一种可变断面衬砌台车的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，具体涉及一种可变断面衬砌台车。


背景技术：

2.在隧道衬砌施工过程中，传统台车变断面时，需拆卸托架横梁和顶部模板并进行整体更换，操作繁琐且工作量大，施工效率低下。现有技术中通过伸缩装置调节断面的台车，普遍存在模板向台车两侧运动后由于重心发生变化，台车上无限位装置导致模板及托架容易倾翻的问题；除此之外，变断面时门架宽度也会发生变化，需要重新铺设门架的行走轨道，操作繁琐，导致施工效率低。
3.综上所述，急需一种可变断面衬砌台车以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种可变断面衬砌台车，以解决快速实现衬砌台车变断面的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种可变断面衬砌台车，包括门架总成、模板总成和托架总成；所述模板总成包括可拆卸式连接的第一模板和第二模板；所述托架总成包括与所述第一模板连接的第一托架以及与所述第二模板连接的第二托架；所述第一托架和所述第二托架分别通过伸缩机构连接于所述门架总成的两侧，用以实现衬砌台车断面的变化；
6.所述托架总成还包括设置于门架总成上的附加横梁，所述附加横梁的长度方向与所述伸缩机构的伸缩方向平行；所述第一托架和所述第二托架均通过滑座与所述附加横梁活动连接。
7.优选的，所述滑座上设有用于容纳所述附加横梁的限位空间，用以防止所述第一模板和所述第二模板在滑动过程中倾翻。
8.优选的，所述滑座包括限位块和连接件；所述限位块与所述第一托架或所述第二托架连接，两个所述限位块位于所述连接件两侧，所述限位块和所述连接件组合形成用于容纳所述附加横梁的限位空间。
9.优选的，所述连接件为设有滑板的连接块，所述滑板位于所述连接件和所述附加横梁的接触面上。
10.作为另一种优选方案，所述连接件为分别与两个所述限位块转动连接的滚轴。
11.作为另一种优选方案，所述连接件上设有与所述附加横梁相匹配的滑槽。
12.优选的，所述第一托架和所述第二托架均包括托架横梁、托架纵梁和支撑杆；所述托架横梁通过所述伸缩机构连接至所述门架总成；所述托架纵梁与位于门架总成同一侧的多个滑座连接，且所述托架纵梁的长度方向垂直于所述附加横梁的长度方向；所述支撑杆设置于所述托架纵梁上，且用于支撑所述模板总成。
13.优选的，所述托架横梁上设有若干组用于与门架总成连接的固定孔组。
14.优选的，所述托架总成还包括连接于两个所述托架横梁之间的托架加长节。
15.优选的，所述第一模板和第二模板均包括侧模和顶模；所述侧模与所述顶模活动连接；所述模板总成还包括连接于两个所述顶模之间的中部模板。
16.应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
17.（1）本实用新型中，模板总成包括可拆卸式连接的第一模板和第二模板，托架总成包括与所述第一模板连接的第一托架以及与所述第二模板连接的第二托架；第一托架和第二托架分别通过伸缩机构连接于所述门架总成的两侧，带动第一模板和第二模板进行相对运动，用以实现衬砌台车断面的变化。
18.（2）本实用新型中，托架总成还包括设置于门架总成上的附加横梁，第一托架和第二托架均通过滑座与附加横梁连接，以保证附加横梁对第一托架和第二托架导向的稳定性。
19.（3）本实用新型中，滑座上设有用于容纳附加横梁的限位空间，用以防止第一模板和第二模板在滑动过程中倾翻。
20.（4）本实用新型中，第一托架和第二托架沿附加横梁运动，门架总成结构不发生变化，不需重新铺设门架总成的行走轨道，减少了因变断面产生的工作量，提升了施工效率。
21.（5）本实用新型中，连接件可以为多种形式，便于对附加横梁进行限位，同时减少滑座和附加横梁之间的阻力。
22.（6）本实用新型中，台车变断面后，通过托架加长节将两侧的托架横梁连接为整体，可提升托架总成的整体结构稳定性；通过中部模板填充两个顶模之间的间隙，可提升模板总成的整体结构稳定性。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
24.构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1是本申请实施例1中的一种可变断面衬砌台车的结构示意图；
26.图2是本申请实施例1中的托架总成与门架总成连接示意图；
27.图3是本申请实施例1中的附加横梁、滑座和托架纵梁的连接示意图；
28.图4是本申请实施例1中的滑座一的结构示意图；
29.图5是本申请实施例2中的滑座二的结构示意图；
30.图6是本申请实施例3中的滑座三的结构示意图；
31.其中，1、门架总成，2、模板总成，2.1a、第一模板，2.1b、第二模板，2.1.1、侧模，2.1.2、顶模，2.2、中部模板，3、托架总成，3.1a、第一托架，3.1b、第二托架，3.1.1、托架横梁，3.1.2、托架纵梁，3.1.3、支撑杆，3.2、附加横梁，3.3a、滑座一，3.3b、滑座二，3.3c、滑座三，3.3.1、限位块，3.3.2a、连接件一，3.3.2b、连接件二，3.3.2c、连接件三，3.4、托架加长节，4、伸缩机构。
具体实施方式
32.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
33.实施例1：
34.参见图1至图4，一种可变断面衬砌台车，本实施例应用于隧道断面发生变化时，台车衬砌断面随之进行变化。
35.一种可变断面衬砌台车，包括门架总成1、模板总成2和托架总成3，如图1所示；所述模板总成2包括可拆卸式连接的第一模板2.1a和第二模板2.1b；所述托架总成3包括与所述第一模板2.1a连接的第一托架3.1a以及与所述第二模板2.1b连接的第二托架3.1b；所述第一托架3.1a和所述第二托架3.1b分别通过伸缩机构4连接于所述门架总成1的两侧，带动第一模板2.1a和第二模板2.1b进行相对运动，用以实现衬砌台车断面的变化；
36.所述托架总成3还包括设置于门架总成1上的附加横梁3.2，所述附加横梁3.2的长度方向与所述伸缩机构4的伸缩方向平行；所述第一托架3.1a和所述第二托架3.1b均通过滑座与所述附加横梁3.2活动连接；本实施例中，为保证附加横梁3.2对第一托架3.1a和第二托架3.1b导向的稳定性，在门架总成1上平行设置两个附加横梁3.2，每个附加横梁3.2上均设有两个滑座，如图3所示；两个滑座分别用于与第一托架3.1a和第二托架3.1b连接。
37.本实施例中，附加横梁3.2为高强度矩形钢管，所述滑座上设有用于容纳所述附加横梁3.2的限位空间，用以防止所述第一模板2.1a和所述第二模板2.1b在滑动过程中倾翻。本实施例中，所述滑座上设有用于容纳附加横梁3.2的u型限位空间，第一托架3.1a或第二托架3.1b安装在滑座顶部，附加横梁3.2位于滑座和第一托架3.1a或第二托架3.1b形成的封闭空间中，由于滑座的限位作用，防止第一模板2.1a和所述第二模板2.1b在滑动过程中倾翻。
38.所述滑座包括限位块3.3.1和连接件，如图4所示；所述限位块3.3.1顶部与所述第一托架3.1a或所述第二托架3.1b连接，限位块3.3.1底部与连接件连接，两个所述限位块3.3.1位于所述连接件两侧，所述限位块3.3.1和所述连接件组合形成用于容纳所述附加横梁3.2的限位空间。
39.本实施例中，所述连接件为设有滑板的连接块（即图4中的连接件一3.3.2a），所述滑板位于所述连接件和所述附加横梁3.2的接触面上。滑板通过螺栓进行安装，本实施例中的滑板为聚四氟乙烯滑板，能减少滑座一3.3a与附加横梁3.2之间的摩擦阻力。
40.参见图1至图3，所述第一托架3.1a和所述第二托架3.1b均包括托架横梁3.1.1、托架纵梁3.1.2和支撑杆3.1.3；所述托架横梁3.1.1通过所述伸缩机构4连接至所述门架总成1；所述托架纵梁3.1.2与位于门架总成1同一侧的多个滑座连接，且所述托架纵梁3.1.2的长度方向垂直于所述附加横梁3.2的长度方向；所述支撑杆3.1.3设置于所述托架纵梁3.1.2上，且用于支撑所述模板总成2。
41.本实施例中，第一托架3.1a的托架横梁3.1.1和支撑杆3.1.3均与第一模板2.1a连接，第二托架3.1b的托架横梁3.1.1和支撑杆3.1.3均与第二模板2.1b连接，用以实现所述模板总成2的第一模板2.1a随第一托架3.1a、第二模板2.1b随第二托架3.1b沿附加横梁3.2运动。
42.衬砌台车变断面时，单侧的托架横梁3.1.1、托架纵梁3.1.2、支撑杆3.1.3和对应
的模板连成一个整体（即第一托架3.1a与第一模板2.1a连接成整体，第二托架3.1b与第二模板2.1a连接成整体），两个整体结构重心靠近台车中间一侧，在滑动时整体结构会向台车中线侧倾倒，但由于附加横梁3.2为固定梁，滑座成u型状卡在附加横梁3.2的两侧，当要发生倾倒时，滑座的刚性结构抵在了附加横梁3.2的底部，因此防止了两侧的托架和模板倾倒；当模板往两侧移动到一定位置时，此部分结构重心改变到外侧时，滑座也起到了限位作用，防止了两侧的托架及模板往外侧倾翻。其次，由于台车前后端的伸缩机构4在收缩或伸长时难以保证绝对同步，台车前后端在滑动过程可能存在一前一后，整体发生偏转，在要发生偏转时，滑座两侧的刚性结构抵在了附加横梁3.2的两侧，同样限制了台车偏转，因此滑座起到了限位作用，使台车在变断面横向移动时只能沿着附加横梁3.2的方向前进或后退。滑座底部安装了滑板，起到了减少摩擦的作用。
43.所述托架横梁3.1.1上设有若干组用于与门架总成1连接的固定孔组，当第一托架3.1a和第二托架3.1b运动至对应的衬砌台车断面时，通过螺栓将托架横梁3.1.1与门架总成1固定，保证台车结构的稳定性。
44.所述托架总成3还包括连接于两个所述托架横梁3.1.1之间的托架加长节3.4，通过托架加长节3.4将两侧的托架横梁3.1.1连接为整体，提升托架总成3的整体结构稳定性。
45.所述伸缩机构4位于所述托架横梁3.1.1底部，便于实现衬砌台车的结构紧凑；所述伸缩机构4的两端分别与所述门架总成1和所述托架横梁3.1.1铰接，便于使各部件之间的连接存在一定的运动余量，避免各部件之间因刚性连接导致零件损坏。伸缩机构4可选用油缸、千斤顶等零件，本实施例中，伸缩机构4为油缸。
46.本实施例中，所述第一模板2.1a和第二模板2.1b均包括侧模2.1.1和顶模2.1.2；所述侧模2.1.1与所述顶模2.1.2活动连接，便于调节侧模2.1.1和顶模2.1.2的相对位置，以适应不同的隧道断面；所述模板总成2还包括连接于两个所述顶模2.1.2之间的中部模板2.2，当衬砌台车断面扩大时，通过中部模板2.2填充两个顶模2.1.2之间的间隙。
47.托架加长节3.4和中部模板2.2的规格根据衬砌台车的断面变化情况来确定，一架台车可以配备多个规格的托架加长节3.4和中部模板2.2，以适应多个规格的隧道断面的衬砌工况。
48.一种可变断面衬砌台车的使用方法如下：衬砌台车的初始状态为两个托架横梁3.1.1之间通过螺栓连接，两个顶模2.1.2之间也通过螺栓进行连接，托架横梁3.1.1与门架总成1之间通过螺栓进行连接。当需要扩大衬砌台车的断面时，先将两个托架横梁3.1.1、两个顶模2.1.2以及托架横梁3.1.1与门架总成1之间的螺栓拆除；然后通过伸缩机构4使第一托架3.1a和第二托架3.1b发生相对运动，第一模板2.1a与第二模板2.1b也随第一托架3.1a和第二托架3.1b运动；当第一模板2.1a与第二模板2.1b达到所需的衬砌断面位置时，将托架加长节3.4的两侧通过螺栓与两侧托架横梁3.1.1连接，将中部模板2.2两侧通过螺栓与两侧顶模2.1.2连接，将托架横梁3.1.1与门架总成1通过螺栓连接，即可开始对隧道进行衬砌。
49.实施例2：
50.参见图5，一种可变断面衬砌台车，本实施例应用于隧道断面发生变化时，台车衬砌断面随之进行变化。
51.本实施例与实施例1的区别在于，滑座（即滑座二3.3b）的连接件（即连接件二
3.3.2b）为分别与两个所述限位块3.3.1转动连接的滚轴，通过滚轴的滚动减少滑座二3.3b与附加横梁3.2之间的摩擦阻力。
52.实施例3：
53.参见图6，一种可变断面衬砌台车，本实施例应用于隧道断面发生变化时，台车衬砌断面随之进行变化。
54.本实施例与实施例1的区别在于，滑座（即滑座三3.3c）的连接件（即连接件三3.3.2c）上设有与所述附加横梁3.2相匹配的滑槽，所述滑槽内壁设有减阻层。本实施例中，附加横梁3.2采用工字钢梁，连接件三3.3.2c的滑槽可直接卡接在附加横梁3.2的梁板上。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。