[实用新型]一种隧道多功能变截面衬砌台车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隧道多功能变截面衬砌台车，属于隧道施工设备领域。。

背景技术

隧道工程的建设和发展是我国20世纪最伟大的科技成就之一，它有力地促进了我国交通运输事业的发展，同时也带动了土木工程、水利工程等相关学科的发展，在我国国民经济建设中起到了重要的作用，目前我国的隧道总长度及修建技术水平均为世界领先。

21世纪应该是地下洞室开发利用的世纪，在21世纪可持续发展战略中，地面土地空间有限且大都已被利用的现在，地下隧道的建设无疑将在缓解土地利用方面做出巨大的贡献。隧道和地下工程的利用和规模将会日益扩展，隧道的建设就显得愈发重要，利用价值非常巨大。我国将修建更多的铁路和公路隧道，修建技术上也会有更多更快的进步和发展。

隧道工程的现代化，必须要实现主要工序施工的机械化和自动化，研究开发适合中国隧道作业的专用设备，以先进的机械设备代替大量的人工作业，减少隧道施工人员的劳动强度．实现隧道施工的工厂化，提高自动化程度，推广应用新技术、新工艺，提高经济效益和工效，大大改善隧道工程的施工作业环境，实现文明施工和快速施工，从而保证施工安全和质量，促进铁路事业的不断发展，是工程界十分关注和研究的重要课题之一。

既有的隧道衬砌台车均由衬砌台车由模板系统、支撑系统、液压系统、行走系统、电控系统等组成，包括模板、门架、走行机构、顶板及边板纵向托梁、垂直升降液压油缸、侧向液压油缸、侧向支撑丝杠等构件。台车模板系统主要由顶模、边模组成，模板间用螺栓连接成整体，两侧边模为曲模，顶模分两块，拼缝位于拱顶部位，顶模与边模间销接，台车共有10条纵向梁，其中包括两条门架主梁和8条模板托梁，重量最大的为门架主梁，单条重约2吨，台车沿钢轨行走。

我国单线铁路隧道断面尺寸已标准化，由三个半径圆弧组成，但在隧道施工设计中，由于地质围岩类型的不同，隧道转弯半径的差异，不同的隧道截面尺寸不一样，甚至同一隧道各段的截面尺寸也经常有变化，实用新型一种隧道多功能变截面衬砌台车将会减小施工成本，加快施工速度，减少劳动强度，提高机械化和自动化水平，保证工程施工质量，具有重要的科学意义和工程应用价值。

隧道衬砌台车目前存在的主要问题：

（1）台车整车重量太大，运输、拼装困难，并造成严重的材料浪费。

（2）台车构件为一次性非标产品，不能满足变截面隧道衬砌施工要求。

（3）加载系统分别采用液压和支撑丝杠加载，浇注混凝土时压力不能自动控制，易造成跑模和错台等质量缺陷，在浇筑到顶部时，有时会发生顶部模板受压变形甚至被打塌的现象。

（4）支撑系统采用门架结构，结构容易产生不均匀变形，整体刚度差，严重浪费材料。

（5）台车模板在焊接、运输等过程中会发生局部的小的焊接变形及塑性变形。

（6）台车模板与矮边墙搭接错台及错缝控制困难。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述缺陷，提出了一种隧道多功能变截面衬砌台车，其采用全液压驱动系统、三角支撑结构系统、浇注混凝土压力自动控制和分配系统等，实现隧道衬砌台车生产工厂化和构件标准化，减少整车重量20%，降低劳动强度，提高工作效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种隧道多功能变截面衬砌台车，其特征在于：包括三角形支撑系统、模板系统、全液压系统、混凝土分配系统以及行走系统，所述三角形支撑系统上设置有全液压系统以及混凝土分配系统，三角形支撑系统底部设置有行走系统；

所述三角形支撑系统包括三角形支撑架、行走和横移机构、底纵梁、顶纵梁以及多个拉杆，三角形支撑架平行设置，其底部设置有行走和横移机构，行走和横移机构底部连接有行走系统；三角形支撑架上设置有横梁；

底纵梁和顶纵梁分别连接在三角形支撑架底部和顶部，使其连接成一整体，三角形支撑架之间设置有多个拉杆，各构件之间通过销轴或卡板联接，易于拆装。三角形结构稳定、受力好。支撑系统的结构联结采用销轴结构，可快速装拆、运输，方便多工地多次重复使用，可节省大量成本。

所述模板系统，包括两侧截面尺寸不变的侧模板以及设置于隧道衬砌顶部中央的宽度可变的中间变截面模板，通过更换不同宽度的中间变截面模板，同时调整模板支撑横梁的宽度和两侧液压/丝杆支撑长度来实现，而支撑结构不变。中间变截面模板与三角形支撑架之间通过升降油缸连接。

所述模板系统的侧模板与三角形支撑架之间连接设置有液压/丝杆支撑。