一种高铁单线隧道仰拱一体栈桥的制作方法

本实用新型涉及隧道设备设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种高铁单线隧道仰拱一体栈桥。

背景技术：

近年来高速铁路建设日益增加，我国的桥梁建设事业遇到了前所未有的发展机遇。在隧道施工中，开挖面与仰拱的施工是隧道施工进度控制重点之一。隧道施工技术今年来相对成熟和完善，隧道仰拱施工对进度、安全方面的要求更高。栈桥带仰拱一体化施工是今年来隧道施工设备的研究方向。栈桥自带仰拱施工由6米扩大12米甚至24米的施工要求近年来市场出现了履带式驱动栈桥、步进式栈桥。履带式驱动栈桥靠前端履带驱动走行，履带及液压系统出现问题，造成整个隧道施工收到影响且维修成本较高，并且不具备栈桥在仰拱面后退功能。市场上有后驱步进式栈桥出现，结构设计繁琐，大多由两套液压系统完成操作，使用不便成本较高。仰拱与栈桥之间的连接程序复杂，操作难度大。栈桥横向只能进行10-20公分幅度调整。高铁单线隧道空间狭窄，不利于操作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够进行大幅度横向调整的高铁单线隧道仰拱一体栈桥。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种高铁单线隧道仰拱一体栈桥，包括栈桥钢构主体、液压系统、前引桥组件、后引桥组件、仰拱系统、仰拱吊架装置、滑移支撑机构、纵移驱动装置、前支撑装置和后支撑装置，所述后支撑装置包括后导向框架、后支撑油缸、后驱动马达轮胎、轮胎支座、转向装置和油缸铰接座，所述后导向框架的固定部安装在栈桥钢构主体的后端两侧，所述后导向框架的活动部与油缸铰接座连接，所述后驱动马达轮胎安装在所述轮胎支座上，所述轮胎支座上部通过转向装置与油缸铰接座固定连接，所述油缸铰接座上部与后支撑油缸的伸出杆铰接，所述后支撑油缸的基座与后导向框架的固定部连接，且所述后支撑油缸设置在所述后导向框架内部，所述后驱动马达轮胎与液压系统连通。

进一步地，所述转向装置包括上法兰盘、下法兰盘和连接转轴，所述下法兰盘安装在油缸铰接座下方，上法兰盘安装在所述轮胎支座上方，所述上法兰盘上平面中部固定安装有所述连接转轴，所述连接转轴穿过所述上法兰盘中部，且上法兰盘和下法兰盘四周通过螺栓连接。

进一步地，所述栈桥钢构主体包括主梁、横梁、后底部支撑和中部桥面组件，连个所述主梁相对设置，且多个横梁均匀的连接在两个主梁之间，所述横梁上架设有所述中部桥面组件，一对所述主梁后端下方固定安装有后底部支撑；

所述前引桥组件包括前部桥面组件、前辅助支撑和前引桥油缸，所述前部桥面组件的一端与中部桥面组件的前端铰接，所述前部桥面组件的中部下方还安装有所述前辅助支撑，所述前引桥油缸的基座与栈桥钢构主体前端铰接，所述前引桥油缸的伸出杆与前部桥面组件下部铰接，所述前引桥油缸与液压系统连通；

所述后引桥组件包括后部桥面组件、后辅助支撑和后引桥油缸，所述后部桥面组件的一端与中部桥面组件的后端铰接，所述后部桥面组件的中部下方还安装有所述后辅助支撑，所述后引桥油缸的基座与栈桥钢构主体后端铰接，所述后引桥油缸的伸出杆与后部桥面组件下部铰接，所述后引桥油缸与液压系统连通。

进一步地，所述仰拱吊架装置包括轨道架、吊架行走滚轮、吊架侧滚轮、上导轨、下导轨、吊架连接梁、升降导向限位机构和升降驱动机构，轨道架设置有至少两个，所述轨道架为上部开口的矩形框结构，且所述轨道架两侧上部具有从外侧卡装主梁的上翼梁，和位于主梁下方的下翼梁，两个所述主梁的上平面安装有所述上导轨，两个所述主梁的下平面安装有所述下导轨，两个所述上翼梁下方安装有吊架行走滚轮，所述上翼梁上的吊架行走滚轮卡装在上导轨上，所述下翼梁的两侧安装有吊架行走滚轮，所述下翼梁上的吊架行走滚轮卡装在下导轨上，所述轨道架两侧内表面还安装有吊架侧滚轮，所述吊架侧滚轮支撑在主梁外侧，每个所述下翼梁两端下方均通过升降导向限位机构与仰拱系统的两端连接，且每个所述下翼梁两端下方还通过升降驱动机构与仰拱系统的两端连接，且两个轨道架通过吊架连接梁连接。

进一步地，所述升降导向限位机构包括限位套筒、导向杆，所述限位套筒上端固定安装在所述下翼梁下部，所述导向杆穿设在所述限位套筒中导向，所述导向杆的下端与仰拱系统固定连接。

进一步地，所述升降驱动机构包括丝母组件、丝杆和驱动装置，所述丝母组件安装在所述限位套筒的一侧，所述丝杆上端与丝母组件配合连接，所述丝杆下端通过驱动装置驱动旋转，所述驱动装置安装在所述仰拱系统内。

进一步地，所述滑移支撑机构包括滑撑导向框架、滑撑升降油缸、滑撑支撑底座、滑撑上翼梁、滑撑连接梁、滑撑行走滚轮和滑撑侧滚轮和油管缠绕器，两个所述滑撑导向框架分别设置在两个主梁外侧，且所述滑撑导向框架上部安装有滑撑上翼梁，所述滑撑上翼梁下方通过滑撑行走滚轮卡装在上导轨上，两个所述滑撑导向框架下端通过滑撑连接梁连接，且所述滑撑连接梁的两端上部均通过滑撑行走滚轮卡装在下导轨上，两个所述滑撑导向框架内侧均安装有滑撑侧滚轮，所述滑撑侧滚轮支撑在主梁外侧，所述滑撑导向框架下端的升降活动部与滑撑支撑底座连接，且滑撑支撑底座中部上端与滑撑升降油缸的伸出杆铰接，所述滑撑升降油缸的上端与滑撑导向框架的内腔上端铰接，所述滑撑连接梁两侧还安装有油管缠绕器，所述滑撑升降油缸上的油管通过油管缠绕器后与液压系统连通。

进一步地，所述纵移驱动装置包括纵移驱动马达、主动链轮、从动链轮和链条，所述栈桥钢构主体一端的两侧均安装有所述主动链轮，所述主动链轮通过所述纵移驱动马达驱动，所述栈桥钢构主体另一端的两侧均安装有从动链轮，同一侧的主动链轮和从动链轮通过链条连接，所述仰拱吊架装置、滑移支撑机构与所述链条活动连接，所述驱动马达与液压系统连通。

进一步地，所述前支撑装置包括前撑导向框架、前撑升降油缸、前撑支持底座、前撑连接梁和前撑平移油缸，所述前撑连接梁与栈桥钢构主体下方横向滑动连接，且前撑连接梁的两端与纵向设置的前撑导向框架固定连接，所述前撑导向框架下端的升降活动部与前撑支持底座固定连接，所述前撑支持底座的中部上端与前撑升降油缸的伸出杆铰接，所述前撑升降油缸的上端与前撑导向框架的内腔上端铰接，所述前撑升降油缸与液压系统连通，所述前撑连接梁上部与前撑平移油缸的油缸座铰接，所述前撑平移油缸的伸出杆与栈桥钢构主体内侧铰接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

通过对现有技术中的步进式栈桥进行优化设计，在后支撑装置上设置后驱动马达轮胎、转向装置，改变了现有技术中后支撑装置的支撑方式，平时栈桥不需移动时，仅仅通过驱动马达轮胎的支撑作用即可；如果需要对栈桥后部进行横向大幅移动时，后支撑油缸驱动后驱动马达轮胎下降支撑整个栈桥后部，转向装置对后驱动马达轮胎进行转向，然后后驱动马达轮胎驱动轮胎旋转，带动栈桥后部大幅度的水平移动，其后端的偏移量可以大大超过现有技术中的10-20cm。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种高铁单线隧道仰拱一体栈桥的结构示意图；

图2是本实用新型中后支撑装置的结构示意图；

图3是本实用新型中前引桥组件的结构示意图；

图4是本实用新型中后引桥组件的结构示意图；

图5是本实用新型中仰拱吊架装置的结构示意图；

图6是本实用新型中滑移支撑机构的结构示意图；

图7是本实用新型中纵移驱动装置的结构示意图；

图8是本实用新型中前支撑装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实用新型提供一种高铁单线隧道仰拱一体栈桥，现有技术中的高铁单线隧道仰拱一体栈桥一般包括栈桥钢构主体1、液压系统10、前引桥组件2、后引桥组件3、仰拱系统4、仰拱吊架装置5、滑移支撑机构6、纵移驱动装置7、前支撑装置8和后支撑装置9。其中液压系统10和仰拱系统4现有栈桥中均有成熟产品，在本实施例中不进行具体赘述。

在本实施例中，所述栈桥钢构主体1包括主梁11、横梁12、后底部支撑13和中部桥面组件14，连个所述主梁11相对设置，且多个横梁12均匀的连接在两个主梁11之间，所述横梁12上架设有所述中部桥面组件14，一对所述主梁11后端下方固定安装有后底部支撑13；横梁12由H型刚组成，主梁由钢板组焊而成、上下部设有轨道。设计结构简单，安全可靠。

参阅图3所示，前引桥组件2包括前部桥面组件21、前辅助支撑22和前引桥油缸23，所述前部桥面组件21的一端与中部桥面组件13的前端铰接，所述前部桥面组件21的中部下方还安装有所述前辅助支撑22，用于辅助支持前部桥面组件21的中部，防止前部桥面组件21被压弯曲，前部桥面组件21的外端设置有倾斜坡口用于与地面平滑过度，所述前引桥油缸23的基座与栈桥钢构主体1前端铰接，所述前引桥油缸23的伸出杆与前部桥面组件21下部铰接，所述前引桥油缸23与液压系统10连通；通过驱动前引桥油缸23的伸缩从而实现驱动前部桥面组件21的倾斜角度；

参阅图4所示，所述后引桥组件3包括后部桥面组件31、后辅助支撑32和后引桥油缸33，所述后部桥面组件31的一端与中部桥面组件13的后端铰接，所述后部桥面组件31的中部下方还安装有所述后辅助支撑32，用于辅助支持后部桥面组件31的中部，防止前部桥面组件31被压弯曲，后部桥面组件31的外端设置有倾斜坡口用于与地面平滑过度，所述后引桥油缸33的基座与栈桥钢构主体1后端铰接，所述后引桥油缸33的伸出杆与后部桥面组件31下部铰接，所述后引桥油缸3与液压系统10连通；通过驱动后引桥油缸33的伸缩从而实现驱动后部桥面组件31的倾斜角度；

前部桥面组件21、中部桥面组件14和后部桥面组件31一般包括用于承力的桥面框架，桥面框架上焊接有平板作为车辆行驶时的面板，面板上每间距一定的距离焊接有水平设置的钢筋，用于防止车辆打滑。

参阅图2所示，所述后支撑装置9包括后导向框架91、后支撑油缸92、后驱动马达轮胎93、轮胎支座94、转向装置95和油缸铰接座96，后导向框架91可以是矩形套筒结构作为固定部，其内部设置有能够沿其升降滑移的限位套筒作为活动部，所述后导向框架91的固定部安装在栈桥钢构主体1的后端两侧，所述后导向框架91的活动部与油缸铰接座96连接，所述后驱动马达轮胎93安装在所述轮胎支座94上，所述轮胎支座94上部通过转向装置95与油缸铰接座96固定连接，所述油缸铰接座96上部与后支撑油缸92的伸出杆铰接，所述后支撑油缸92的基座与后导向框架91的固定部连接，且所述后支撑油缸92设置在所述后导向框架91内部，所述后驱动马达轮胎93与液压系统10连通。在后支撑装置6上设置后驱动马达轮胎93、转向装置95，改变了现有技术中后支撑装置9的支撑方式，平时栈桥不需移动时，仅仅通过驱动马达轮胎93的支撑作用即可；如果需要对栈桥后部进行横向大幅移动时，后支撑油缸92驱动后驱动马达轮胎93下降支撑整个栈桥后部，转向装置95对后驱动马达轮胎93进行转向，然后后驱动马达轮胎93驱动轮胎旋转，带动栈桥后部大幅度的水平移动，其后端的偏移量可以大大超过现有技术中的10-20cm。

在本实施例中，所述转向装置95包括上法兰盘951、下法兰盘952和连接转轴953，所述下法兰盘952安装在油缸铰接座96下方，上法兰盘951安装在所述轮胎支座94上方，所述上法兰盘951上平面中部固定安装有所述连接转轴953，所述连接转轴953穿过所述上法兰盘951中部，且上法兰盘951和下法兰盘952四周通过螺栓连接。在将螺栓松开以后外力调整下法兰盘952相对上法兰盘951的角度，重新拧紧螺栓，驱动马达轮胎93就可以带动栈桥后部横向移动，该结构简单，无需回转支持和液压马达的投入即可实现。当然，如果需要进行液压控制转向设计，该转向装置95可以包括回转支持、盘式齿轮和液压马达的结构，通过液压马达驱动后驱动马达轮胎93的旋转角度，这种设计投入成本较高，但是无需人力调整后驱动马达轮胎93的旋转角度。

参阅图5所述，所述仰拱吊架装置5包括轨道架51、吊架行走滚轮52、吊架侧滚轮53、上导轨54、下导轨55、吊架连接梁56、升降导向限位机构57和升降驱动机构58，轨道架51设置有至少两个，所述轨道架51为上部开口的矩形框结构，且所述轨道架51两侧上部具有从外侧卡装主梁11的上翼梁511，和位于主梁11下方的下翼梁512，两个所述主梁11的上平面安装有所述上导轨54，两个所述主梁11的下平面安装有所述下导轨55，两个所述上翼梁512下方安装有吊架行走滚轮52，所述上翼梁511上的吊架行走滚轮52卡装在上导轨54上，所述下翼梁512的两侧安装有吊架行走滚轮52，所述下翼梁512上的吊架行走滚轮52卡装在下导轨55上，吊架行走滚轮52的两侧可以设置一圈凸出轮，用于卡装导轨两侧，所述轨道架51两侧内表面还安装有吊架侧滚轮53，侧滚轮53用于从两侧限位轨道架51，防止轨道架51脱轨，所述吊架侧滚轮53支撑在主梁11外侧，每个所述下翼梁512两端下方均通过升降导向限位机构57与仰拱系统4的两端连接，升降导向限位机构57一方面用于对仰拱系统4进行升降导向，另一方面用于对升降的行程进行控制，且每个所述下翼梁512两端下方还通过升降驱动机构58与仰拱系统4的两端连接，升降驱动机构58用于调整仰拱系统4的升降高度，参阅图1所示，两个轨道架51通过吊架连接梁56连接，使得两个轨道架51能够在导轨上同时水平移动。从而实现对仰拱系统4两端吊起时沿栈桥纵向移动。

在本实施例中，所述升降导向限位机构57包括限位套筒571、导向杆572，所述限位套筒571上端固定安装在所述下翼梁512下部，所述导向杆572穿设在所述限位套筒571中导向，所述导向杆572的下端与仰拱系统4固定连接。当导向杆572上升到极限位置时，导向杆572上端与限位套筒571内腔上端接触，实现上升限位。

具体的，所述升降驱动机构58包括丝母组件581、丝杆582和驱动装置（图中未视出），所述丝母组件581安装在所述限位套筒571的一侧，所述丝杆582上端与丝母组件581配合连接，所述丝杆582下端通过驱动装置驱动旋转，所述驱动装置安装在所述仰拱系统4内。该驱动装置可以是驱动丝杆582旋转的液压马达或者步进电机。

参阅图6所示，所述滑移支撑机构6包括滑撑导向框架61、滑撑升降油缸62、滑撑支撑底座63、滑撑上翼梁64、滑撑连接梁65、滑撑行走滚轮66和滑撑侧滚轮67和油管缠绕器68，两个所述滑撑导向框架61分别设置在两个主梁11外侧，且所述滑撑导向框架61上部安装有滑撑上翼梁64，所述滑撑上翼梁64下方通过滑撑行走滚轮66卡装在上导轨54上，两个所述滑撑导向框架61下端通过滑撑连接梁65连接，且所述滑撑连接梁65的两端上部均通过滑撑行走滚轮66卡装在下导轨55上，两个所述滑撑导向框架61内侧均安装有滑撑侧滚轮67，所述滑撑侧滚轮67支撑在主梁11外侧，所述滑撑导向框架61下端的升降活动部与滑撑支撑底座63连接，且滑撑支撑底座63中部上端与滑撑升降油缸62的伸出杆铰接，所述滑撑升降油缸62的上端与滑撑导向框架61的内腔上端铰接，所述滑撑连接梁65两侧还安装有油管缠绕器68，所述滑撑升降油缸62上的油管通过油管缠绕器68后与液压系统10连通。滑移支撑机构6前进时油管缠绕器68松开油管，滑移支撑机构6后退时油管缠绕器68将油管收起。解决了以往滑移支撑机构6需要单独配有液压系统的缺陷。

参阅图4、图7所示，所述纵移驱动装置7包括纵移驱动马达71、主动链轮72、从动链轮73和链条74，所述栈桥钢构主体1一端的两侧均安装有所述主动链轮72，所述主动链轮72通过所述纵移驱动马达71驱动，所述栈桥钢构主体1另一端的两侧均安装有从动链轮73，同一侧的主动链轮72和从动链轮73通过链条74连接，所述仰拱吊架装置5、滑移支撑机构6与所述链条74活动连接，纵移驱动装置7可以单独纵移滑移支持机构6或单独纵移仰拱吊架装置5，也可以同时移动仰拱吊架装置5和滑移支撑机构6，所述驱动马达71与液压系统10连通。

参阅图8所示，所述前支撑装置8包括前撑导向框架81、前撑升降油缸82、前撑支持底座83、前撑连接梁84和前撑平移油缸85，所述前撑连接梁84与栈桥钢构主体1下方横向滑动连接，且前撑连接梁84的两端与纵向设置的前撑导向框架81固定连接，所述前撑导向框架81下端的升降活动部与前撑支持底座83固定连接，所述前撑支持底座83的中部上端与前撑升降油缸82的伸出杆铰接，所述前撑升降油缸82的上端与前撑导向框架81的内腔上端铰接，所述前撑升降油缸82与液压系统10连通，所述前撑连接梁84上部与前撑平移油缸的油缸座铰接，所述前撑平移油缸85的伸出杆与栈桥钢构主体1内侧铰接，通过驱动前撑平移油缸85可以调整两个前撑导向框架81的横向位置。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。