支撑或收缩脱模，不需要人工搭建支撑架体，通过模板架体与针梁体为交替的进行移动、支撑、定位，降低了劳动强度，加快了施工的进度；针梁体的两端外侧分别预留渐变模板的工位，渐变模板的工位上分别设置渐变模板，本发明的渐变模板轴向定位较为准确，能够保证全圆隧道变径施工的质量，能够缩短施工的周期，减少施工的材料和设施，降低施工的成本，提高施工质量，能够加快国家的隧道工程建设。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是总装结构示意图；

图2是图1的局部构示意图；

图3是图2的工作状态结构示意图；

图4是图1的针梁梁体与全圆模板结构示意图；

图5是图4的局部结构示意图；

图6是图1的模板移动架体与模板结构示意图；

图7是图6的中部截面结构示意图；

图8是图1的针梁的梁体结构示意图；

图1、2、3、4、5、6、7、8中：针梁体1、轨道1-1、模板架体2、门架2-1、全圆模板3、第一渐变模板4、第二渐变模板4-1、升降油缸机构5、后油缸座5-1、前油缸座5-2、升降支撑腿6、抗浮动架7、渐变模板支架8、行走机构9、行走轮10、丝杆11、支撑油缸12、顶模13、边模14、底模15、模板接口16、工作窗17、模板移动机构18。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

针梁体1两端下方与地面之间分别设置两对升降油缸机构5，后端的一对升降油缸机构5下端设置为后油缸座5-1，前端的一对升降油缸机构5下端设置为前油缸座5-2；针梁体1中部外侧设置为模板架体2，模板架体2外侧设置为全圆模板3，全圆模板3设有工作窗17；针梁体1上面两端对称设置为一对模板移动机构18，一对模板移动机构18与模板架体2之间分别设置拉绳，一对模板移动机构18的一侧分别设有液压泵站；针梁体1上面两侧对称设有一对纵梁，一对纵梁上面平行设置一对轨道1-1，针梁体1下面两侧对称设有一对底梁，一对底梁下面平行设置一对轨道1-1；

模板架体2上面两侧对称设置一对移动架纵梁、模板架体2下面两侧对称设置一对移动架底梁；一对移动架底梁与一对移动架纵梁设置为一组移动架体纵梁，一组移动架体纵梁之间均布设置至少三个门架2-1；至少三个门架2-1的门框中对应针梁体1预留为移动通道，移动通道中设置针梁体1；

门架2-1上端的横梁设置为上横梁，门架2-1的门柱下端之间均设有门架下横梁，前端的门架2-1与后端的门架2-1上方两侧设置为一对抗浮动架7，前端的门架2-1与后端的门架2-1下方两侧设置为一对升降支撑腿6，升降支撑腿6中部设有液压缸；前端的门架2-1与后端的门架2-1两端上方均设有滑轮，模板移动机构18与滑轮之间设置收放钢丝绳；前端的门架2-1与后端的门架2-1的上横梁下面两侧对称设置为两对行走机构9；前端的门架2-1与后端的门架2-1的下横梁上面两侧对称设置为两对行走机构9；两对行走机构9对应针梁体1下面的一对轨道1-1设置，行走机构9中均设置一对行走轮10，行走轮10中部均预留轮槽，行走轮10的轮槽分别设置轨道1-1；

针梁体1两端外侧设置为对称设置第一渐变模板4、第二渐变模板4-1，针梁体1两侧分别与第一渐变模板4、第二渐变模板4-1之间设置渐变模板支架8；第一渐变模板4、第二渐变模板4-1的两端设置为不同的直径，第一渐变模板4、第二渐变模板4-1的小直径端与全圆模板3的直径相同设置，第一渐变模板4、第二渐变模板4-1的小直径端或大直径端相对设置；

模板架体2顶部设置为顶模13，模板架体2底部设置为底模15，模板架体2两侧设置为边模14，顶模13一端与边模14之间预留为模板接口16，模板架体2与全圆模板3之间设置丝杆11，模板架体2分别与顶模13、边模14之间设置支撑油缸12；

全圆形变径变形台车进入隧道之前，全圆模板3、升降油缸机构5为收起状态；先将全圆形变径变形台车移动至全圆隧道的进口后，模板架体2通过液压带动升降支撑腿6进行支撑、轴向定位。

实施例2

模板架体2支撑、轴向定位后，启动一对模板移动机构18同向进行同步转动，后端的模板移动机构18收紧钢丝绳，前端的模板移动机构18放松钢丝绳，一对模板移动机构18的钢丝绳带动针梁体1向前滑动进入隧道，针梁体1的前段进入隧道施工段位后，一对模板移动机构18关闭，针梁体1停止向前移动。

实施例3

针梁体1停止向前移动后，针梁体1通过两端的升降油缸机构5液压杆分别带动后油缸座5-1、前油缸座5-2伸出与地面进行定位支撑，后油缸座5-1、前油缸座5-2分别与地面进行定位支撑平稳后；模板架体2两端的升降支撑腿6收起，启动一对模板移动机构18为同向进行同步转动，前方的模板移动机构18带动模板架体2沿轨道1-1向前移动至针梁体1前段后，一对模板移动机构18关闭，模板架体2的停止向前移动，模板架体2两端下方的升降支撑腿6伸出与隧道的地面进行支撑、定位；

升降支撑腿6伸出与隧道的地面进行支撑、定位后，针梁体1再次重复上面的流程向前移动进入下一段的施工段位通过后油缸座5-1、前油缸座5-2伸出与地面进行定位支撑；针梁体1再次进入下一段的施工段位定位支撑完成后；模板架体2两端下方的、升降支撑腿6、后油缸座5-1、前油缸座5-2同时进行模板架体2的支撑、定位；

模板架体2的支撑、定位完成后，模板架体2两端上方的抗浮动架7伸出与隧道顶部进行支撑、定位；模板架体2；抗浮动架7支撑、定位完成后，模板架体2的两侧与顶部分别通过支撑油缸12对第一渐变模板4、第二渐变模板4-1、顶模13向外进行支撑，第二渐变模板4-1、顶模13之间的模板接口16对应固定后，完成全圆模板3的定位支撑；全圆模板3定位支撑完成后，模板架体2与全圆模板3通过丝杆11进行加固支撑，模板架体2与全圆模板3之间的丝杆11加固支撑完成后，即完成台车装置的全圆模板3定位、支撑。

实施例4

全圆模板3定位、支撑完成后，依次开启全圆模板3下部、中部、端部的工作窗17进行混凝土衬砌的浇筑施工；全圆模板3外侧的混凝土浇筑、凝固稳定后，除去丝杆11，通过支撑油缸12收缩带动全圆模板3进行脱模，全圆模板3脱模完成后；模板架体2与针梁体1为交替的进行移动、支撑、定位，重复以上的工作流程对全圆模板3外侧进行混凝土的浇筑施工。

实施例5

当隧道进行变大直径施工时，通过第二渐变模板4-1支撑、定位进行直径变大的混凝土浇筑施工；当隧道进行大直径变小施工时，通过第一渐变模板4支撑、定位进行直径变大的混凝土浇筑施工。