一种隧道掘进同步衬砌模板台车的制作方法

浏览次数:收录时间:2020-09-05 07:26
【内容提要】专利名称 :一种隧道掘进同步衬砌模板台车的制作方法 技术领域 : 本实用新型涉及掘进机TBM施工掘进同吋与二次衬砌工序协同跟进 衔接的施工设备,尤其是一种隧道掘进同步衬砌模板台车。 技术背景 隧道掘进机英文名称是Tunnel Boring Machine,简称TBM。 TBM

专利名称:一种隧道掘进同步衬砌模板台车的制作方法
技术领域
本实用新型涉及掘进机TBM施工掘进同吋与二次衬砌工序协同跟进 衔接的施工设备,尤其是一种隧道掘进同步衬砌模板台车。
技术背景
隧道掘进机英文名称是Tunnel Boring Machine,简称TBM。 TBM的 针对性很强,不同的地质条件需要不同的掘进机,有的适用于软土,又称 为盾构机;有的适用于岩石。岩石掘进机可分为开敞式、单护盾式和双 护盾式,幵敞式对围岩自稳能力要求较高,护盾式适用范围较 广。支护结构,有适用喷锚的,有适用管片衬砌的以及甚他支 护结构。
近年来,国内铁道、水利、公路等基础行业大规模的推行使用TBM 法施工。TBM适用于山岭隧道硬岩掘进,代替传统的钻爆法,在相同的条 件下,其掘进速度约为常规钻爆法的4 10倍,具有快速、优质、安全、 经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点。
敞开式硬岩掘进机硬岩TBM施工时掘进后需要进行对隧道壁进行喷 浆固定表面,继而需要对隧道内壁围岩进行混凝土支护即二次衬砌。隧 道内部全部衬以称之为拱楔块的钢筋混凝土的弧形板块,用以防备土石 的可能下落并确保含水段的防渗。二次衬砌工程包括仰拱、侧墙、中壁、路面板、上半拱及检修通道5 部分,全部为混凝土结构(部分含钢筋)。采用砼预制管片衬砌是TBM施 工所具有的特点之一。由于TBM自身结构的特点,开挖时根据围岩情况, 管片必须部分或完全承受TBM推进系统产生的轴向压力,施工期间管片 除承受自重、山岩压力外,还要承受灌浆和施工荷载。由于采用边开挖 边衬砌的工艺流程,当遇到构造发育比较破碎的岩层时,采用该施工方 法相对于钻爆法、 一次支护而言,具有较高的安全性。
对于长距离交通隧道,多采用敞开式硬岩掘进机,由于在TBM掘进 施工的同时进行二次衬砌施工二者的相互干扰、影响,特别是在交通运 输及施工组织问题上的相互干扰和影响,现有工艺只能在隧道掘进完毕 TBM拆除后,对隧道围岩进行二次衬砌,常需要较长工期。因而存在工期 紧、施工难度大、自然条件恶劣、各种原材料运输距离较远等种种不利 因素。为了保证在不良地质中TBM快速、稳定的掘进,必须进行TBM掘 进与二次衬砌同步施工。
技术内容.-
本实用新型的目的是提供一种在能确保与TBM掘进同步进行二次衬 砌,达到相互顺利、快速施工,以缓解工程工期压力的掘进与二次衬砌 同步实施的设备,即一种隧道掘进同步衬砌模板台车。
实现本实用新型发明目的的措施包括沿隧道方向底纵梁及垂直隧 道轴线的门架横梁固定连接;行走机构固定于底纵梁下;上纵横移梁总 成和上纵梁通过门架立柱二和门架立柱一固定于底纵梁上方;顶模横梁 固定于上纵横移梁总成和上纵梁上;顶模立柱下部固定与顶模横梁上,上部向上顶托短模板和长模板; 一端固定在门架立柱一、立柱二上或底 纵梁外侧的丝杆向外侧顶紧边模。
本实用新型的优点在于与TBM配套的全环内通式衬砌模板台车,提 高了隧洞(道)施工的综合工效,全环内通式衬砌模板台车样机结构设 计独特,内部可通过满足施工要求的各种运输车辆,完全克服过车对仰 拱结构的影响,还可以通过通风管、'皮带运输机以及其他各种管线,实 现TBM掘进与快速仰拱施工的联合作业,尤其针对工期紧、施工难度大、 自然条件恶劣、各种原材料运输距离较远等种种不利因素,保证在不良 地质中TBM快速、稳定的掘进,进行TBM掘进与二次衬砌同步施工,交 叉作业工序快速转换,高效有轨运输施工调配组织,模板台车在干扰中 的快速脱模定位,砼浇灌与隧道出碴同步施工技术,可大大提高隧洞(道) 施工的综合工效及仰拱的施工质量。


图1为本实用新型实施例1的恻视结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的主视结构示意图。
图3为本实用新型实施例1的作业窗注浆口布置示意图。
图4为本实用新型实施例1的前抗浮支撑结构示意图。
图5为本实用新型实施例1的后抗浮支撑结构示意图。
图6为本实用新型实施例1的脱模示意图。
附图标记包括短顶模l,注浆口加长管2,顶模透气孔3,长顶模 4,顶模立柱5,上纵横移梁总成6,上纵梁7,顶模依接箱8,端平台 一9,门架横梁IO、边模ll、门架立柱二12、丝杆13、丝杆油缸箱 14、底纵梁15、 32吨螺旋千斤顶16、千斤顶底部支座17、横移油缸18、 M20X70螺栓19、定位箱20、边模通梁21、边模油缸22、顶 模侧斜撑23、前抗浮总成24、抗浮斜拉撑25、门架立柱一26、混凝 土分料器27、升降油缸28、爬梯29、行走机构30、内伸縮套31、底 支撑螺杆32、门架侧斜撑一33、门架侧斜撑二34、 50吨螺旋千斤顶 35、后抗浮总成36、作业窗37、注浆口38、液压系统39、电气控制 系统40、搭接模41、 M16X45螺栓42、边模油缸耳板43、顶模横梁 44、定位套45、挂钩46、水平斜撑47、横梁间支撑48、风管支架49、 回填注浆孔50、高频振捣器及变频电源机组51、分管52、顶模立柱间 平台53、梯子支撑件54。
具体实施方式
实施例1:沿隧道方向底纵梁15及垂直隧道轴线的门架横梁10固 定连接;行走机构30固定于底纵梁15下;上纵横移梁总成6和上纵梁
7通过门架立柱二 12和门架立柱一 26固定于底纵梁15上方;顶模横 梁44固定于上纵横移梁总成6和上纵梁7上;顶模立柱5下部固定与 顶模横梁44上,上部向上顶托短模板1和长模板4; 一端固定在门架立 柱一 26、立柱二 12上或底纵梁15外侧的丝杆13向外侧顶紧边模11。
底纵梁15下方采用4台底支撑螺杆32和8台可拆卸32吨螺旋千 斤顶16作为支撑,并向上抬举调整整体设备。
在底纵梁15、门架横梁10和上纵梁7之间固定端平台9,端平台 9上安装液压系统39和电器控制系统40。
边模油缸22后端连接在底纵梁15、上纵梁7或门架立柱一 22、 立柱二12上,前端顶紧边模ll。门架横梁上固定横移油缸18,横移油缸18连接两侧上纵横移梁总 成6,通过横移油缸的伸縮,调整上部顶模l、 4的左右移动。
在底纵梁15与上纵梁7之间连接门架斜撑一 33和门架斜撑二 34。 门架立柱12、 26与门架横梁10之间连接水平斜撑47。在顶模立柱5 与顶模横梁44之间联结顶模侧斜撑23。门架斜撑33、 34、水平斜撑 47和顶模侧斜撑23增加了底纵梁15、上纵梁7、横梁10以及顶模横 梁44之间载荷均匀分布状况和稳定性能。
行走机构30通过内伸縮套31与电器控制系统40连接。行走机构 30座于下方的行走轨道上。
在两端门架横梁上部设前抗浮总成24和后抗浮总成36,基座采用 抗浮斜拉撑25加固,抗浮总成设备主要采用50吨螺旋千斤顶,每处设 置3个,共计12个。
混凝土分配器27固定于顶模横梁44上。通过混凝土分配器27对
顶模板1、 4或边模11灌注混凝土浆料。
根据总体工期目标,每月二次衬砌进度指标不低于500m,为实现这一
目标,采用两台16. 5m长的衬砌模板台车,每台台车按2循环/3天的衬
砌速度计,每月可衬砌660m,满足进度指标要求且有26%富余。
为保证与TBM掘进同步施工,模板台车设计方案重点考虑如何减少或
避免二者的相互干扰带j约,特别是在交通运输上,需确保台车下满足双
线通车净空要求。如模板台车横梁跨度必须满足4. 3m,高度必须高于
仰拱块铺设面3. 2m的行车净空要求。
本实用新型实施例的优点在于与TBM配套的全环内通式衬砌模板台车,提高了隧洞(道)施工的综合工效,全环内通式衬砌模板台车样机 结构设计独特,内部可通过满足施工要求的各种运输车辆,完全克服过 车对仰拱结构的影响,还可以通过通风管、皮带运输机以及其他各种管
线,实现TBM掘进与快速仰拱施工的联合作业,尤其针对工期紧、施工 难度大、自然条件恶劣、各种原材料运输距离较远等种种不利因素,保 证在不良地质中TBM快速、稳定的掘进,进行TBM掘进与二次衬砌同步 施工,交叉作业工序快速转换,高效有轨运输施工调配组织,模板台车 在干扰中的快速脱模定位,砼浇灌与隧道出碴同步施工技术,可大大提 高隧洞(道)施工的综合工效及仰拱的施工质量。
权利要求1. 一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征在于,沿隧道方向底纵梁(15)及垂直隧道轴线的门架横梁(10)固定连接;行走机构(30)固定于底纵梁(15)下;上纵横移梁总成(6)和上纵梁(7)通过门架立柱二(12)和门架立柱一(26)固定于底纵梁(15)上方;顶模横梁(44)固定于上纵横移梁总成(6)和上纵梁(7)上;顶模立柱(5)下部固定与顶模横梁(44)上,上部向上顶托短模板(1)和长模板(4);一端固定在门架立柱一(26)、立柱二(12)上或底纵梁(15)外侧的丝杆(13)向外侧顶紧边模(11)。
2. 如权利要求1所述的一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征在 于,底纵梁(15)下方采用4台底支撑螺杆(32)和8台可拆卸32吨螺旋千斤顶(16)作为支撑。
3. 如权利要求1所述的一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征在 于,在底纵梁(15)、门架横梁(10)和上纵梁(7)之间固定端平台(9),端 平台(9)上安装液压系统(39)和电器控制系统(40)。
4. 如权利要求1所述的一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征在 于,门架横梁上固定横移油缸(18),横移油缸(18)连接两侧上纵横移梁 总成(6)。
5. 如权利要求1所述的一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征 在于,行走机构(30)通过内伸縮套(31)与电器控制系统(40)连接。行走 机构(30)座于下方的行走轨道上。
6. 如权利要求1所述的一种隧道掘进同步衬砌模板台车,其特征在 于,在两端门架横梁上部设前抗浮总成(24)和后抗浮总成(36)基座 釆用抗浮斜拉撑(25)加固,抗浮总成设备主要采用50吨螺旋千斤顶。
专利摘要一种隧道掘进同步衬砌模板台车,涉及掘进机TBM施工掘进同时与二次衬砌工序协同跟进衔接的施工设备,沿隧道方向底纵梁15及垂直隧道轴线的门架横梁10固定连接;行走机构30固定于底纵梁15下;上纵横移梁总成6和上纵梁7通过门架立柱二12和门架立柱一26固定于底纵梁15上方;顶模横梁44固定于上纵横移梁总成6和上纵梁7上;顶模立柱5下部固定与顶模横梁44上,上部向上顶托短模板1和长模板4;一端固定在门架立柱一26、立柱二12上或底纵梁15外侧的丝杆13向外侧顶紧边模11。与TBM配套的全环内通式衬砌模板台车,提高了隧洞(道)施工的综合工效,内部可通过满足施工要求的各种运输车辆,还可以通过通风管、皮带运输机以及其他各种管线,实现TBM掘进与快速仰拱施工的联合作业。
文档编号E21D11/10GK201246169SQ200820103730
公开日2009年5月27日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者何中文, 刘二召, 刘招伟, 周振国, 原 崔, 崔文斌, 鑫 张, 张宁川, 张洪星, 杨立新, 王小平, 王成鲲, 曲 石, 罗岩松, 董天洪, 谭小波, 谭顺辉, 华 赵, 陈文忠, 魏文杰, 鱼建玲 申请人:中铁隧道集团有限公司




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