一种用于全环衬砌的隧道施工装置的制作方法

本申请涉及隧道衬砌设备，特别是涉及一种用于全环衬砌的隧道施工装置。

背景技术：

1、隧道是一种埋置于地层内的工程建筑物，在水利隧道施工过程中，通常采用仰拱和弧形拱墙分开施工的方式进行二衬浇筑，这样不仅需要分为多个施工步骤进行施工，在进行弧形拱墙的二衬浇筑时还需要反复调整全环台车对仰拱之间的位置精度，导致交通隧道整体施工过程缓慢。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其具体技术方案如下。

2、一种用于全环衬砌的隧道施工装置，包括：

3、栈桥组件，包括栈桥主体和第一伸缩支腿，所述栈桥主体的两端分别安装有第一伸缩支腿；

4、全环台车，包括模板组件、行走架和第二伸缩支腿；所述模板组件包括一顶模、两侧模以及一底模，所述顶模两侧分别铰接有侧模，所述底模的两端分别与侧模相抵，使顶模、侧模和底模形成全环状；所述顶模通过上脱模组件与行走架连接；所述底模通过下脱模组件与行走架连接；所述侧模通过侧向油缸与行走架连接，由侧向油缸驱动侧模绕顶模与侧模的铰接点转动；所述底模端板沿着由外至内的方向向下倾斜，并使侧模绕顶模与侧模的铰接点转动时，相交线不与底模端板发生干涉；所述行走架通过行走组件安装于栈桥主体上，使全环台车沿栈桥组件的长度方向相对栈桥组件行走。

5、进一步的，所述顶模内设有多根沿模板组件轴向方向排列的第一横梁，所述第一横梁上方连接有沿模板组件轴向方向延伸的上纵梁；所述上脱模组件包括顶升油缸、顶升基座和上横移油缸；所述顶升油缸一端与上纵梁连接，另一端与顶升基座连接，所述顶升基座与行走架滑动配合，所述上横移油缸一端与顶升基座铰接，另一端与行走架铰接。

6、进一步的，所述行走架包括第二横梁；所述顶升基座包括基座主体、以及连接于基座主体两侧的基座侧板；所述基座底部滚动安装有多个成阵列布置第一滚珠，所述基座侧板内侧安装有至少一列第二滚珠；所述第一滚珠压覆于第二横梁上方，所述第二滚珠与第二横梁的侧面相抵。

7、进一步的，所述侧模还包括固定板，所述固定板连接于侧模端板远离侧模外板的边缘，且固定板与底模端板形成夹角；所述侧模外板与行走架之间连接有第一支撑杆，所述固定板与行走架之间连接有第二支撑杆；所述第一支撑杆和第二支撑杆均铰接于行走架上的同一连接支座上；所述连接支座位于侧模下方，使第一支撑杆、第二支撑杆斜向上支撑侧模。

8、进一步的，所述栈桥主体包括矩形框架结构和通行走道；所述矩形框架结构包括两根上大梁和两根下大梁，两根上大梁之间连接有上横梁，两个下大梁之间连接有下横梁，上大梁与下大梁之间通过竖向梁连接；所述通行走道包括通道走廊、铰接于通道走廊两端的引桥、以及引桥提升装置；所述引桥提升装置一端与引桥连接，另一端与矩形框架结构连接，用于拉动引桥绕铰接点转动。

9、进一步的，所述引桥提升装置包括提升油缸、提升杆和提升梁；所述提升油缸一端与矩形框架结构铰接，另一端与提升杆铰接；所述提升杆与提升梁铰接；所述提升梁横置于引桥下方，并与引桥连接。

10、进一步的，所述提升梁的两侧分别连接有与提升梁表面垂直的连接杆；所述引桥的侧面设有翼板，所述翼板上连接有贯穿翼板的通孔；所述连接杆穿过通孔后连接有限位螺母；所述翼板的两侧分别连接有第一弹簧和第二弹簧；所述第一弹簧与限位螺母相抵，所述第二弹簧与提升梁相抵。

11、进一步的，所述行走组件包括行走轨道和行走轮，所述行走轨道沿栈桥组件长度方向延伸并安装于栈桥主体上；所述行走轮安装于行走架上并与轨道滚动配合。

12、有益效果：1.本实用新型所提供的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，在二衬浇筑时，能够直接进行全环整体浇筑，无需分步骤浇筑，减少了施工步骤，从而提高了施工效率，加快水利隧道的整体施工进程；并且既保证底模端板与侧模端板之间互相贴合而提高密封性避免溢浆，又使脱模过程中侧模与底模之间不会产生干涉。

13、2.本实用新型所提供的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，利用第一支撑杆和第二支撑杆分别对侧模的固定板以及侧模外板处进行斜向上支撑，不仅保证了底模和侧模结合处的稳定性，也避免侧模直接将混凝土荷载和自身荷载直接作用于底模上，避免底模因过载而偏位。

14、3.本实用新型所提供的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，利用第一弹簧和第二弹簧作为引桥与提升梁之间的缓冲，使引桥在固定状态下时，提升梁与引桥之间存在一定的间距，引桥上所承受的荷载不会直接作用于提升梁，从而避免造成提升油缸过载而失效，另外利用第一弹簧和第二弹簧进行缓冲也可以避免提升梁动作时直接与引桥碰撞而造成损伤。

15、4.本实用新型所提供的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，采用多个阵列布置的第一滚珠与行走架的第二横梁的顶部滚动配合，降低摩擦力，便于调整顶模的横向精度；采用第二滚珠与第二横梁的侧面滚动配合，既能够限制顶升基座与第二横梁间沿轴向的相对位移，又能够减少横向相对位移时的摩擦力。

技术特征：

1.一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述顶模内设有多根沿模板组件轴向方向排列的第一横梁，所述第一横梁上方连接有沿模板组件轴向方向延伸的上纵梁；所述上脱模组件包括顶升油缸、顶升基座和上横移油缸；所述顶升油缸一端与上纵梁连接，另一端与顶升基座连接，所述顶升基座与行走架滑动配合，所述上横移油缸一端与顶升基座铰接，另一端与行走架铰接。

3.根据权利要求2所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述行走架包括第二横梁；所述顶升基座包括基座主体、以及连接于基座主体两侧的基座侧板；所述基座底部滚动安装有多个成阵列布置第一滚珠，所述基座侧板内侧安装有至少一列第二滚珠；所述第一滚珠压覆于第二横梁上方，所述第二滚珠与第二横梁的侧面相抵。

4.根据权利要求1所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述侧模还包括固定板，所述固定板连接于侧模端板远离侧模外板的边缘，且固定板与底模端板形成夹角；所述侧模外板与行走架之间连接有第一支撑杆，所述固定板与行走架之间连接有第二支撑杆；所述第一支撑杆和第二支撑杆均铰接于行走架上的同一连接支座上；所述连接支座位于侧模下方，使第一支撑杆、第二支撑杆斜向上支撑侧模。

5.根据权利要求1所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述栈桥主体包括矩形框架结构和通行走道；所述矩形框架结构包括两根上大梁和两根下大梁，两根上大梁之间连接有上横梁，两个下大梁之间连接有下横梁，上大梁与下大梁之间通过竖向梁连接；所述通行走道包括通道走廊、铰接于通道走廊两端的引桥、以及引桥提升装置；所述引桥提升装置一端与引桥连接，另一端与矩形框架结构连接，用于拉动引桥绕铰接点转动。

6.根据权利要求5所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述引桥提升装置包括提升油缸、提升杆和提升梁；所述提升油缸一端与矩形框架结构铰接，另一端与提升杆铰接；所述提升杆与提升梁铰接；所述提升梁横置于引桥下方，并与引桥连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述提升梁的两侧分别连接有与提升梁表面垂直的连接杆；所述引桥的侧面设有翼板，所述翼板上连接有贯穿翼板的通孔；所述连接杆穿过通孔后连接有限位螺母；所述翼板的两侧分别连接有第一弹簧和第二弹簧；所述第一弹簧与限位螺母相抵，所述第二弹簧与提升梁相抵。

8.根据权利要求1所述的一种用于全环衬砌的隧道施工装置，其特征在于，所述行走组件包括行走轨道和行走轮，所述行走轨道沿栈桥组件长度方向延伸并安装于栈桥主体上；所述行走轮安装于行走架上并与轨道滚动配合。

技术总结
本申请涉及一种用于全环衬砌的隧道施工装置，包括：栈桥组件，包括栈桥主体和第一伸缩支腿；全环台车，包括模板组件、行走架和第二伸缩支腿；所述模板组件包括一顶模、两侧模以及一底模，所述顶模两侧分别铰接有侧模，所述底模的两端分别与侧模相抵，使顶模、侧模和底模形成全环状；所述侧模通过侧向油缸与行走架连接，由侧向油缸驱动侧模绕顶模与侧模的铰接点转动；所述底模端板沿着由外至内的方向向下倾斜，并使侧模绕顶模与侧模的铰接点转动时，相交线不与底模端板发生干涉；所述行走架通过行走组件安装于栈桥主体上，使全环台车沿栈桥组件的长度方向相对栈桥组件行走。本技术能够提高隧道二衬施工的效率。

技术研发人员：刘翔,魏波,陈武林,刘云龙,彭学军,汤宇,凌涛,鲁新,童昌,林巍杰,尹来容,胡波,黄龙
受保护的技术使用者：中铁五局集团第一工程有限责任公司
技术研发日：20230817
技术公布日：2024/4/17