一种顶升加高系统以及包含此系统的衬砌台车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道衬砌装置领域，特别地，涉及一种顶升加高系统以及包含此系统的衬砌台车。
【背景技术】
[0002]隧道开挖后需要两次衬砌加固，初次衬砌使用混凝土喷浆机或混凝土喷浆车进行喷射混凝土支护，二次衬砌最常用的支护设备为衬砌台车。因地质结构不同和隧道内部结构设施及功能需要，隧道断面大小形状各异，一般不同隧道需要有对应不同的特定的衬砌台车进行二次衬砌支护。同样因隧道内部设施及功能的需要，往往同一条隧道并不是相同的一个断面，在不同的功能段，施工断面可能会有变宽或变高，如隧道下锚段、双线铁路变三线的变线段、水利隧道所设置的泄洪变截面段等。当隧道高度变化较大时，同样需要衬砌台车能够加高以满足衬砌要求。
[0003]现有技术中可以改变其高度的装置如下:专利号为201320782485.5的实用新型专利公开了一种可调高度的衬砌台车，内圆立柱钢管置于外圆立柱钢管内，且内、外圆立柱钢管预留有间隙，内圆立柱钢管外安装有抱箍，下横梁两端与外圆立柱钢管连接；在外上横梁两端与内圆立柱钢管连接，千斤顶安装在下横梁与上横梁之间；在内圆立柱钢管上设有模板千斤顶，在外圆立柱钢管下端设有行走装置。此种衬砌台车能一定程度上满足高度可调的施工条件的要求，但是其调节方式是将上横梁、下横梁、千斤顶等的组合来实现调节的，且衬砌台车所有立柱均由钢管组成，侧向模板千斤顶需支撑在内圆立柱钢管上，而钢管横向受力的强度和稳定性均较弱，使得衬砌台车整体稳定性能差；其衬砌台车通过调节下横梁与上横梁之间的螺旋顶或油压顶实现高度调节，而螺旋顶或油压顶均需由人工手动操作，其衬砌台车高度调节通过内、外圆立柱钢管的相对运动导向，其衬砌台车立柱数量比较多，且每组下横梁与上横梁之间的螺旋顶或油压顶至少为2个，人工操作很难实现各内、夕卜圆立柱钢管运动同步，容易卡死；隧道断面较高时，要求衬砌台车立柱长，而长钢管受到横向力时容易弯曲变形，内、外圆立柱钢管容易卡死；由于其衬砌台车立柱的特殊结构，也使得其不能满足隧道边墙的衬砌要求，故此衬砌台车的实用性不强。
[0004]除此之外还可以采用以下两种方式来满足要求:(1)更换另一台衬砌台车，此种方式将使得施工设备投入加大，施工成本高，材料浪费大；(2)将衬砌台车进行改造，即将衬砌台车包括模板系统、托架系统、门架系统和液压系统等全部拆除后，更换为加高后的新门架系统再进行拼装，之后才能满足使用需求，但是改造过程中还需要设置锚杆、使用吊车、装载机等辅助设备，导致人力、材料资源、经济和时间的大量浪费，并且衬砌施工效率低，施工周期大大延长。
【发明内容】
[0005]本发明的第一目的在于提供一种结构精简、制造容易、顶升加高效果好的顶升加高系统，具体技术方案如下:
[0006]一种顶升加高系统，包括至少2组沿其高度方向两侧对称设置在衬砌台车门架系统上的顶升加高单件，所述衬砌台车门架系统包括由上至下设置的上部门架部分以及下部门架部分，所述上部门架部分包括横梁桁架，所述下部门架部分包括立柱；
[0007]所述顶升加高单件包括设置在所述横梁桁架上的导柱支座、设置在所述导柱支座下方且固定在所述立柱上的导套、下端在上下方向贯穿所述导套且其上端设置在所述导柱支座上的导柱、设置在所述导柱上且位于所述导套上方的顶推支座以及上端设置在所述顶推支座上且其下端设置在所述导套上的顶升油缸，所述顶升油缸中活塞杆进行伸缩运动时能带动所述导柱在所述导套内沿上下方向运动；
[0008]所述导套和所述导柱上分别设有多个相互匹配的定位孔以及与所述定位孔相匹配的定位部件。
[0009]以上技术方案中优选的，所述顶升加高单件设置在所述衬砌台车门架系统的外侧壁上；所述导柱的中心轴线以及所述顶升油缸中活塞杆的中心轴线均沿竖直方向设置。
[0010]以上技术方案中优选的，所述导柱支座焊接在所述横梁桁架的外壁上；所述导套与所述立柱的外壁之间、所述导柱的上端与所述导柱支座之间均通过螺栓进行固定；所述顶推支座通过定位孔和定位部件的配合固定在所述导柱上；所述顶升油缸中活塞杆的上端通过销轴固定在所述顶推支座上，其缸筒通过铰接座固定在所述导套的外壁上。
[0011 ] 以上技术方案中优选的，所述定位部件为销轴。
[0012]应该本发明的顶升加高系统，具有以下有益效果:
[0013](I)本发明顶升加高系统包括至少2组对称设置在衬砌台车门架系统上的顶升加高单件，顶升加高单件包括导柱支座、导套、导柱、顶推支座以及顶升油缸，整体结构精简，制造方便；通过顶升油缸结合导柱和导套的配合实现衬砌台车门架系统的加高，使衬砌台车能够适应较大变高隧道断面的二次衬砌需求，其操作简单，人工劳动作业量低，且无资源浪费，大大降低了施工成本和缩短了隧道施工周期。
[0014](2)本发明中所述顶升加高单件设置在所述衬砌台车门架系统的外侧壁上，整个顶升加高系统设置在衬砌台车门架系统的外侧，方便检修、安装和拆卸，实用性强；所述导柱的中心轴线以及所述顶升油缸中活塞杆的中心轴线均沿竖直方向设置，顶升加高系统沿竖直方向设置，顶升加高效果好。
[0015](3)本发明中所述导柱支座焊接在所述横梁桁架的外壁上；所述导套与所述立柱的外壁之间、所述导柱的上端与所述导柱支座之间均通过螺栓进行固定；所述顶推支座通过定位孔和定位部件的配合固定在所述导柱上；所述顶升油缸中活塞杆的上端通过销轴固定在所述顶推支座上，其缸筒通过铰接座固定在所述导套的外壁上。各部件安装和拆卸方便，且整体稳定性好，进一步保证顶升加高效果。
[0016](4)本发明中所述定位部件采用销轴，部件容易获得，且安装和拆卸方便，且牢固性好，实用性强。
[0017]本发明的第二目的在于公开一种衬砌台车，结构精简，便于顶升加高，能够适应较大变高隧道断面的边墙及拱顶的二次衬砌需求，实用性强。具体技术方案如下:
[0018]一种衬砌台车，包括门架系统和顶升加高系统，所述门架系统包括由上至下设置的上部门架部分以及下部门架部分，所述顶升加高系统为上述的顶升加高系统且其设置在所述上部门架部分和所述下部门架部分上。
[0019]为了达到更好的技术效果，所述门架系统还包括附加门架部分，所述附加门架部分与通过所述顶升加高系统将所述门架系统顶升加高后所形成的空腔相匹配。
[0020]应用本发明的衬砌台车，具有以下技术效果:
[0021](I)本发明的衬砌台车包括门架系统，所述门架系统包括由上至下设置上部门架部分以及下部门架部分，整体结构精简；门架系统分成上下两部分，可以分开制造和装配，实用性强；所述上部门架部分和所述下部门架部分上设有如上述的顶升加高系统，能够实现衬砌台车门架系统的顶升加高，能够适应较大变高隧道断面的二次衬砌需求；且顶升加高系统能一定程度上分担门架系统内部的作用力，使得整个衬砌台车的门架系统稳定性更好。
[0022](2)本发明中衬砌台车还包括附加门架部分，所述附加门架部分与通过所述顶升加高系统将所述门架系统顶升加高后所形成的空腔相匹配。附加门架部分的设计便于填补顶升加高后门架系统内的空缺部位，均匀门架系统的受力，从而提高整体门架系统的稳定性。
[0023]因此，本发明衬砌台车具有以下效果:整体稳定性能好，能够满足同一隧道不同断面的二次衬砌要求，且其门架系统在满足隧道拱顶的衬砌要求的同时，还可以安装侧向模板，实现隧道边墙的衬砌，即本发明衬砌台车可以先后完成整个隧道的边墙和拱顶的衬砌，大大降低了施工成本，缩短隧道二次衬砌施工周期，节省资源。
[0024]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0025]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1是本发明优选实施例1的顶升加高系统应用于衬砌台车上时的连接关系图；
[0027]图2是本发明优选实施例2的衬砌台车被顶升加高后的第一下部门架系统、局部上部门架系统以及2组顶升加高单件的连接结构示意图；
[0028]图3是图2中第一下部门架系统与上部门架系统之间增加附加门架部分后与2组顶升加高单件的连接结构示意图；
[0029]11-导柱支座，12-导套，13-导柱，14-顶推支座，15-顶升油缸，16-定位孔，17-定位部件，18-销轴，19-铰接座；
[0030]21-上部门架部分，22-第一下部门架部分，23-附加门架部分，24-空腔。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以