隧洞衬砌施工用变径式钢模台车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢模台车，具体是涉及一种隧洞衬砌施工用变径式钢模台车。
【背景技术】
[0002]隧道二衬是在初支里面再做一环混凝土衬砌，一般作为安全储备。以东北某特长隧洞TBM(全断面隧道掘进机)工程为背景，基于直径8.5m开敞式TBM实际掘进完成的T3-1和T4-1施工段地质条件，结合本工程设计要求进行说明。根据设计要求，边顶拱衬砌只设置在mb和IV、V类围岩地段，衬砌断面根据围岩类别不同分为7.3m和7.7m两种成洞洞径，意味着每个TBM施工段都需要配置2台不同洞径的钢模台车。
[0003]1、T3-1施工段全长8833m，地质情况总体变好，需进行边顶拱衬砌总长度由原设计的4km缩短为lkm，其中IV、V类围岩地段只占本段总衬砌长度的10%，在保证总工期的条件下，再投入2台不同洞径的钢模台车会造成极大浪费。
[0004]2、T4-1施工段全长7275m，地质情况较原设计变化不大，但是变化频次非常大，这就需要不同洞径的2台钢模台车空走的距离加长，占据很长直线工期，从而影响混凝土施工进度，无法保证边顶拱衬砌的连续性。
[0005]基于上述原因，如何设计一种能够随成洞洞径变化的钢模台车，从而能够在不同洞径的隧洞之间进行切换，以达到减少浪费和缩短工期的目的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种隧洞衬砌施工用变径式钢模台车。该隧洞衬砌施工用变径式钢模台车能够适应不同隧洞洞径的衬砌施工，并且能够在不同隧洞洞径之间进行有效切换，避免因隧洞洞径不同而设计不同的钢模台车，减少了浪费，并且还能够有效的加快工期。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:包括用于与隧洞形状相适配的拱形模板和用于支撑所述拱形模板的主骨架，所述隧洞的地面上设置有沿隧洞延伸方向布设的轨道，所述主骨架的下端设置有用于沿所述轨道移动的行走系统，所述拱形模板包括面板和设置在所述面板内侧的多个拱板，多个所述拱板均与面板固定连接，所述拱板上开设有沿其拱形走向间隔布设的多个豁口，多个所述豁口均从所述拱板的内侧面贯通至其外侧面，所述拱板上设置有用于调节所述豁口大小进而带动所述拱形模板张开或收缩的变径调节机构。
[0008]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述豁口为V形豁口，所述豁口的大口端远离所述面板。
[0009]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述变径调节机构包括设置在所述拱板内侧面上的第一耳板和第二耳板以及用于调节所述第一耳板和第二耳板间距的伸缩调节器，所述伸缩调节器设置在所述第一耳板和第二耳板之间，所述第一耳板位于所述豁口的一侧，所述第二耳板位于所述豁口的另一侧。
[0010]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述伸缩调节器包括第一伸缩调节螺杆、第二伸缩调节螺杆和螺纹套管，所述第一伸缩调节螺杆的一端与第一耳板相铰接，所述第一伸缩调节螺杆的另一端与所述螺纹套管的一端螺纹连接，所述第二伸缩调节螺杆的一端与第二耳板相铰接，所述第二伸缩调节螺杆的另一端与所述螺纹套管的另一端螺纹连接，所述第一伸缩调节螺杆上的螺纹旋转方向和第二伸缩调节螺杆上的螺纹旋转方向相反。
[0011]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:每个所述拱板沿隧洞延伸方向的两端面上均设置有用于对所述豁口的大小进行固定的定位板，所述定位板上设置有定位孔，所述拱板上设置有与所述定位孔相配合以用于安装定位螺栓的安装孔。
[0012]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述主骨架的上端设置有用于对所述拱形模板进行左右调整的调心机构;所述调心机构包括均呈水平布设的左调心油缸和右调心油缸，所述主骨架的上方设置有沿隧洞延伸方向布设的左台梁和右台梁，所述左台梁的下端和右台梁的下端均与所述主骨架的上端接触连接，所述拱形模板上设置有用于与所述左台梁固定连接的左吊梁和用于与所述右台梁固定连接的右吊梁，所述左调心油缸的一端与左台梁的下端相连接，所述左调心油缸的另一端与主骨架相连接，所述右调心油缸的一端与右台梁的下端相连接，所述右调心油缸的另一端与主骨架相连接。
[0013]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述主骨架上设置有用于支撑所述拱形模板的多个模板支撑器，所述模板支撑器包括第一模板支撑螺杆、第二模板支撑螺杆和模板支撑套管，所述第一模板支撑螺杆的一端铰接在所述主骨架上，所述第一模板支撑螺杆的另一端与所述模板支撑套管的一端螺纹连接，所述第二模板支撑螺杆的一端铰接在所述拱板上，所述第二模板支撑螺杆的另一端铰接在所述模板支撑套管的另一端，所述第一模板支撑螺杆的螺纹旋转方向和所述第二模板支撑螺杆的螺纹旋转方向相反。
[0014]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述拱板的下端设置有用于与隧洞地面连接的地脚支撑器，所述地脚支撑器包括第一地脚支撑螺杆、第二地脚支撑螺杆和地脚支撑套管，所述第一地脚支撑螺杆的一端与所述拱板相连接，所述第一地脚支撑螺杆的另一端与地脚支撑套管的一端螺纹连接，所述第二地脚支撑螺杆的一端与固定在隧洞地面上的地脚锚杆相连接，所述第二地脚支撑螺杆的另一端与地脚支撑套管的另一端螺纹连接，所述第一地脚支撑螺杆的螺纹旋转方向和第二地脚支撑螺杆的螺纹旋转方向相反。
[0015]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述主骨架为沿隧洞延伸方向布设的两个底纵梁和设置在两个所述底纵梁上的多个门架，多个所述门架沿隧洞延伸方向间隔布设，多个所述门架与多个所述拱板一一对应，两个所述底纵梁的下方均设置有用于对其进行支撑的千斤顶。
[0016]上述的隧洞衬砌施工用变径式钢模台车，其特征在于:所述行走系统包括主动行走机构和被动行走机构，所述主动行走机构设置在主骨架沿隧洞延伸方向的一端，所述被动行走机构设置在主骨架沿隧洞延伸方向的另一端;所述主动行走机构包括第一主动滚轮、第二主动滚轮、滚轮驱动机构以及用于将所述第一主动滚轮和第二主动滚轮连接在所述主骨架上的主动滚轮支架，所述第一主动滚轮、第二主动滚轮均与所述轨道滚动配合，所述滚轮驱动机构包括驱动电机、主动链轮、第一从动链轮、第二从动链轮、第三从动链轮、第四从动链轮和第五从动链轮，所述主动链轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述第一从动链轮的中心轴转动连接在所述主动滚轮支架上，所述第一从动链轮和所述第二从动链轮同轴安装，所述第三从动链轮固定连接在所述第一主动滚轮的一侧面上，所述第四从动链轮固定连接在所述第一主动滚轮的另一侧面上，所述第五从动链轮固定连接在所述第二主动滚轮的一侧面上，所述主动链轮与所述第一从动链轮通过第一传动链相连接，所述第二从动链轮通过第二传动链与第三从动链轮相连接，所述第四传动链轮通过第三传动链与第五从动链轮相连接;所述被动行走机构包括用于与所述轨道滚动配合的第一被动滚轮和第二被动滚轮、用于将所述第一被动滚轮和第二被动链轮连接在所述主骨架上的被动滚轮支架。
[0017]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0018]1、本发明的结构简单，设计新颖合理。
[0019]2、本发明通过在拱板上开设有多个豁口，进而通过变径调节机构对豁口的大小进行控制，来达到对拱板拱圈大小的调节，由于豁口的V形设计，当变径调节机构开始工作时，豁口大口端的变形要大于小口端的变形，这样巧妙的、有效的满足了拱板拱圈的放大和缩小。
[0020]3、本发明通过伸缩调节器的伸缩来调节第一耳板和第二耳板之间的间距，又由于第一耳板和第二耳板均设置在所述拱板的内侧面上，于是，当所述伸缩调节器收缩时，第一耳板和第二耳板之间距离变近时，此时豁口的开口变小，当所述伸缩调节器伸长时，第一耳板和第二耳板之间距离变远时，豁口的开口变大，其调节方式简单，方便。
[0021]4、本发明