一种可变断面的二衬台车的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工设备技术领域，具体涉及一种可变断面的二衬台车。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.衬砌台车是隧道施工二次衬砌中的专用设备，用于对隧道内壁的混凝土衬砌施工，在隧道二次衬砌的施工中扮演着不可替代的角色，常见的隧道二衬施工台车有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车等类型。
4.发明人了解到，虽然现有隧道二衬台车的种类繁多，但是由于隧道施工环境的特殊性,会出现一些加宽加大断面的情况，常见衬砌台车的结构复杂,搭建繁琐,占地面积大。一旦隧道断面需要加宽加大，原有的台车变断面时会出现调节困难、调整时间长等问题,影响了隧道施工效率，增加了施工时间，并且增加了工程的成本。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种可变断面的二衬台车，能够至少解决上述技术问题之一。
6.为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供一种可变断面的二衬台车，包括车体，车体包括多个轴线水平的横梁，横梁包括内横梁和套设在内横梁外部的两个滑套，处于横梁同一侧的滑套形成滑套组件，每个滑套组件下部固定一个桁架，两桁架的间距能够调节，横梁的长度能够调节以改变车体宽度；横梁上方安装有数量可以调节的台架梁，以改变车体高度。
7.作为进一步的改进，桁架下部设有驱动桁架沿隧道轴向运动的第一行走机构和驱动桁架沿隧道横向运动的第二行走机构。第一行走机构能与桁架发生竖向相对运动，以使得第一行走机构和第二行走机构交替的与隧道底面接触。
8.作为进一步的改进，所述内横梁的两端分别可拆卸的拼接有多个横梁加长块，横梁加长块的数量适配于横梁的长度。
9.作为进一步的改进，台架梁包括分别与两个滑套固定的第一梁体和第二梁体，第一梁体与第二梁体的端部可拆卸连接。所述第一梁体与第二梁体之间能够拼接或减少加长杆，以使得台架梁的长度适配于横梁的长度。
10.以上一个或多个技术方案的有益效果：
11.本实用新型中，调节横梁的长度能够改变车体的宽度，在改变车体宽度的过程中，不需要拆卸以及更换横梁和桁架就能够改变车体的宽度；在横梁上方安装不同数量的台架梁，便于改变车体高度。即本实用新型中改变车体宽度及高度的方式，不需要拆卸大量的构件。
12.采用第一行走机构与第二行走机构配合动作，能够分别实现沿隧道横向和纵向的行走，便于台车中桁架的平移以及台车整体运动至下一隧道断面处；第一行走机构与第二
行走机构交替与隧道底面接触的方式，使得桁架的沿隧道横向与纵向的行走互不影响。
13.采用在内横梁两端可拆卸的拼接横梁加长块的方式，来改变内横梁的长度，使得滑套沿内横梁滑动时，滑脱不会从内横梁处滑脱。
14.采用台架梁包括分别与滑套固定的第一梁体和第二梁体，使得台车宽度改变时，台架梁能够沿隧道横向同步运动，减少台架梁的拆卸。
15.采用第一梁体与第二梁体能拼接或减少加长杆的方式，使得第一梁体、第二梁体及加长杆重新组成一个完整的台架梁，并且适配于台车的宽度调节。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
17.图1是本实用新型实施例中处于第一断面尺寸时的整体结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例中处于第一断面尺寸时的模板展开示意图；
19.图3是本实用新型实施例中处于第二断面尺寸时的整体结构示意图；
20.图4是本实用新型实施例中处于第二断面尺寸时的模板展开示意图。
21.图中，1、第一行走机构；2、第二行走机构；3、连接纵梁；4、提升油缸；6、桁架；7、固定座；8、平移油缸；9、滑套；10、横梁加长块；11、第一立柱；12、第二立柱；13、第二台架梁；14、第一台架梁；15、顶部支撑杆；16、拱顶立柱；17、第四顶模板；18、拱顶油缸；19、第三顶模板；20、支撑杆铰支座；22、第二顶模板；23、第一顶模板；24、侧部支撑杆；25、侧向油缸；26、侧模板；27、内横梁；28、加强杆；29、加长杆；30、第三台架梁；31、顶模加长板。
具体实施方式
22.如背景技术中所述，常见的二衬台车在适应不同断面尺寸的隧道时，需要拆卸更换大量的杆件，调节困难，影响施工的效率及质量。
23.附图1和2分别给出了第一断面尺寸和第二断面尺寸时的二衬台车结构示意图，其中第一断面尺寸为本实施例中二衬台车能够适应的最小断面尺寸，第二断面尺寸大于第一断面尺寸。
24.在本实施例提供的一种可变断面的二衬台车中，包括车体，车体的外部能够安装多个支撑杆，支撑杆的一端与连接，另一端与隧道内壁处的模板连接，模板的数量为多个，多个模板相互拼接并贴合在隧道的内壁处。
25.以多个杆件拼接成桁架6结构为主体的二衬台车中，当需要适配不同断面尺寸的隧道时，车体的宽度及高度需要发生变化，不然台车的主体结构(桁架6、横梁、台架等)与隧道内壁之间的距离较大，支撑杆的长度不足，或者长度数值过大会造成刚性不足的情况，因此需要增加车体的宽度及高度。
26.为了实现上述改变车体宽度及高度的目的，在本实施例中车体包括车体，车体包括多个轴线水平的横梁，横梁包括内横梁27和套设在内横梁27外部的两个滑套9，处于横梁同一侧的滑套9形成滑套9组件，每个滑套9组件下部固定一个桁架6，两桁架6的间距能够调节，横梁的长度能够调节以改变车体宽度；横梁上方安装有数量可以调节的台架梁，以改变车体高度。
27.具体的，上述提及两桁架6之间的距离能够改变横梁和车体的宽度。因为横梁包括内横梁27及滑套9，若想要通过滑套9的相对滑动就改变横梁的尺寸，在其中一种结构形式中，内滑梁的两端一直处于两个滑套9中，横梁的长度通过两个滑套9相背离两端的距离来表征，滑套9随桁架6的滑动，能够同步调节横梁的宽度。另外一种结构形式中，内滑梁的两端从滑套9中穿出，横梁的长度通过内横梁27的长度表征，滑套9与内横梁27的配合便于使得桁架6之间的距离适配于横梁长度，通过在内横梁27两端拼接设定长度的横梁加长块10，能够在增加横梁长度的同时，为滑套9的滑动提供支撑。
28.本实施例中，桁架6设置在台车的下部作为支撑，因此桁架6有驱动台车整体沿着隧道纵向(即隧道延伸方向、隧道的轴向)运动的需求，同时两个桁架6之间的距离需要调节。因此，桁架6有沿着隧道横向和纵向运动的需求。
29.为满足上述需求，桁架6下部设有驱动桁架6沿隧道轴向运动的第一行走机构1和驱动桁架6沿隧道横向运动的第二行走机构2。
30.当在桁架6下部设置不同方向行走机构时，第一行走机构1与第二行走机构2的行走方向确定，但有相互影响的可能。例如，第二行走机构2带动桁架6沿隧道横向运动，第一行走机构1与地面发生剧烈的摩擦，或者受隧道底面凸起物的影响，而阻碍桁架6沿隧道横向运动。
31.为了解决上述问题，本实施例中，第一行走机构1能与桁架6发生竖向相对运动，以使得第一行走机构1和第二行走机构2交替的与隧道底面接触。
32.具体的，如图1所示，每个桁架6的下部设置一个第一行走机构1，在第一行走机构1两侧分别设置第二行走机构2，或者相反；第一行走机构1用于带动桁架6沿隧道纵向运动，第二行走机构2用于带动桁架6沿隧道横向运动，或者相反；此处为实现第一行走机构1与桁架6之间的竖向相对运动，在桁架6与第一行走机构1之间安装驱动方向为竖向的提升油缸4。提升油缸4的缸体端部与缸体固定，活塞杆端部与第一行走机构1的上端固定，或者相反，缸体端部与第一行走机构1的上端固定。
33.本实施例中，桁架6用于实现横梁的支撑，所述桁架6包括多个竖向的支撑柱，多个支撑柱之间通过连接纵梁3和连接横梁固定。连接纵梁3及连接横梁可以为多个，连接纵梁3的延伸方向与隧道的纵向平行，连接横梁的延伸方向与隧道的横向平行。
34.本实施例中，两个滑套9随桁架6相互远离或者靠近，桁架6的动力可以来自于设置在两桁架6之间的平移油缸8，平移油缸8的驱动方向为隧道的横向。两个桁架6之间的距离能够调节，在多次调节后，有可能出现平移油缸8的尺寸及行程无法适配桁架6间距调节的情况，此时需要换装不同尺寸的平移气缸，为了便于平移气缸的安装，在滑套9的外部可拆卸安装有固定座7，固定座7之间安装有用于驱动两个桁架6之间沿隧道横向位移的平移油缸8。所述固定座7与滑套9的相对位置能够调节并固定，以适配不同尺寸的平移油缸8。
35.在固定座7距离桁架6较远的情况下，可以在固定座7与桁架6之间安装一根加强杆28，用以增加结构强度。
36.在上述提及利用台架梁数量的不同来改变车体高度的基础上，本实施例中，所述台架梁沿竖向成列布置，台架梁的中心轴线为水平线；沿从下往上的方向，台架梁的长度逐渐变小。
37.以图1为例，提供了采用两个台架梁时的示意图，两个台架梁分别为处于下方的第
一台架梁14，第一台架梁14通过第一立柱11与横梁固定连接，第一台架梁14的上方通过第二立柱12固定第二台架梁13，第二台架梁13的上部通过拱顶立柱16固定最上方的两个模板(即顶模)。在图1中，车体的外部，同一断面处，布置有8个顶模板和两个侧模板26，以隧道纵向中心面为对称，每一侧分别具有一个侧模板26，还具有第一顶模板23、第二顶模板22、第三顶模板19和第四顶模板17。第一顶模板23与侧模板26之间设置一个较短的侧模延伸板。此时第四顶模板17为最上方的一个模板，为了更好的顶紧第四顶模板17和侧模板26，在侧模板26处设置侧向油缸25，侧向油缸25的一端(缸体的一端)与桁架6铰接，另一端(活塞的一端)与侧模板26靠近车体的一侧铰接，通过侧向油缸25的伸缩能够实现侧模板26的顶紧与放松。同理的，第三顶模板19与第二台架梁13之间安装拱顶油缸18，用于实现第三顶模板19的顶紧与放松。
38.以图2为例，提供了采用三个台架梁时的示意图，可以看到，在第二台架梁13的上部通过第三立柱固定一根第三台架梁30，将拱顶立柱16由第二台架梁13处移动至第三台架梁30处。当车体尺寸较大时，所针对的隧道断面尺寸也较大，在图2中，车体的外部，同一断面处，布置有10个顶模板和两个侧模板26，以隧道纵向中心面为对称，每一侧增加一个顶模加长板31，顶模加长板31取代第四模板的位置成为最高的一个顶模板。为了更好的顶紧第四顶模板17和侧模板26。同理的，在第四顶模板17与第二台架梁13之间安装拱顶油缸18，用于实现第四顶模板17的顶紧与放松。
39.在上述提及支撑杆的基础上，本实施例中的支撑杆可以分为用于支撑侧模板26的侧部支撑杆24和用于支撑顶模的顶部支撑杆15，顶部支撑杆15与底部支撑杆均可以采用丝杆加直杆配合的结构形式，丝杆的一端安装在丝杠座20中，丝杆座20中具有配合丝杆的螺孔，丝杆座20与模板铰接，丝杠的另一端与直杆的一端铰接，直杆的另一端与车体铰接。通过转动丝杆，能够调节模板与车体之间的距离，支撑杆与侧部油缸及顶部油缸共同配合，以实现模板的顶紧与放松。支撑杆与模板及车体之间的连接也可以采用现有常规的结构形式。
40.在上述滑套9随着桁架6沿隧道横向位移的基础上，台架梁的两端如果分别与两个滑套9固定，会影响滑套9运动，为了避免拆除台架梁的情况出现，本实施例中的台架梁包括分别与两个滑套9固定的第一梁体和第二梁体，第一梁体与第二梁体的端部可拆卸连接。当两个滑套9需要相互滑动时，拆除第一梁体与第二梁体之间的连接，第一梁体与第二梁体分别随着滑套9相靠近或远离。在所述第一梁体与第二梁体之间拼接或减少加长杆29，以使得台架梁的长度适配于横梁的长度。当台车所适配的隧道断面尺寸在变小时，桁架6沿隧道横向移动之前，需要先拆除设定长度的加长杆29。
41.工作原理：在当前断面隧道二次衬砌完成后，台车需变更截面，首先第一行走装置用顶升油缸提离隧道底面。
42.若要扩大车体尺寸，增加横梁加长块10的数量，断开台架梁的中部连接点，使其分成第一梁体或者第二梁体，平移油缸8带动两个桁架6外移，然后在第一梁体与第二梁体之间增加加长杆29。
43.若要减少车体尺寸，断开台架梁的中部连接点，使其分成第一梁体或者第二梁体，拆除第一梁体与第二梁体之间设定数量的加长杆29。平移油缸8带动两个桁架6内移，拆除设定数量的横梁加长块10。
44.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。