重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构的制作方法

本实用新型涉及重叠盾构隧道液压支护台车设备技术领域，具体涉及重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构。

背景技术：

随着国家城镇化建设的规模加大及人流量的不断加大的拥堵压力，越来越多的大中城市修建地下轨道交通。在地下交通的建设中不可避免的出现多条地铁通过同一站点的情况，为了通过狭小空间，重叠隧道的应用实例越来越多。隧道掘进过程中施工机械会对隧道周边土体产生剧烈扰动,且重叠隧道间的相互影响较大,施工过程中如控制不当,容易引发安全事故并造成重大的经济损失。

现有重叠盾构隧道液压支护台车主要存在以下问题：较多采用机械式刚性支撑结构，对于拼装管片存在错台情况下不能自动根据工况进行调整，往往需要操作工实时监测支护台车的运行情况，一旦存在疏忽情况容易存在安全隐患，严重时甚至会撑裂、损坏管片，造成后期运营安全隐患。另外，机械式刚性支撑结构在管片的支护过程中容易压伤管片，留下压痕，需要在后期进行修补处理，增加了工人的劳动强度，降低了施工效率。

如何设计一种设计巧妙，结构轻巧，操作方便，采用铰接式液压支撑机构，在支撑轮外面包裹橡胶，将隧道支护台车与管片的接触结构由刚性接触改变成柔性结构，根据隧道管片断面的变化调节支撑结构姿态，消除混凝土管片损坏风险，使用方式灵活多样，重量轻，在施工监测正常情况下无需中途调整，提高了重叠隧道支护结构适用范围和施工效率，可以重复使用，降低生产成本的重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有重叠盾构隧道液压支护台车主要存在以下问题：较多采用机械式刚性支撑结构，对于拼装管片存在错台情况下不能自动根据工况进行调整，往往需要操作工实时监测支护台车的运行情况，一旦存在疏忽情况容易存在安全隐患，严重时甚至会撑裂、损坏管片，造成后期运营安全隐患；另外，机械式刚性支撑结构在管片的支护过程中容易压伤管片，留下压痕，需要在后期进行修补处理，增加了工人的劳动强度，降低了施工效率等技术问题，本实用新型提供重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构，来实现设计巧妙，结构轻巧，操作方便，将隧道支护台车与管片的接触结构由刚性接触改变成柔性结构，根据隧道管片断面的变化调节支撑结构姿态，消除混凝土管片损坏风险，使用方式灵活多样，重量轻，在施工监测正常情况下无需中途调整，提高了重叠隧道支护结构适用范围和施工效率，可以重复使用，降低生产成本的的目的。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构，包括液压支护台车纵梁、连接螺栓、液压支护台车外套管、液压油缸与纵梁连接销、液压油缸和多个支撑轮系；所述液压支护台车纵梁的上部为口字型结构，液压支护台车外套管的底部通过连接螺栓固定在液压支护台车纵梁口字型结构上，支撑轮系支撑在液压支护台车外套管的内部，支撑轮系与液压支护台车外套管采用内外滑移套管式结构，支撑轮系的底座与液压油缸的伸出端通过焊接方式固定在一起，液压油缸伸缩推动支撑轮系上下运动，液压支撑结构的底部通过液压支护台车纵梁和连接螺栓与台车门架固定连接；所述支撑轮系包括支撑轮、卡板、支撑套管、支撑轮架、轮架销、轴承、轴承挡板和阶梯轴，支撑轮架左右两侧设置有开口向上的u形口，阶梯轴卡设在u形口内，并通过卡板和螺栓件固定，轴承挡板设置在轴承外部，轴承挡板的边缘通过螺栓件固定在支撑轮上；支撑套管与支撑轮架的结合处设置有水平销孔，轮架销插入水平销孔内以将支撑套管和支撑轮架铰接在一起。

每个支撑轮系包括两个支撑轮，支撑轮与支撑轮架通过阶梯轴连接。

所述支撑轮外部包裹有橡胶套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型包括液压支护台车纵梁、连接螺栓、液压支护台车外套管、液压油缸与纵梁连接销、液压油缸和多个支撑轮系；所述液压支护台车纵梁的上部为口字型结构，液压支护台车外套管的底部通过连接螺栓固定在液压支护台车纵梁口字型结构上，支撑轮系支撑在液压支护台车外套管的内部，支撑轮系与液压支护台车外套管采用内外滑移套管式结构，支撑轮系的底座与液压油缸的伸出端通过焊接方式固定在一起，液压油缸伸缩推动支撑轮系上下运动，液压支撑结构的底部通过液压支护台车纵梁和连接螺栓与台车门架固定连接，本实用新型通过创新性设计，采用铰接式液压支撑机构，并在支撑轮外面包裹橡胶，将隧道支护台车与管片的接触结构由刚性接触改变成柔性结构，并可以根据隧道管片断面的变化调节支撑结构姿态。解决了对于隧道管片结构存在错台的重叠隧道支护工况的频繁变化引起的支护效率低下问题，消除混凝土管片损坏风险；

2）所述支撑轮系包括支撑轮、卡板、支撑套管、支撑轮架、轮架销、轴承、轴承挡板和阶梯轴，支撑轮架左右两侧设置有开口向上的u形口，阶梯轴卡设在u形口内，并通过卡板和螺栓件固定，轴承挡板设置在轴承外部，轴承挡板的边缘通过螺栓件固定在支撑轮上；支撑套管与支撑轮架的结合处设置有水平销孔，轮架销插入水平销孔内以将支撑套管和支撑轮架铰接在一起。

附图说明

图1是液压支护台车总体结构示意图；

图2是图1的a处放大示意图；

图3是本实用新型液压支护台车用铰接式液压支撑机构侧视示意图；

图4是本实用新型液压支护台车用铰接式液压支撑机构俯视示意图；

图5是本实用新型支撑轮系主视剖面结构示意图；

图6是本实用新型支撑轮系侧视示意图；

图7是本实用新型水平行进工况示意图；

图8是本实用新型上坡行进工况示意图；

图9是本实用新型下坡行进工况示意图；

图中标记：1、液压支护台车纵梁，2、连接螺栓，3、液压支护台车外套管，4、液压油缸与纵梁连接销，5、液压油缸，6、支撑轮系，601、支撑轮，602、卡板，603、支撑套管，604、支撑轮架，605、轮架销，606、轴承，607、轴承挡板，608、阶梯轴，609、u形口，7、台车门架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图所示，重叠盾构隧道液压支护台车用铰接式液压支撑机构，包括液压支护台车纵梁1、连接螺栓2、液压支护台车外套管3、液压油缸与纵梁连接销4、液压油缸5和多个支撑轮系6；所述液压支护台车纵梁1的上部为口字型结构，液压支护台车外套管3的底部通过连接螺栓2固定在液压支护台车纵梁1口字型结构上，支撑轮系6支撑在液压支护台车外套管3的内部，支撑轮系6与液压支护台车外套管3采用内外滑移套管式结构，支撑轮系6的底座与液压油缸5的伸出端通过焊接方式固定在一起，液压油缸5伸缩推动支撑轮系6上下运动，液压支撑结构的底部通过液压支护台车纵梁1和连接螺栓2与台车门架7固定连接；所述支撑轮系6包括支撑轮601、卡板602、支撑套管603、支撑轮架604、轮架销605、轴承606、轴承挡板607和阶梯轴608，支撑轮架604左右两侧设置有开口向上的u形口609，阶梯轴608卡设在u形口609内，并通过卡板602和螺栓件固定，轴承挡板607设置在轴承606外部，轴承挡板607的边缘通过螺栓件固定在支撑轮601上；支撑套管603与支撑轮架604的结合处设置有水平销孔，轮架销605插入水平销孔内以将支撑套管603和支撑轮架604铰接在一起。

以上为本实用新型的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如每个支撑轮系6包括两个支撑轮601，支撑轮601与支撑轮架604通过阶梯轴608连接。

以上为本实用新型的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述支撑轮601外部包裹有橡胶套。

实际操作时，如图1所示，液压支护台车铰接式液压支撑机构通过液压支护台车纵梁1与台车门架7通过螺栓连接；如图2所示，支撑轮系6、液压油缸与纵梁连接销4、液压油缸5以及轮架销605铰接连接在一起；如图3所示，铰接式液压支撑机构支撑轮系6包括支撑轮601、卡板602、支撑套管603、支撑轮架604、轮架销605、轴承606、轴承挡板607和阶梯轴608；为减少工作阻力，支撑轮系与纵梁间连接方式采用内外移动式滑套结构，支撑轮系6与图2所示液压支护台车外套管3形成内外滑移式结构；液压支护台车纵梁1上部采用口字型结构，作为门架纵向稳定性连接构件，同时兼做支撑轮系6滑套结构的导向机构和安装底座；支撑轮系6底座作为滑套结构内芯，可在液压油缸5的推动下内外伸缩；如图5所示，轮架销605插入水平销孔内以将支撑套管603和支撑轮架604铰接在一起。采用铰接式设计，即使在管片错台条件下也可自动调整姿态，保持支护轮组聚氨酯橡胶面始终紧密贴合在管片表面，结构上更加方便可靠。支护系统行进工况模拟如图7、8和9所示，分别为水平支护工作状态、爬坡支护工作状态、下坡支护工作状态，液压支撑结构采用铰接式液压支撑机构，并在支撑轮外面包裹橡胶，将隧道支护台车与管片的接触结构由刚性接触改变成柔性结构，并可以根据隧道管片断面的变化调节支撑结构姿态。

本实用新型设计巧妙，结构轻巧，操作方便，将隧道支护台车与管片的接触结构由刚性接触改变成柔性结构，根据隧道管片断面的变化调节支撑结构姿态，消除混凝土管片损坏风险，使用方式灵活多样，重量轻，在施工监测正常情况下无需中途调整，提高了重叠隧道支护结构适用范围和施工效率，可以重复使用，降低生产成本，解决现有重叠盾构隧道液压支护台车主要存在以下问题：较多采用机械式刚性支撑结构，对于拼装管片存在错台情况下不能自动根据工况进行调整，往往需要操作工实时监测支护台车的运行情况，一旦存在疏忽情况容易存在安全隐患，严重时甚至会撑裂、损坏管片，造成后期运营安全隐患；另外，机械式刚性支撑结构在管片的支护过程中容易压伤管片，留下压痕，需要在后期进行修补处理，增加了工人的劳动强度，降低了施工效率等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。