一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，在臺車的支撐框架和側墻模板之間設置模板位移調整機構，所述模板位移調整機構包括調整支撐梁、模板調整油缸和模板位移小車，所述調整支撐梁橫向固設在支撐框架上與兩側的模板垂直，所述模板位移小車設置在調整支撐梁上靠近兩端的位置，并且與固設在調整支撐梁上的模板調整油缸連接實現(xiàn)沿調整支撐梁橫向滑移，所述模板位移小車上固設有與支撐框架兩側模板固連的模板支撐件。本實用新型適用于側墻高度在10米以上的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，可在側墻高度不變的情況下，實現(xiàn)臺車的無級變跨，以滿足在一定范圍內不同跨度的隧道襯砌，提高了臺車的通用性和經濟性。
【專利說明】一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，主要用于側墻高度在10米以上的隧道混凝土襯砌施工。

【背景技術】
[0002]目前，公路隧道的側墻一般為弧形，個別路段的側墻可能采用直墻，起拱以上為矢跨比1/2半圓拱或1/4割圓拱，襯砌施工中，一般都會采取鋼模臺車進行混凝土澆筑，但傳統(tǒng)的鋼模臺車只能針對同一種斷面進行襯砌，當斷面跨度發(fā)生變化時，只能重新加工新鋼模臺車，臺車通用性差，更換臺車造成較大的浪費。此外，傳統(tǒng)鋼模臺車拱角位置的活動拱架與側墻模板連接在一起，并通過活動拱架懸吊模板，拆模時通過油缸拉動側墻模板繞活動拱架向內擺動，縮小臺車寬度方向的尺寸，使臺車順利脫模，并便于沿軸線行走，但是，當隧道為超高斷面時(側墻在10米上的斷面)，側墻模板隨著斷面高度的增加，其重量也隨之增加，這種情況下，活動拱架難以懸吊起幾十噸的側墻模板，容易造成拱架變形、脫焊、難以校模等現(xiàn)象，嚴重影響了施工進度。
實用新型內容
[0003]本實用新型解決的技術問題是:本實用新型針對側墻高度相同但跨度有所變化的不同斷面的隧道襯砌，提供了一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，臺車更加安全可靠、堅固耐用，可在側墻高度不變的情況下，以滿足在一定范圍內不同跨度的隧道襯砌。
[0004]本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn):一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，包括行走輪總成2、支撐框架、拱架16和模板系統(tǒng)，所述行走輪總成2設置在兩條平行的鋼軌I上，所述支撐框架固設在行走輪總成2上，所述拱架16固設在支撐框架頂部，所述模板系統(tǒng)固定設置在支撐框架兩側以及拱架16的頂部，所述鋼模臺車還包括模板位移調整機構9，所述模板位移調整機構9包括調整支撐梁9-1、模板調整油缸9-2和模板位移小車9-4，所述調整支撐梁9-1橫向固設在支撐框架上與兩側的模板垂直，所述模板位移小車9-4設置在調整支撐梁9-1上靠近兩端的位置，并且與固設在調整支撐梁上的模板調整油缸9-2連接實現(xiàn)沿調整支撐梁橫向滑移，所述模板位移小車9-4上固設有與支撐框架兩側模板固連的模板支撐件9-5。
[0005]進一步的，所述模板支撐件9-5為直角三角形，其豎直直角邊與支撐框架兩側模板固連，水平直角邊固設在模板位移小車9-4上。
[0006]進一步的，所述模板位移調整機構9沿支撐框架豎直方向設置兩組以上。
[0007]進一步的，所述模板系統(tǒng)包括固設在支撐框架兩側的側墻模板21和固設在拱架頂部的拱頂模板17，所述側墻模板21和拱頂模板17上設有注漿孔，所述拱架16兩側鉸接有活動小拱架14，所述活動小拱架14外側固設有角模19實現(xiàn)拱頂模板17和側墻模板21之間的過渡連接，脫模時，側墻模板向內移動，活動小拱架及角模在重力作用下向下擺動，拱頂模板兩側流出空間，便于拱頂模板向下脫模。
[0008]進一步的，所述側墻模板21內側設有縱向的模板支撐梁7加固模板的連接。
[0009]進一步的，所述側墻模板21與支撐框架之間設有可拆卸的調節(jié)絲杠6，用于提高支撐框架對模板的支撐。
[0010]進一步的，所述側墻模板21的頂部內側固設有模板導向支撐13-2，所述模板導向支撐13-2通過模板導向滾輪13-3與固定設置的模板導向塊13-1連接，所述模板導向塊13-1上開設有橫向的導向槽，所述導向滾輪13-3在所述導向槽內滑移，實現(xiàn)側墻模板在調整移動時的導向作用。
[0011]在本實用新型中，所述支撐框架頂部的水平撐10與拱架16之間設有拱架位移調整機構11，包括拱架調整油缸11-1和拱架位移小車11-2，所述拱架位移小車11-2設置在支撐框架頂部的水平撐上靠近兩端的位置，并且與固設在該水平撐上的拱架調整油缸11-1連接實現(xiàn)沿水平撐橫向滑移，所述拱架位移小車11-2上固定搭設有頂部大梁12，所述拱架16固定搭設在頂部大梁12上。
[0012]進一步的，所述模板位移小車9-4和拱架位移小車11-2上均設有卡裝在梁上的卡槽，小車在移動時不會從梁上脫出。
[0013]在本實用新型中，所述行走輪總成2與支撐框架的底部大梁3之間設有頂升油缸2-1，澆筑時將臺車整體頂起，脫模時將臺車降下。
[0014]本實用新型在鋼模臺車的支撐框架上設置模板位移調整機構，可調節(jié)兩側側墻模板之間的跨度，并通過更換對應的拱架和拱頂模板實現(xiàn)臺車整體澆筑跨度的調整，并且將側墻模板的一部分重量通過模板位移調整機構分擔到了支撐框架上，降低了拱架因懸掛超重量的側墻模板而導致變形的風險。支撐框架頂部的拱架位移調整機構，可在安裝更換拱架的過程中，方便調整拱架的對中位置，并且結合臺車底部的頂升油缸以及拱架兩側懸掛的活動小拱架，可實現(xiàn)臺車脫模時，拱頂模板的順利脫模。
[0015]由上所述，本實用新型尤其適用于側墻高度在10米以上的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其安全可靠、堅固耐用，可在側墻高度不變的情況下，調整臺車相應機構，實現(xiàn)臺車的無級變跨，以滿足在一定范圍內不同跨度的隧道襯砌，提高了臺車的通用性和經濟性。
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的整體示意圖。
[0018]圖2為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的底部結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的行走輪總成示意圖。
[0020]圖4為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的支撐框架示意圖。
[0021]圖5為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的拱架示意圖。
[0022]圖6為本實用新型中的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車的拱架位移調整機構示意圖。
[0023]圖7為本實用新型中的拱架位移調整機構中的拱架位移小車示意圖。
[0024]圖8為本實用新型中的模板系統(tǒng)示意圖。
[0025]圖9為本實用新型中的模板位移調整機構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]實施例
[0027]結合參見圖1至圖9，一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，包括行走輪總成2、支撐框架、拱架16和模板系統(tǒng)，所述行走輪總成2設置在兩條平行的鋼軌I上，所述支撐框架固設在行走輪總成2上，所述拱架16固設在支撐框架頂部，所述模板系統(tǒng)固定設置在支撐框架兩側以及拱架16的頂部，所述鋼模臺車還包括模板位移調整機構9，所述模板位移調整機構9包括調整支撐梁9-1、模板調整油缸9-2和模板位移小車9-4，所述調整支撐梁9-1橫向固設在支撐框架上與兩側的模板垂直，所述模板位移小車9-4設置在調整支撐梁9-1上靠近兩端的位置，并且與固設在調整支撐梁上的模板調整油缸9-2連接實現(xiàn)沿調整支撐梁橫向滑移，所述模板位移小車9-4上固設有與支撐框架兩側模板固連的模板支撐件9-5。其中，所述模板支撐件9-5為直角三角形，其豎直直角邊與支撐框架兩側模板固連，水平直角邊固設在模板位移小車9-4上。所述模板位移調整機構9沿支撐框架豎直方向設置兩組以上。在本實用新型中，所述行走輪總成2與支撐框架的底部大梁3之間設有頂升油缸2-1，澆筑時將臺車整體頂起，脫模時將臺車降下。
[0028]所述模板系統(tǒng)包括固設在支撐框架兩側的側墻模板21和固設在拱架頂部的拱頂模板17，所述側墻模板和拱頂模板上設有注漿孔，所述拱架16兩側鉸接有活動小拱架14，所述活動小拱架14外側固設有角模19實現(xiàn)拱頂模板17和側墻模板21之間的過渡連接，脫模時，側墻模板向內移動，活動小拱架及角模在重力作用下向下擺動，拱頂模板兩側流出空間，便于拱頂模板向下脫模。所述側墻模板21內側設有縱向的模板支撐梁7加固模板的連接。所述側墻模板21與支撐框架之間設有可拆卸的調節(jié)絲杠6，可在模板位移調整機構調整好側墻模板的位置后，用于加強連接支承框架和側墻模板的連接，提高支撐框架對模板的支撐。在側墻模板21的頂部內側固設有模板導向支撐13-2，所述模板導向支撐13-2通過模板導向滾輪13-3與固定設置的模板導向塊13-1連接，所述模板導向塊13-1上開設有橫向的導向槽，所述導向滾輪13-3在所述導向槽內滑移，實現(xiàn)側墻模板在調整移動時的導向作用。
[0029]所述支撐框架頂部的水平撐10與拱架16之間還設有拱架位移調整機構11，包括拱架調整油缸11-1和拱架位移小車11-2，所述拱架位移小車11-2設置在支撐框架頂部的水平撐上靠近兩端的位置，并且與固設在該水平撐上的拱架調整油缸?ι-1連接實現(xiàn)沿水平撐橫向滑移，所述拱架位移小車11-2上固定搭設有頂部大梁12，所述拱架16固定搭設在頂部大梁12上。
[0030]在具體的應用中，分別具體參見圖2至圖9。
[0031]如圖2、圖3所示，本鋼模臺車的底盤結構主要包括鋼軌1、行走輪總成2、頂升油缸2-1、行走輪支撐2-2、底部大梁3、底部大梁加強鋼板3-1、頂升油缸套筒3-2和底部水平梁3-3等。底盤行走系統(tǒng)采用雙軌式結構，其行走輪總成2共有四個，每個行走輪總成2又由兩組行走輪箱體2-4對扣組成，每組行走輪箱體2-4內裝有兩個行走輪2-7，行走輪2-7由輪軸和軸承2-6安裝在箱體內，外端安裝軸承蓋2-3，用以防塵和保護軸承不受破壞，行走輪座落在鋼軌上。每個行走輪總成2的兩個行走輪箱體2-4之間通過前后端的兩個行走輪箱體連接件2-8連接，使其構成整體，在行走輪箱體2-4的中間位置設置有頂升油缸支座2-5，其通過螺栓連接在行走輪箱體2-4中間，上端與箱體表面平齊，用以安裝頂升油缸2-1。支撐框架的底部大梁3采用1400工字鋼加工，為防止頂升油缸2-1發(fā)生傾倒，在底部大梁3的中間肋板上加工了一個頂升油缸套筒3-2，其內徑比頂升油缸2-1的外徑稍大，使頂升油缸2-1能裝進套筒內；為確保底部大梁3的強度和剛度，在頂升油缸2-1的頂升部位焊接了一塊底部大梁加強鋼板3-1，防止底部大梁3的頂面變形或被頂穿。兩根縱向的底部大梁3和兩根橫向的底部水平梁3-3通過螺栓連接成方框形結構，與下方的行走輪總成、鋼軌一起構成底盤行走系統(tǒng)，其上方再安裝支撐框架。
[0032]如圖4所示，支撐框架主要由底部大梁3、底部水平梁3-3、立柱4、剪刀撐5、中部大梁8、水平撐10、水平撐支撐10-1、頂部大梁12和拱架位移調整機構11組成，其中底部大梁3和底部水平梁3-3與底盤行走系統(tǒng)固連。立柱4豎直座落在底部大梁3上，沿軸線方向每邊布置5根，兩兩之間間距2.4米；左右立柱4之間安裝有水平撐10，沿高度方向按照間距1.5?2米布置，將兩根立柱連接成整體；上下兩層水平撐10之間設置有剪刀撐5，并在底層水平撐和立柱4的根部，設置了底層水平撐支撐10-1，同時在沿軸線方向的兩兩立柱4之間和水平撐10之間，設置了多層剪刀撐(全部顯示比較凌亂，圖中已省略部分)，用以加強主體框架的剛性和強度。
[0033]由于本實用新型所涉及的襯砌鋼模臺車側墻高度在10米以上，為便于運輸和組裝，將立柱分上下兩層設計，在中間部位設置了兩根中部大梁8，起到連接上、下兩層立柱和剪刀撐的作用。拱架位移調整機構11安裝在頂層的水平撐上，其結構和工作原理如圖5所示。主體框架系統(tǒng)主要由各種規(guī)格的型鋼制作而成，通過螺栓相互固連，型鋼的型號、強度等級根據隧道的斷面跨度和高度分別進行設計。
[0034]如圖5、圖6所示，拱架以及拱架位移調整機構主要包括位于支撐框架頂部的水平撐10、拱架調整油缸11-1、拱架位移小車11-2、頂部大梁12、模板導向機構13、活動小拱架14、活動小拱架支座14-1、拱架水平支撐15和拱架16。拱架16根據隧道斷面的拱頂弧度設計，下方通過螺栓固連在拱架水平支撐15上，拱架水平支撐15通過螺栓連接座落在頂部大梁12上，頂部大梁12兩端設置有活動小拱架支座14-1，該裝置是一個外弧與拱架弧度相同的金屬塊，頭部開槽且裝有一個旋轉銷14-2，活動小拱架14和安裝在其外表面的角模19可繞旋轉銷14-2向下方轉動，當轉動到極限后(被模板導向槽13-1擋住不能再轉動時)，拱架及拱頂模的水平距離變得最小(見圖6)，此時即可將頂升油缸2-1降低，臺車整體下降，而活動小拱架14和角模19不會被側墻卡住，臺車順利脫模。
[0035]如圖6、圖7所示,拱頂模板17、拱架16、活動小拱架支座14_1、活動小拱架14和角模19等部件，通過螺栓或旋轉銷14-2連接成一體后，最后將重量傳遞到拱架水平支撐15上，拱架水平支撐15又架在頂部大梁12上。頂部大梁12兩端和中間部位的下方沿縱向共設置有三個拱架位移小車11-2，拱架位移小車11-2主要由小車箱體11-2-1、小車固定軸11-2-2、小車滾輪11-2-3和牽弓I掛耳11-2-4組成，小車箱體11-2-1底部開有卡槽11-2-5,卡槽11-2-5反扣在水平撐10的金屬邊上，使小車滾輪11-2-3沿水平撐10表面滾動而不會脫出，拱架調整油缸11-1通過調整油缸支座11-3設置在水平撐上，通過拱架調整油缸11-1的伸縮，帶動頂部大梁12及上方所有部件左右移動，以此調校拱頂模板的對中度。
[0036]模板導向機構包括模板導向塊13-1和模板導向支撐13-2,模板導向塊13_1是一個中間開有導向槽的金屬塊，安裝在拱架水平支撐15的下方，并與頂部大梁12的側面通過螺栓牢固連接，其開槽的長度根據側墻模板需要移動的距離確定。模板導向塊13-1的槽內安裝有模板導向滾輪13-3，模板導向滾輪13-3通過滾輪軸懸吊安裝模板導向支撐13-2，模板導向支撐13-2為一個拐狀的金屬拉桿，下端通過螺栓安裝在側墻模板21上，主要承擔側墻模板21左右移動時的導向左右，防止模板傾斜或跑偏。
[0037]如圖8所示，模板系統(tǒng)主要包括調節(jié)絲桿6、模板支撐梁7、拱頂模板17、拱頂注漿孔18、角模19、底模20、側墻模板21、側墻注漿孔22等。側墻模板21根據斷面高度進行設計，由若干塊大模板拼接而成，每塊大模板厚165毫米，寬1.2米，高有3.3米、3米、2.5米、2米、1.5米等不同規(guī)格，也可根據需要加工成其他尺寸，以側墻高11米為例，可將每空側墻模板設計成由3.3+3.3+3+1.4米的4塊大模板組成，各模板相互之間全部通過螺栓連接，并在上下兩層模板的相交處，水平安裝一根模板支撐梁7，起加固連接的作用，通過內側間隔安裝可拆卸的調節(jié)絲桿6，使側墻模板在調整好跨度后與立柱之間形成支撐，便于對側墻模板的對中度進行調節(jié)，也有利于整個臺車的穩(wěn)定。拱頂模板由制式拱頂模板17和角模19拼接而成，制式拱頂模板17厚55毫米，寬1.2米，高I米，外表面為與隧道拱頂弧度一致的鋼板弧面，通過螺栓緊貼拱架16安裝。底模20是為方便脫模設計的厚165毫米、寬1.2米、高0.2米的特殊模板，臺車脫模前先拆除該模板，使臺車底部在頂升油缸2-1降低時有0.2米的下降空間，便于臺車脫模。
[0038]如圖9所示，模板位移調整機構主要包括調整支撐梁9-1、調整油缸9-2、調整支撐梁加固塊9-3、模板位移小車9-4(其結構與拱架位移小車11-2相同)、模板支撐件9-5和側墻模板21等。模板支撐件9-5是一個由工字鋼焊接的直角三角形支撐塊，側直角邊與模板的拼縫對齊，通過螺栓與兩塊模板連接牢固，底直角邊通過螺栓安裝至模板位移小車9-4(其結構與拱架位移小車11-2相同)上，模板位移小車9-4的上的卡槽卡調整支撐梁9-1的金屬邊上，使小車滾輪沿調整支撐梁9-1表面滾動而不會脫出，調整油缸9-2 —端與模板位移小車9-4的牽引掛耳相連，另一端與調整支撐梁9-1上表面的固定掛耳相連，通過調整油缸9-2的伸縮，牽引模板位移小車9-4左右移動，拖動模板支撐件9-5并帶著側墻模板21向內或向外移動，以此調整側墻模板的襯砌寬度(即拱架的跨度)。調整支撐梁加固塊9-3用于加固調整支撐梁9-1，防止側墻模板過重將調整支撐梁9-1的端頭壓彎，側墻模板21內表面至調整支撐梁9-1端頭之間的空間為模板的調整范圍。
[0039]上述為本實用新型的【具體實施方式】，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利說明書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式和細節(jié)上對本實用新型所作出的各種變化，都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，包括行走輪總成(2)、支撐框架、拱架(16)和模板系統(tǒng)，所述行走輪總成(2)設置在兩條平行的鋼軌(I)上，所述支撐框架固設在行走輪總成(2)上，所述拱架(16)固設在支撐框架頂部，所述模板系統(tǒng)固定設置在支撐框架兩側以及拱架(16)的頂部，其特征在于: 所述鋼模臺車還包括模板位移調整機構(9)，所述模板位移調整機構(9)包括調整支撐梁(9-1)、模板調整油缸(9-2)和模板位移小車(9-4)，所述調整支撐梁(9-1)橫向固設在支撐框架上與兩側的模板垂直，所述模板位移小車(9-4)設置在調整支撐梁(9-1)上靠近兩端的位置，并且與固設在調整支撐梁上的模板調整油缸(9-2)連接實現(xiàn)沿調整支撐梁橫向滑移，所述模板位移小車(9-4)上固設有與支撐框架兩側模板固連的模板支撐件(9-5)。
2.根據權利要求1所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述模板支撐件(9-5)為直角三角形，其豎直直角邊與支撐框架兩側模板固連，水平直角邊固設在模板位移小車(9-4)上。
3.根據權利要求2所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述模板位移調整機構(9)沿支撐框架豎直方向設置兩組以上。
4.根據權利要求3所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述模板系統(tǒng)包括固設在支撐框架兩側的側墻模板(21)和固設在拱架頂部的拱頂模板(17)，所述側墻模板(21)和拱頂模板(17)上設有注漿孔；所述拱架(16)兩側鉸接有活動小拱架(14)，所述活動小拱架(14)外側固設有角模(19)實現(xiàn)拱頂模板(17)和側墻模板(21)之間的過渡連接。
5.根據權利要求4所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述側墻模板(21)內側設有縱向的模板支撐梁(7)加固模板的連接。
6.根據權利要求5所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述側墻模板(21)與支撐框架之間設有可拆卸的調節(jié)絲杠￠)，用于提高支撐框架對模板的支撐。
7.根據權利要求6所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述側墻模板(21)的頂部內側固設有模板導向支撐(13-2)，所述模板導向支撐(13-2)通過模板導向滾輪(13-3)與固定設置的模板導向塊(13-1)連接，所述模板導向塊(13-1)上開設有橫向的導向槽，所述導向滾輪(13-3)在所述導向槽內滑移。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述支撐框架頂部的水平撐(10)與拱架(16)之間設有拱架位移調整機構(11)，包括拱架調整油缸(11-1)和拱架位移小車(11-2)，所述拱架位移小車(11-2)設置在支撐框架頂部的水平撐上靠近兩端的位置，并且與固設在該水平撐上的拱架調整油缸(11-1)連接實現(xiàn)沿水平撐橫向滑移，所述拱架位移小車(11-2)上固定搭設有頂部大梁(12)，所述拱架(16)固定搭設在頂部大梁(12)上。
9.根據權利要求8所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述模板位移小車(9-4)和拱架位移小車(11-2)上均設有卡裝在梁上的卡槽。
10.根據權利要求1所述的一種跨度可調的超高斷面混凝土襯砌鋼模臺車，其特征在于:所述行走輪總成(2)與支撐框架的底部大梁(3)之間設有頂升油缸(2-1)。
【文檔編號】E21D11/10GK203925524SQ201420361344
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】宋仲華 申請人:宋仲華