具备模板表面清洁功能的隧道衬砌台车的制作方法

本发明涉及一种具备模板表面清洁功能的隧道衬砌台车，属于隧道混凝土成型。

背景技术：

1、隧道衬砌台车是用于隧道施工中二次衬砌作业的专用设备。现有的隧道衬砌台车，主要由门架、托架和拱形模板组成，拱形模板分为顶模和边模两部分，边模与顶模一般采用铰接，立模时，边模通常采用安装支撑杆件支撑于顶模，门架及托架组成的刚架上承受混凝土通过边模传递的侧压力。拆模时拆除支撑杆件后让边模绕顶模铰点旋转脱离已浇筑的混凝土面。

2、拆模后需对模板表面进行清洁并涂抹脱模剂，由于隧道衬砌后模板于衬砌面之间的空间狭小无法进行清洁工作，目前均通过将台车开到未衬砌段通过人工进行，而未衬砌段为提高施工进度均已提前绑扎好钢筋网，空间狭小的问题并未达到根本改善。由于工作环境狭小，施工时产生的粉尘导致的环境恶劣与劳动强度大使施工质量达不到保障，且清洁及涂抹脱模剂施工时，大量的灰尘和脱模剂飞溅到钢筋网上，导致混凝土浇注后钢筋与混凝土的握裹力降低，钢筋混凝土的表面质量和强度不达标。

3、为了解决上述问题，在中国专利号cn201721897771.0中公开了一种隧道衬砌台车模板清洗及表面润滑系统，公开日为2018-09-28，包括毛刷、弹簧、滑道和由圆盘、摇杆和滑块组成的曲柄滑块机构，其特征在于：还包括弧形管道和行走机构；所述行走机构与曲柄滑块机构连接，所述行走机构与滑道连接，所述曲柄滑块机构的滑块在滑道内滑动，所述弹簧一端与滑块相连接另一端与弧形管道相连接，在所述弧形管道的周向和轴向上均匀设置有若干通孔，所述毛刷均匀地覆盖在所述弧形管道的外壁上。

4、另外，在中国专利号cn201420214974.5中公开了一种隧道衬砌台车模板清理及脱模剂涂刷机具，公开日为2014-08-20，包括机身、牵引绳和可拆卸的工作模块，工作模块为打磨机或脱模剂浸湿织物，所述机身上固定连接有用于牵引机身沿模板表面滑动的牵引绳，机身内设有安装卡槽，工作模块固定于安装卡槽内，本实用新型的隧道衬砌台车模板清理及脱模剂涂刷机具能方便的对衬砌台车模板表面，尤其是拱部模板表面进行打磨清理或者进行脱模剂涂刷。

5、但在实际应用中，上述专利存在如下问题：

6、专利号cn201721897771.0中公开的一种隧道衬砌台车模板清洗及表面润滑系统，采用在弧形管道上安装毛刷贴紧模板，沿模板环向往复运动的同时还沿模板纵向移动进行模板清洁，由于弧形管道沿模板纵向移动的驱动机构设置于模板底部，清洁过程中，模板顶部与弧形管道上毛刷之间的摩擦力与驱动机构的牵引力产生较大的力矩导致弧形管道倾斜，弧形管道将不能对边模下部形成包裹使毛刷不能贴紧边模下部进行表面清理工作；在台车进行衬砌施工时，由于处于清洁状态的弧形管道侵入了衬砌断面，需要对弧形管道进行拆除，衬砌完成后又要进行安装，工作量较大，机械化程度低；底部的弧形管道驱动机构结构尺寸较大，限制了台车的模板设计空间，对一些台车不适用。

7、专利号cn201420214974.5中公开的一种隧道衬砌台车模板清理及脱模剂涂刷机具，通过绳具牵引模板清理及脱模剂涂刷机具在模板表面进行清洁，该方式通过人工操作，操作难度大，随意性大，施工质量达不到保障且模板清理及脱模剂涂刷机具的外形尺寸较大无法在狭小的台车脱模空间内使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种具备模板表面清洁功能的隧道衬砌台车。采用本发明在不影响原有隧道衬砌台车施工的情况下实现了在狭小的脱模空间内进行模板表面的清洁作业和喷涂作业。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种具备模板表面清洁功能的隧道衬砌台车，包括台车门架，其特征在于：还包括环轨、环轨小车、清洁杆、清洁杆升降机构和环轨小车驱动机构，环轨为两套，两套环轨分别刚性连接在台车门架的前端和后端，环轨沿模板的曲面方向设置，每套环轨上均滑动设置有环轨小车，环轨小车驱动机构与环轨小车连接，每个环轨小车上刚性连接有清洁杆升降机构，清洁杆两端分别与两个环轨小车上的清洁杆升降机构连接，清洁杆上设置有用于向模板喷涂脱模剂的喷涂机构和用于清洁模板的清洁机构。

4、所述环轨小车驱动机构为二套，分别连接两套环轨小车，两套环轨小车在环轨上同步运动，环轨小车驱动机构之间设置有使两套环轨小车同步运动的同步机构。

5、所述环轨小车驱动机构包括驱动电机和牵引链条，驱动电机固定设置在台车门架上，牵引链条与驱动电机的链轮啮合，牵引链条的两端分别与环轨小车的两端铰接。

6、所述环轨的轮廓中线平行于处于脱模状态的台车模板表面，环轨上还设置有多个引导牵引链条的导轮。

7、所述清洁杆升降机构包括升降结构和限位结构，升降结构包括螺旋升降电机、升降弹簧和铰接轴，螺旋升降电机固定在环轨小车上，螺旋升降电机的升降端与升降弹簧一端连接，升降弹簧另一端铰接在清洁杆端部固定设置的铰接轴上；限位结构包括滑柱和滑套，滑柱固定设置在环轨小车上，滑套固定设置在清洁杆端部，滑柱与滑套滑动配合。

8、所述清洁杆上设置有清洁刷机构，清洁杆包括喷涂杆和吸尘杆，喷涂杆和吸尘杆并排固定连接形成清洁杆，喷涂机构包括喷嘴和脱模剂喷涂泵，喷嘴为多个，沿喷涂杆长度方向设置，脱模剂喷涂泵固定设置在台车门架上，脱模剂喷涂泵与喷嘴通过喷涂管连接；清洁机构包括吸尘口和除尘设备，吸尘口为多个，沿吸尘杆长度方向设置，除尘设备固定设置在台车门架上，除尘设备与吸尘口通过吸尘管连接；清洁刷机构包括驱动机构和由驱动机构带动的清洁刷，驱动机构固定设置在清洁杆上，清洁刷为多个，多个清洁刷沿清洁杆的长度方向设置。

9、所述清洁刷机构还包括传动轴、传动支座、清洁支座和滑动座，传动支座和清洁支座固定在清洁杆上，驱动机构固定设置在清洁杆一端，驱动机构的输出齿与从动齿一端啮合，从动齿设置在传动支座中，从动齿另一端与首端的传动轴铰接，首端的传动轴与首端的清洁刷连接，每个清洁刷的两端分别设置在滑动座上，滑动座设置在清洁支座上，相邻两清洁刷之间通过传动轴连接。

10、所述清洁刷机构还包括定位铰耳，定位铰耳固定设置在清洁杆上，定位铰耳上固定设置有定位轴套，定位轴套上套设有定位轮，传动轴穿过定位轴套与清洁刷连接。

11、所述滑动座为多个，每两个为一组，每组安装一个清洁刷，每个滑动座通过弹簧和限位螺栓滑动安装在清洁支座内；所述弹簧为多根，每两根为一组，每组安装于清洁支座内，一端顶紧清洁支座，另一端顶紧滑动座，每根弹簧中间还穿有一根限位螺栓；所述限位螺栓为多根，每二根为一组对应一个滑动座，每根限位螺栓穿过一个滑动座上的螺栓孔和弹簧将滑动座滑动连接于清洁支座内。

12、所述传动轴两端设有十字万向节，首端传动轴的万向节铰接在从动齿轮一端，另一端的万向节铰接在清洁刷一端，其它传动轴的两个万向节分别铰接在相邻的两个清洁刷一端。

13、所述清洁刷机构为二套，对称设置在清洁杆两侧。

14、所述清洁杆由两根长度相同的矩形管并排焊接形成，构成喷涂杆的矩形管上均匀设置有多个用于喷脱模剂的喷嘴，构成吸尘杆的矩形管上均匀设置有多个吸尘口。

15、采用本发明的优点在于：

16、1、本发明采用集成了清洁除尘及脱模剂喷涂功能的清洁杆进行模板清洁作业且清洁杆的结构紧凑，在完成清洁作业后收纳于不影响施工的模板底部，实现了不影响原有隧道衬砌台车施工的情况下在在狭小的脱模空间内进行模板表面的清洁作业的目的。

17、2、本发明在已衬砌段进行模板的清洁作业，避免了在未衬砌的钢筋段进行模板清洁作业导致的钢筋网被粉尘及脱模剂污染的不利情况。

18、3、本发明采用机电一体化设计，机械化作业，改善了施工环境，工人劳动强度低，钢筋混凝土表面质量好，强度达标。

19、4、本发明充分利用台车施工时的富余空间布置相应机构，可方便的应用到目前使用的隧道衬砌台车上。

20、5、本发明中设置了定位轮，可保持清洁杆与模板表面的之间的距离不变，让脱模剂喷涂更均匀，除尘效果更好。

21、6、本发明设置了安装于矩形管上清洁支座内的滑动座，弹簧，限位螺栓，在弹簧的推动下可保持滑动座上安装的清洁刷始终贴紧模板表面，清洁更干净。

22、7、本发明设置多个通过万向传动轴传动的清洁刷，将较宽的模板分别由多个清洁刷进行清洁，从而减小了宽大模板积累较大的平面误差造成的不利影响，模板清洁中没有遗漏的表面。

23、8、本发明设置集成了吸尘机构与脱模剂喷涂机构，将清洁功能，除尘功能与喷涂功能都集成到一个机构上，结构紧凑，可方便地与现有模板清洁设备配套使用。