无门架衬砌台车制造技术

本发明专利技术公开了一种无门架衬砌台车，包括左侧模、右侧模和顶模、支模装置和设于支模装置上的自动浇筑系统；支模装置包括分别支撑左侧模和右侧模的两个支模机构；支模机构包括侧模固定梁、支撑梁和伸缩件；侧模固定梁与相应的侧模固定；支撑梁位于侧模固定梁的下方；伸缩件包括固定端以及可相对所述固定端伸缩的移动端；固定端固定于支撑梁上，移动端与侧模固定梁的底端连接，侧模固定梁的顶端与衬砌台车的顶模铰接，移动端相对固定端伸缩过程中可带动侧模固定梁绕铰接点转动，以带动相应的侧模支模或脱模。本发明专利技术台车内部空间大，便于自动化混凝土浇筑系统安装，并且结构大大简化、收支模稳定且操作简单。

【技术实现步骤摘要】
无门架衬砌台车
本专利技术涉及衬砌台车设备
，尤其涉及一种无门架衬砌台车。
技术介绍
在隧道施工过程中，隧道衬砌台车是二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。现有的隧道衬砌台车的结构主要是有门架结构、模板结构、行走机构、支撑模结构、浇筑系统等结构组成，这种通用的衬砌台车存在以下几个不足之处：（1）衬砌台车的模板通过丝杆等支撑千斤与门架结构连接，丝杆两端分别铰接在模板结构和门架结构上，在施工过程中需要人为不断的装拆丝杆，并调节丝杆的伸缩，来保证模板的支撑，增加了工人的劳动强度，也增加了加工和运输的成本。为了保证台车定位准确，需要不断的调整丝杆，增加了张模的施工时间。所有的丝杆不能同步进行调整，导致在模板收支过程中受力不均匀，容易使模板产生变形，影响衬砌台车的施工质量。（2）衬砌台车中的门架结构作为主受力结构，结构强度要求较高，设计重量较重，而且内部连接丝杆等构件纵横交错，占据空间大，内部空间狭小，施工人员通行和操作不方便，存在安全隐患。（3）衬砌台车在浇筑混凝土时，普遍采用溜槽式的浇筑方式，该方式结构笨重，占用空间，需要施工人员频繁接拆溜槽、泵管，调整软管入窗，致使工人的劳动强度大，工作效率低。浇筑混凝土后，需要对分溜槽进行清洗，由此造成的污水随意排放，污染施工坏境。更为严重的是此种浇筑方式极易产生混凝土离析、浇筑不均匀、蜂窝、麻面等质量问题，甚至有可能需要返工处理，严重影响衬砌台车的施工效率和施工质量。（4）模板的窗口采用手动开关，自动化程度低，劳动强度大，而且顶模的窗口可能由于堵塞不严、堵塞后的衬砌面不平滑导致混凝土滴漏、浇筑口处冷凝后的衬砌面凸出或凹陷，需要工人手工进行二次处理，严重时需要返工处理，增加了施工成本，不利于提高作业效率。（5）衬砌台车的导轨每衬砌一段都需要人工铺设，极大地增加了作业的时间和工人的劳动强度。中国专利申请CN201720454154.7公开了一种衬砌台车，通过设置连接于门架系统和模板系统之间的连接组件，连接组件包括至少两组可折叠连接件，可折叠连接件包括第一折叠臂和第二折叠臂以及伸缩控制机构，通过设置合适的连接关系，可以使第二折叠臂与第一折叠臂发生相对旋转，从而带动模板系统进行动作实现立模和脱模。然而该装置中的收支模结构支模机构在开始时需要调节丝杆来保证横向尺寸和纵向直线度，手动调节丝杆会引起各支模机构受力不均匀，影响模板受力；并且在收支模的过程中需要装拆螺旋撑杆，会引起模板受力不均匀的情况；另外，该装置同样安装有门架结构，内部空间较少，不适宜具有回转功能的自动浇筑系统的安装。中国专利申请CN201810016553.4公开了一种隧道衬砌台车自动对接分流管道装置及对接方法，通过在衬砌台车下方设置地面混凝土输送泵和智能混凝土浇筑控制系统，并在衬砌台车上方设置移动小车和多组浇筑管道对接口，移动小车上安装混凝土输送机构和与混凝土输送机构连通的翻转对接管道装置，多组浇筑管道对接口连接通向不同位置的分流管道，通过控制系统控制翻转对接管道装置进行翻转和伸缩管进行伸缩，使翻转装置对应待浇筑位置且其伸缩管道进入不同的浇筑管道对接口中，地面混凝土输送泵经由压力输送管道-混凝土输送机构-翻转对接管道-浇筑管道对接口-分流管道，到达待浇筑位置，以完成不同位置的混凝土浇筑。该装置每个窗口设置了浇筑管道，管路复杂，占用空间大，清理维护不方便；且浇筑每个窗口都需要对接一次，对对接口密封要求较高，而且对接次数多，会增加混凝土的遗落，增加了对机身的污染。另外翻转对接管道装置功能单一，限制了该装置的推广应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种拓宽台车内部空间、结构大大简化、收支模稳定且操作简单、便于自动化混凝土浇筑系统安装的无门架衬砌台车。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种无门架衬砌台车，以衬砌台车的高度方向为Z轴、以衬砌台车的前后方向为X轴、以衬砌台车的左右方向为Y设定直角坐标系，所述无门架衬砌台车包括左侧模、右侧模和顶模，还包括支模装置和自动浇筑系统；所述支模装置包括分别支撑左侧模和右侧模的两个支模机构，两个所述支模机构相对设置且均位于衬砌台车的顶模、左侧模和右侧模围成的空间内；所述支模机构包括侧模固定梁、支撑梁和伸缩件；所述侧模固定梁与相应的侧模固定；所述支撑梁位于所述侧模固定梁的下方；所述伸缩件包括固定端以及可相对所述固定端伸缩的移动端；所述固定端固定于所述支撑梁上，所述移动端与所述侧模固定梁的底端连接，所述侧模固定梁的顶端与衬砌台车的顶模铰接，所述移动端相对固定端伸缩过程中可带动所述侧模固定梁绕铰接点转动，以带动相应的侧模支模或脱模；所述顶模的下端固定有导轨托架，所述自动浇筑系统设于所述导轨托架上。当衬砌台车移动至待二次衬砌的隧道中，藉由上述结构，移动端相对固定端伸出，带动侧模固定梁绕铰接点转动朝外转动，将侧模张开至其外表面与隧道之间形成二次衬砌侧壁的浇筑空腔，即完成侧面支模；当二次衬砌混凝土浇筑成型后，移动端相对固定端缩回，带动侧模固定梁绕铰接点转动朝里转动，侧模收回至脱离成型表面，完成脱模。该支模装置拓宽了台车内部空间，从而便于自动化混凝土浇筑系统安装。与现有公开的精简后的支模装置相比，本专利技术在开始时不需要调节丝杆，在收支模的过程中不需要装拆螺旋撑杆，因而模板受力均匀，结构稳定。并且，本专利技术整体结构无门架，内部空间大，便于具有回转功能的自动浇筑系统的安装。作为上述技术方案的进一步改进：所述伸缩件为液压油缸。也可以采用电动或气动的方式实现伸缩件移动端和固定端的相对运动。为提高侧模固定梁运动的平稳性，所述液压油缸沿衬砌台车的左右方向布置。为保证侧模固定梁底端的运动行程，所述液压油缸包括油缸外筒和滑设于所述油缸外筒中的活塞杆，所述油缸外筒形成所述移动端，所述活塞杆形成所述固定端。为防止侧模固定梁出现转动不灵或卡死的情况，所述侧模固定梁的底端通过铰接件与所述伸缩件的移动端相连，所述铰接件的顶端与所述侧模固定梁的底端铰接，所述铰接件的底端与所述伸缩件的移动端铰接。为进一步提高侧模固定梁运动的平稳性，所述支撑梁上与所述铰接件对应的位置设有沿Y轴布置的轨道，所述铰接件滑设于所述轨道上。为了保证衬砌台车的整机强度和刚度，所述支撑梁沿X轴方向布置，每个支模机构的侧模固定梁和伸缩件均设有多个，每个支模机构的侧模固定梁和伸缩件一一对应，每个支模机构的多个侧模固定梁沿X轴方向间隔布置，每个支模机构的多个伸缩件也相应沿X轴方向间隔布置。藉由上述结构，可提高支模机构的收支模效果及延长支模机构的使用寿命。为确保该装置的支撑性能，所述支模装置还包括多根底梁，多根底梁沿衬砌台车的X轴方向间隔布置，所述底梁的两端与相应侧的支撑梁固定。左侧模、顶模、右侧模、和底梁形成一个四边形结构，通过伸缩件的伸缩，实现四边形两侧边的摆动，从而实现对左侧模和右侧模的同步收支动作。在收支模过程中，底梁与两侧的支撑梁连接，保持固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无门架衬砌台车，以衬砌台车的高度方向为Z轴、以衬砌台车的前后方向为X轴、以衬砌台车的左右方向为Y设定直角坐标系，所述无门架衬砌台车包括左侧模（1）、右侧模（2）和顶模（3），其特征在于，还包括支模装置（4）和自动浇筑系统（5）；/n所述支模装置（4）包括分别支撑左侧模（1）和右侧模（2）的两个支模机构（41），两个所述支模机构（4）相对设置且均位于衬砌台车的顶模（3）、左侧模（1）和右侧模（2）围成的空间内；/n所述支模机构（41）包括侧模固定梁（411）、支撑梁（412）和伸缩件（413）；所述侧模固定梁（411）与相应的侧模固定；所述支撑梁（412）位于所述侧模固定梁（411）的下方；所述伸缩件（413）包括固定端（4131）以及可相对所述固定端（4131）伸缩的移动端（4132）；所述固定端（4131）固定于所述支撑梁（412）上，所述移动端（4132）与所述侧模固定梁（411）的底端连接，所述侧模固定梁（411）的顶端与衬砌台车的顶模（3）铰接，所述移动端（4132）相对固定端（4131）伸缩过程中可带动所述侧模固定梁（411）绕铰接点转动，以带动相应的侧模支模或脱模；/n所述顶模（3）的下端固定有导轨托架（42），所述自动浇筑系统设于所述导轨托架（42）上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无门架衬砌台车，以衬砌台车的高度方向为Z轴、以衬砌台车的前后方向为X轴、以衬砌台车的左右方向为Y设定直角坐标系，所述无门架衬砌台车包括左侧模（1）、右侧模（2）和顶模（3），其特征在于，还包括支模装置（4）和自动浇筑系统（5）；
所述支模装置（4）包括分别支撑左侧模（1）和右侧模（2）的两个支模机构（41），两个所述支模机构（4）相对设置且均位于衬砌台车的顶模（3）、左侧模（1）和右侧模（2）围成的空间内；
所述支模机构（41）包括侧模固定梁（411）、支撑梁（412）和伸缩件（413）；所述侧模固定梁（411）与相应的侧模固定；所述支撑梁（412）位于所述侧模固定梁（411）的下方；所述伸缩件（413）包括固定端（4131）以及可相对所述固定端（4131）伸缩的移动端（4132）；所述固定端（4131）固定于所述支撑梁（412）上，所述移动端（4132）与所述侧模固定梁（411）的底端连接，所述侧模固定梁（411）的顶端与衬砌台车的顶模（3）铰接，所述移动端（4132）相对固定端（4131）伸缩过程中可带动所述侧模固定梁（411）绕铰接点转动，以带动相应的侧模支模或脱模；
所述顶模（3）的下端固定有导轨托架（42），所述自动浇筑系统设于所述导轨托架（42）上。


2.根据权利要求1所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述侧模固定梁（411）的底端通过铰接件（414）与所述伸缩件（413）的移动端（4132）相连，所述铰接件（414）的顶端与所述侧模固定梁（411）的底端铰接，所述铰接件（414）的底端与所述伸缩件（413）的移动端（4132）铰接。


3.根据权利要求2所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述支撑梁（412）上与所述铰接件（414）对应的位置设有沿Y轴布置的轨道（415），所述铰接件（414）滑设于所述轨道（415）上。


4.根据权利要求1所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述支撑梁（412）沿X轴方向布置，每个支模机构（41）的侧模固定梁（411）和伸缩件（413）均设有多个，每个支模机构（41）的侧模固定梁（411）和伸缩件（413）一一对应，每个支模机构（41）的多个侧模固定梁（411）沿X轴方向间隔布置，每个支模机构（41）的多个伸缩件（413）也相应沿X轴方向间隔布置。


5.根据权利要求1所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述支模装置还包括多根底梁（43），多根底梁（43）沿衬砌台车的X轴方向间隔布置，所述底梁（43）的两端与相应侧的支撑梁（412）固定。


6.根据权利要求1所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述支模装置还包括两根用于与衬砌台车的顶模（3）固定的顶模固定梁（44），两根顶模固定梁（44）分设于顶模（3）沿Y轴方向的两端，所述顶模固定梁（44）沿X轴方向布置，所述侧模固定梁（411）通过相应的顶模固定梁（44）与顶模（3）的相应端的铰接，导轨托架（42）固定于两根顶模固定梁（44）之间。


7.根据权利要求1～6任一项所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述无门架衬砌台车还包括用于驱动所述支撑梁（412）沿X轴方向移动的行走机构（61）、用于驱动所述支撑梁（412）沿Z轴方向移动的顶升机构（62），以及用于驱动所述支撑梁（412）沿Y轴方向移动的横移机构（63）。


8.根据权利要求7所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述行走机构（61）包括行走导轨（611）和行走驱动组件；所述行走导轨用于固定于地面且沿X轴方向布置，所述支撑梁（412）设于相应的行走导轨（611）上；所述行走驱动组件安装于所述支撑梁（412）上，所述行走驱动组件用于驱动所述支撑梁（412）沿行走导轨（611）移动。


9.根据权利要求8所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述顶升机构（62）包括位于支撑梁（412）下端的顶升油缸（623）和位于顶升油缸（623）下端的顶升支座（624），所述顶升油缸（623）的移动端与所述支撑梁（412）连接，所述顶升油缸（623）的固定端与所述顶升支座（624）连接。


10.根据权利要求9所述的无门架衬砌台车，其特征在于，所述横移机构（63）包括横移滑座（631）和横移油缸（632），所述顶升支座（624）上设有滑轨，所述横移滑座（631）滑设于该滑轨上；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清华，任少强，单葆岩，贺显林，李武俊，武艳霞，田德俊，杨军峰，
申请(专利权)人：山河智能装备股份有限公司，中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43