一种用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构的制作方法

本技术属于隧道施工设备，具体涉及到一种用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构。

背景技术：

1、目前大坡度斜井明洞施工传统常用人工拼装模板和简易模板及支架安装现浇法，人工拼装模板现浇法是采用人工立模的方式施工，一次性投入周转材料大，投入人力多，机械化程度低，工期及质量不宜保证。简易模板及支架安装现浇法，虽然结构简单，投资也较省，与传统人工相比，可以有效节约劳动力，提高立模工效，并节约材料，但其钢模一般采用3mm厚钢板制作而成，使用过程中极易变形或损坏，施工过程中必须加强维修，同时周转次数也不宜过多，而且简易模板及支架结构的刚度较差，不宜泵送混凝土。

2、普通的全液压衬砌模板台车的机械结构在大坡度斜井使用存在着一定的安全隐患，在斜坡自行走过程中，台车的稳定性不足，常常出现偏移现象，不仅增加了台车行走的风险，还可能导致事故的发生。另外上行时台车的动力不足，特别是面对10.8度的大坡度，台车容易发生下滑现象，严重影响了工作效率和运输安全。更为严重的是，在斜坡的下行过程中，台车很容易因摩擦力不足而产生溜车现象。这些问题使得大坡度斜井模板台车的使用受到了限制，也对明洞衬砌施工造成了一定的影响。在斜坡道明洞及隧道衬砌施工中,普遍采用行走机构主要有门型架底部的轮轨式结构或拖拽式轨道模板台车。台车前端两侧各设置有一台卷扬机，作为电驱动无法带动行走时或产生下溜时的备用防范措施。

3、该行车步进机构在行走时需要用卷扬机拖拽，才能实现模板台车的前移，而且模板台车自重较大，卷扬机和模板台车前移无法同步，容易造成模板台车下滑侧移或倾翻的风险。为实现该类工程中斜井明洞的快速施工，并能保证模板台车在斜坡上行走及浇筑过程的稳定性。可灵活周转使用，必须设计出一种易于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，另外在大负坡斜井明洞施工中还需考虑到该步进机构保证模板台车行走及明洞浇筑时具备防倾倒能力。同时不影响tbm的掘进施工的材料运输。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种行走安全、稳定性好、减少劳动力、节约施工成本的用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：在模板台车底部两侧分别设置有下纵梁，每个下纵梁两端分别沿垂直方向滑动连接有支撑支腿，模板台车上的前后门架两侧分别设置有两个升降液压油缸，每个升降液压油缸的输出端分别与支撑支腿固定连接，每个下纵梁上沿水平方向分别滑动连接有步进支腿，每个下纵梁与步进支腿之间设置有双向步进液压油缸，模板台车上设置有液压泵站，液压泵站的出油口通过油管分别与四个升降液压油缸、两个双向步进液压油缸的进油口、出油口连接。

3、进一步的，两个所述的下纵梁之间通过模板台车的四个门架及连接梁固定连接。

4、进一步的，每个所述的升降液压油缸、双向步进液压油缸的进油口、出油口分别设置有液压锁。

5、进一步的，多个所述的升降液压油缸的中垂线相互平行，多个升降液压油缸的中垂线分别与下纵梁的水平中心线相互垂直，升降液压油缸的中垂线与双向步进液压油缸的中垂线相互垂直，双向步进液压油缸的水平中心线与下纵梁的水平中心线相互平行。

6、本实用新型的有益效果如下：(1)本实用新型采用了升降液压油缸带动两侧的支撑支腿升高，支撑支腿与坡面分离，步进支腿与坡面接触，每个双向步进液压油缸分别带动下纵梁沿水平方向运动，两个下纵梁带动模板台车沿着坡面向前运动，升降液压油缸带动两侧的支撑支腿下降，支撑支腿与坡面接触，步进支腿与坡面分离，每个双向步进液压油缸分别带动步进支腿在下纵梁上沿水平方向滑动，依次重复上述步骤，完成模板台车的平移，能够更安全、更稳定的实现模板台车的自动化行走，可重复循环施工，提高施工效率，缩短施工工期，节约施工成本，也进一步提升明洞施工的质量和安全。

7、(2)本实用新型每个升降液压油缸、双向步进液压油缸的进油口、出油口分别设置有液压锁，能够增加支撑支腿与模板台车上升下降的稳定性及步进支腿与下纵梁之间的滑移的支撑力，适用于大负坡上模板台车行车支撑的需求，减少衬砌模板台车在行走过程中出现倾倒和滑移的情况。

技术特征：

1.一种用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，其特征在于：在模板台车(1)底部两侧分别设置有下纵梁(4)，每个下纵梁(4)两端分别沿垂直方向滑动连接有支撑支腿(8)，模板台车(1)上的前后门架两侧分别设置有两个升降液压油缸(3)，每个升降液压油缸(3)的输出端分别与支撑支腿(8)固定连接，每个下纵梁(4)上沿水平方向分别滑动连接有步进支腿(5)，每个下纵梁(4)与步进支腿(5)之间设置有双向步进液压油缸(7)，模板台车(1)上设置有液压泵站(6)，液压泵站(6)的出油口通过油管分别与四个升降液压油缸(3)、两个双向步进液压油缸(7)的进油口、出油口连接。

2.根据权利要求1所述的用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，其特征在于：两个所述的下纵梁(4)之间通过模板台车(1)的四个门架及连接梁(2)固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，其特征在于：每个所述的升降液压油缸(3)、双向步进液压油缸(7)的进油口、出油口分别设置有液压锁。

4.根据权利要求1所述的用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，其特征在于：多个所述的升降液压油缸(3)的中垂线相互平行，多个升降液压油缸(3)的中垂线分别与下纵梁(4)的水平中心线相互垂直，升降液压油缸(3)的中垂线与双向步进液压油缸(7)的中垂线相互垂直，双向步进液压油缸(7)的水平中心线与下纵梁(4)的水平中心线相互平行。

技术总结
本技术公开了一种用于大坡度斜井衬砌模板台车自行走系统的步进机构，属于隧道施工设备技术领域，模板台车底部两侧分别设下纵梁，每个下纵梁两端分别滑动连接有支撑支腿，模板台车上的前后门架两侧分别设两个升降液压油缸，每个升降液压油缸的输出端分别与支撑支腿固定连接，每个下纵梁上分别滑动连接有步进支腿，每个下纵梁与步进支腿之间设双向步进液压油缸，模板台车上设液压泵站，液压泵站的出油口通过油管分别与四个升降液压油缸、两个双向步进液压油缸的进油口、出油口连接。本技术能够更安全、更稳定的实现衬砌模板台车的自动化行走，可重复循环施工，提高施工效率，缩短施工工期，节约施工成本，进一步提升明洞施工的质量和安全。

技术研发人员：范雪华,谢里斌,陈聪,柯杨峰,林日宗,曾令峰,牛明远
受保护的技术使用者：紫金矿业建设有限公司
技术研发日：20231012
技术公布日：2024/5/8