一种地铁施工移动式隧道管片支撑台车的制作方法

1.本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种地铁施工移动式隧道管片支撑台车。


背景技术：

2.城市轨道交通系统主要位于城市道路下方，建设空间有限，尤其有些线路为了避开下穿居民小区或者其他建构筑物、减小对既有桥梁的影响、节约投资，在城市轨道交通建设中，叠线隧道线路设计越来越多；盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它具有安全可靠，地层适应性强，工效高，对地面交通及建筑物干扰小，可穿越江河、湖泊及既有铁路、公路、地铁、桥梁、通道、管线等特点，是当前地铁隧道施工中最新进的施工方法。
3.盾构法应用于叠线（重叠）隧道施工时，尤其是始发端与接收端部位，上下两隧道垂直距离约2m,按照叠线盾构施工要求，先施工下线隧道，再施工上线隧道；在上线隧道施工时，使用支撑台车对下线隧道一定范围（上线隧道盾体下方及盾体前后各10m对应位置）设置支撑，以保证下线隧道的结构安全。
4.专利号为cn104612718b的中国发明专利公开了一种用于重叠盾构隧道施工的支撑台车及支撑台车系统，提供了一种包括车架体，行走机构以及液压支撑机构的与轨道配合行走并用于隧道管片的支撑的支撑台车；车架体包括两个门架，连接两个门架侧边下端的底梁，连接两个门架侧边上部的联接梁，设置于门架上部连接两个门架的平台，设置在底梁上的调节支撑；行走机构包括设置于底梁下部的行走轮组、驱动轮组、夹轨器，以及设置于底梁上与驱动轮组驱动连接的电机；液压支撑机构对称设置于两个门架上，包括多个沿隧道径向方向设置于门架外侧的支撑油缸，设置于支撑油缸端部用于支撑隧道管片侧壁及顶壁的托架，设置于托架端面上的胶皮垫，以及设置于平台上用于驱动支撑油缸的泵站；底梁之间设置有横梁，确保门架的左右立柱不向中间过大变形，用螺栓与底梁连接，必要时可以拆开，让机车通行。
5.上述方案中的支撑台车虽移动方便且能够用于上下线盾构隧道同时施工，但若想要机车通行，必须拆下横梁，横梁的拆装过程繁琐、耗时长、劳动强度大且多次拆装后对固定件的损伤较大，且拆下横梁后左右立柱存在因受压导致的向中间较大变形的可能性，进而影响设备整体的结构强度、使用寿命以及横梁的二次装配。


技术实现要素：

6.本技术实施例通过提供一种地铁施工移动式隧道管片支撑台车，解决了现有技术中的支撑台车为机车通行的方便，需要在机车通行时拆下用于支撑左右立柱避免立柱变形的横梁，拆卸过程繁琐耗时耗力，且拆装对横梁的固定件的使用寿命影响较大，拆下后若不及时装上横梁对支撑台车的整体稳定性负面影响较大的技术问题，实现了支撑台车在机车通行时无需拆下横梁，横梁在机车到达特定位置后会自动抬起，在机车离开后自动复位的技术效果。
7.本技术实施例提供了一种地铁施工移动式隧道管片支撑台车，包括车架体、行走机构和液压支撑机构，所述车架体包括门架，门架包括两个立柱，还包括匚形框架、弧形块和辅助复位杆；所述匚形框架包括转动杆和转动滚筒；所述转动杆转动连接在立柱上，所述转动滚筒为圆柱形，两端均转动连接在转动杆上，空间位置上位于转动杆远离自身的转动轴的一端；所述弧形块定位在机车的顶部，用于为匚形框架的转动导向，其上定位有圆弧形的接触面；所述辅助复位杆定位在机车的上方且位于机车的尾部，包括定位板、支撑伸缩杆、定位框、转动定位组件和支撑弹簧，定位板固定在所述机车的顶部，支撑伸缩杆为设置有压簧的伸缩杆，支撑伸缩杆与定位板之间的角度为45至75度；定位框主体为c字形，转动连接在支撑伸缩杆的顶部，常态下，定位框的开口朝向弧形块；所述支撑弹簧一端固定在定位板上，另一端定位在定位框上。
8.进一步的，所述转动杆包括杆体、铰接组件和支撑万向轮；所述杆体的一端通过铰接组件可转动固定连接在所述立柱上，杆体的数量为两个，分别定位在两个不同的立柱上；所述支撑万向轮固定在杆体靠近立柱的面上，数量为多个，抵触在立柱上；实际使用时，匚形框架与弧形块相抵触后发生转动，转动后露出供机车转动的空间。
9.优选的，所述转动滚筒上定位有导力齿，所述弧形块上定位有限位槽和嵌齿槽；所述导力齿为齿圈，套装固定在转动滚筒上；所述弧形块的接触面上设置有限位槽，限位槽用于容纳齿圈；所述嵌齿槽均布在限位槽的底部，数量为多个，用于与所述导力齿配合。
10.优选的，所述导力齿由橡胶材质制成，用于减少噪音。
11.优选的，还包括支撑框架和卡扣组件；所述机车位于前侧的面为平面，所述弧形块定位在机车的顶部，接触面与机车前部的面相切；所述支撑框架主体为匚形，包括支撑杆、导力滚筒和蓄能复位组件；所述支撑杆的数量为两根，均转动连接在所述立柱上，转动轴高于弧形块的底部且位于支撑杆的一端，转动轴的轴向与支撑杆的长度方向垂直；所述蓄能复位组件用于积蓄和释放弹性势能，定位在支撑杆的转动轴上；所述导力滚筒为圆柱形，两端分别转动连接在两个支撑杆远离蓄能复位组件的端部；导力滚筒的轴向与转动滚筒的轴向相同；所述卡扣组件用于在支撑框架转动至特定位置后将支撑框架固定。
12.优选的，所述卡扣组件为钢珠弹簧结构。
13.优选的，所述卡扣组件包括嵌入杆、定位槽和施压弹簧；所述嵌入杆为球头杆，滑动定位在支撑杆上，滑动的方向与导力滚筒的轴向相同；所述施压弹簧为压簧，定位在嵌入杆上，用于赋予嵌入杆凸出所述支撑框架的趋
势；所述定位槽定位在立柱上，为半球形槽，用于配合嵌入杆。本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过优化横梁的结构，将横梁改造成包括匚形框架、弧形块和辅助复位杆的组合结构，匚形框架转动连接在立柱上，弧形块和辅助复位杆分别定位在机车的头部和尾部，利用机车前进的动力迫使弧形块抵触匚形框架进而促使匚形框架转动，为机车的通行让出空间，机车行进至特定位置后，辅助复位杆拨动匚形框架转动促使其转动，期间匚形框架持续起到支撑立柱的作用；有效解决了现有技术中的支撑台车为机车通行的方便，需要在机车通行时拆下用于支撑左右立柱避免立柱变形的横梁，拆卸过程繁琐耗时耗力，且拆装对横梁的固定件的使用寿命影响较大，拆下后若不及时装上横梁对支撑台车的整体稳定性负面影响较大的技术问题，进而实现了支撑台车在机车通行时无需拆下横梁，横梁在机车到达特定位置后会自动移位，在机车离开后自动复位的技术效果。
附图说明
14.图1为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的结构示意图；图2为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的弧形块与辅助复位杆的位置关系示意图；图3为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的弧形块与匚形框架的位置关系示意图；图4为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的匚形框架与辅助复位杆的位置关系示意图；图5为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的辅助复位杆的结构简图；图6为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的支撑框架与立柱的位置关系示意图；图7为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的匚形框架与支撑框架的结构简图；图8为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的支撑框架的转动状态示意图；图9为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的卡扣组件的结构简图。
15.图中：立柱001、机车002；匚形框架100、转动杆110、杆体111、铰接组件112、支撑万向轮113、转动滚筒120、导力齿130；弧形块200、接触面210、限位槽220、嵌齿槽230；辅助复位杆300、定位板310、支撑伸缩杆320、压簧321、定位框330、转动定位组件340、支撑弹簧350；支撑框架400、支撑杆410、导力滚筒420、蓄能复位组件430；卡扣组件500、嵌入杆510、定位槽520、施压弹簧530。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
17.需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
18.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
19.请参阅图1，为本发明地铁施工移动式隧道管片支撑台车的结构示意图；本技术地铁施工移动式隧道管片支撑台车包括车架体、行走机构和液压支撑机构，车架体包括立柱001组成的门架；本技术通过优化横梁的结构，将横梁改造成包括匚形框架100、弧形块200和辅助复位杆300的组合结构，匚形框架100转动连接在立柱001上，弧形块200和辅助复位杆300分别定位在机车002的头部和尾部，利用机车002前进的动力迫使弧形块200抵触匚形框架100进而促使匚形框架100转动，为机车002的通行让出空间，机车002行进至特定位置后，辅助复位杆300拨动匚形框架100转动促使其转动，期间匚形框架100持续起到支撑立柱001的作用；实现了支撑台车在机车002通行时无需拆下横梁，横梁在机车002到达特定位置后会自动移位，在机车002离开后自动复位的技术效果。
20.实施例一如图1所示，本技术地铁施工移动式隧道管片支撑台车包括车架体、行走机构、液压支撑机构、匚形框架100、弧形块200和辅助复位杆300。
21.所述车架体包括门架，门架包括两个立柱001和定位在立柱001顶部的顶梁，起到支撑定位所述液压支撑机构的作用；所述行走机构包括设置于车架体下部的行走轮组、驱动轮组、夹轨器以及设置于底梁上与驱动轮组驱动连接的电机；所述液压支撑机构对称设置于门架上，包括多个沿隧道径向方向设置于门架外侧的支撑油缸，设置于支撑油缸端部用于支撑隧道管片侧壁及顶壁的托架，以及用于驱动支撑油缸的泵站；支撑台车及机车002在预先铺设好的轨道上行进；所述车架体、行走机构和液压支撑机构均为现有技术，在此不进行赘述，具体可参照专利号为cn104612718b的中国发明专利。
22.如图1至图3所示，所述匚形框架100整体为“匚”字形，转动连接在立柱001上，起到支撑立柱001进而避免立柱001受压变形的作用，包括转动杆110和转动滚筒120；所述转动杆110包括杆体111、铰接组件112和支撑万向轮113；所述杆体111的一端通过铰接组件112可转动固定连接在所述立柱001上，铰接组件112优选为销子或轴，杆体111的数量为两个，分别定位在两个不同的立柱001上，两个杆体111的转动轴的轴线重合；所述杆体111的长度方向与自身转动方向垂直；所述支撑万向轮113固定在杆体111靠近立柱001的面上，数量为多个，抵触在立柱001上；所述转动滚筒120为圆柱形，两端均转动连接在转动杆110上，能够绕自身轴线进行转动，空间位置上位于所述杆体111远离所述铰接组件112的一端；实际使用时，匚形框架100与弧形块200相抵触后发生转动，转动后露出供机车002转动的空间。
23.所述弧形块200定位在机车002的顶部，用于为匚形框架100的转动导向，主体为块形，横截面优选为扇形；所述弧形块200上定位有接触面210，接触面210为圆弧形的面，优选为四分之一圆弧；接触面210与转动滚筒120直接接触进而促使匚形框架100发生转动。
24.所述辅助复位杆300起到复位匚形框架100的作用，定位在所述机车002的上方且位于机车002的尾部，包括定位板310、支撑伸缩杆320、定位框330、转动定位组件340和支撑弹簧350；所述定位板310固定在所述机车002的顶部，用于支撑定位所述支撑伸缩杆320和支撑弹簧350；所述支撑伸缩杆320为设置有压簧321的伸缩杆，压簧321设置在支撑伸缩杆320内部或套装在支撑伸缩杆320上，用于积蓄和释放弹性势能；所述支撑伸缩杆320与定位板310之间的角度为45至75度，倾斜设置在定位板310上，支撑伸缩杆320的顶部相较自身底部更为靠近弧形块200；所述定位框330主体为c字形，通过转动定位组件340转动连接在支撑伸缩杆320的顶部，转动定位组件340优选为轴，常态下，定位框330的开口朝向弧形块200；所述支撑弹簧350位于定位框330的底部，用于支撑所述定位框330并限制定位框330绕自身转动轴进行转动，一端固定在定位板310上，另一端定位在定位框330上。
25.本技术实施例的地铁施工移动式隧道管片支撑台车实际使用时，当位于机车002上的弧形块200抵触到匚形框架100的转动滚筒120时，匚形框架100会因受压发生转动，转动滚筒120上移直至高于弧形块200；随着机车002的行进，辅助复位杆300会与转动滚筒120发生接触，转动滚筒120嵌入辅助复位杆300的定位框330，如图4所示，伴随着机车002的前行，定位框330受压发生位移，转动滚筒120在压簧321和支撑弹簧350的双重作用下被拉拽回最初位置完成复位，期间压簧321首先被压缩，支撑弹簧350限制定位框330的转动，而后压簧321压缩至特定量（压缩过程中转动滚筒120逐步下移），同时支撑弹簧350被拉长，定位框330发生转动（定位框330的转动过程如图5的c方向所示），转动滚筒120脱离定位框330。
26.优选的，如图3所示，为了提高匚形框架100移动的稳定性，减少摩擦，所述转动滚筒120上定位有导力齿130，所述弧形块200上定位有限位槽220和嵌齿槽230；所述导力齿130为齿圈，套装固定在转动滚筒120上；所述弧形块200的接触面210上设置有限位槽220，限位槽220用于容纳齿圈；所述嵌齿槽230均布在限位槽220的底部，数量为多个，用于与所述导力齿130配合。
27.优选的，所述导力齿130由橡胶材质制成，用于减少噪音。
28.上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：解决了现有技术中的支撑台车为机车通行的方便，需要在机车通行时拆下用于支撑左右立柱避免立柱变形的横梁，拆卸过程繁琐耗时耗力，且拆装对横梁的固定件的使用寿命影响较大，拆下后若不及时装上横梁对支撑台车的整体稳定性负面影响较大的技术问题，实现了支撑台车在机车通行时无需拆下横梁，横梁在机车到达特定位置后会自动抬起，在机车离开后自动复位的技术效果。
29.实施例二为了维持支撑效果并保障支撑的质量，如图6至图9所示，本技术实施例在上述实施例的基础上增设了支撑框架400和卡扣组件500，通过匚形的支撑架辅助匚形框架100维持对立柱001的支撑；具体为：所述机车002位于前侧的面为平面，所述弧形块200定位在机车002的顶部，接触面210与机车002前部的面相切。
30.所述支撑框架400主体为匚形，包括支撑杆410、导力滚筒420和蓄能复位组件430；所述支撑杆410的数量为两根，均转动连接在所述立柱001上，转动轴高于弧形块200的底部且位于支撑杆410的一端，转动轴的轴向与支撑杆410的长度方向垂直；所述蓄能复位组件430优选为扭簧，用于积蓄和释放弹性势能，定位在支撑杆410的转动轴上；所述导力滚筒420为圆柱形，两端分别转动连接在两个支撑杆410远离蓄能复位组件430的端部，用于传导作用力进而促使支撑框架400发生转动；导力滚筒420的轴向与转动滚筒120的轴向相同；所述支撑框架400的初始位置如图7所示，导力滚筒420靠近支撑杆410的底部。
31.如图6和图9所示，所述卡扣组件500用于在支撑框架400转动至特定位置后将支撑框架400固定，优选的，所述卡扣组件500为钢珠弹簧结构。
32.优选的，所述卡扣组件500包括嵌入杆510、定位槽520和施压弹簧530；所述嵌入杆510为球头杆，滑动定位在支撑杆410上，滑动的方向与导力滚筒420的轴向相同；所述施压弹簧530为压簧，定位在嵌入杆510上，用于赋予嵌入杆510凸出所述支撑框架400的趋势；所述定位槽520定位在立柱001上，为半球形槽，用于配合嵌入杆510。
33.实际使用时，支撑框架400受压沿a方向发生转动，如图7所示，导力滚筒420（依次与机车002前侧的面和接触面210相接触）转动至蓄能复位组件430的正上方，蓄能复位组件430积蓄弹性势能，此时嵌入杆510嵌入定位槽520；伴随着机车002的移动，辅助复位杆300与导力滚筒420相接触，促使嵌入杆510脱离定位槽520，而后导力滚筒420脱离定位框330，机车002驶离支撑台车，如图8所示，所述支撑框架400在蓄能复位组件430的辅助下沿b方向实现复位。
34.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。