一种隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统的制作方法

1.本发明属于隧道浇筑设备技术领域，具体涉及一种隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统。


背景技术：

2.目前，我国修建的公路、铁路、高铁通过山区时，需要挖掘隧道，隧道施工中混凝土施工的衬砌台车，通常使用钢板焊接而成的衬砌台车，为了加强台车的支撑力度，台车中均布焊制的支撑门架。公告号为cn206801592u的专利公开了一种用于隧道明洞混凝土浇筑的液压衬砌台车，其包括台车门架系统、横移系统、行走系统、顶模板、侧模板和丝杆调节系统，其中所述台车门架系统的侧面通过所述丝杆调节系统与所述侧模板连接，所述顶模板与所述侧模板的上边部通过销子连接。由于钢板焊接的支撑门架较多，占有了施工的使用空间，影响衬砌施工中的脱模，台车的重量、体积较大，造成了运输困难，台车进入施工现场的装卸、安装较为复杂。公开号为cn110593572a的发明公开了一种混凝土保压布料设备，包括一个进料口和多个出料口，进料口与混凝土输送管道密封连接，出料口与布料软管密封连接，在进料口和出料口之间设置有旋转连接件，旋转连接件连接有旋转定位装置，旋转定位装置与控制装置连接。可以在更高的浇筑点实现顺序布料切换，拓展了应用范围，解决了残留混凝土的散落、堵塞问题。但所述混凝土保压布料设备在实际实用时需要频繁切换出料口，使用的布料软管数量多，需要及时进行清洗，清洗过程繁琐。针对上述问题，本发明提供了一种便于安装、施工和转移快速方便、浇筑过程不用清洗输料管、逐窗逐层浇筑、浇筑效率高的隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种便于安装、施工和转移快速方便、浇筑过程不用清洗输料管、逐窗逐层浇筑、浇筑效率高的隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统。
4.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统，其包括模板和浇筑台车，所述模板包括上模板和与上模板左右两端铰连在一起的下模板，所述上模板和下模板之间在铰连处设置有多个液压杆一和多个撑紧杆，所述上模板和下模板上均开设有多个浇筑窗口；所述下模板底部沿长度方向设有多个托梁，所述托梁通过纵梁与设置在浇筑层两侧卡槽处的卡座相连，所述卡座上设有对纵梁施加作用力的拉紧装置；所述浇筑台车包括方框型的台车架，所述台车架四角处上方和下方分别固设有支撑架一和支撑架二，所述支撑架一上方固设有支撑装置，所述支撑架二底部固设有连接架，所述连接架底部环形均匀设置有多个支腿，所述支撑架二和连接架内在竖直方向设有让位孔，所述让位孔内设有支撑梁，所述支撑梁顶部与支撑架二顶部之间设有液压杆三，所述支撑梁底部设有行走架，所述行走架下方设置有导轨，所述行走架与支撑梁之间设有横移装置；
所述台车架上沿前后方向还设有平移架，所述平移架上可滑动的设有滑座二，所述台车架上设有驱动所述滑座二沿平移架前后滑动的驱动装置，所述滑座二两侧各设有一个可自动调节位置的臂架，所述滑座二上设有一个三通接头，三通接头分别与两个臂架上的输送管以及连接输送泵的输送管相连。
5.作为本发明的一种实施方式，所述臂架包括依次铰连在一起的多个展臂，相邻展臂之间以及最内侧展臂与滑座二之间均设有伸缩杆，所述平移架上还设有滑座一，所述滑座一上设有可水平旋转的安装杆，所述展臂一侧、展臂铰连处、安装杆上、安装杆与三通接头之间以及安装杆前端各设有一段输送管，相邻的输送管之间以及输送管与三通接头之间均通过旋转接头连接。
6.作为本发明的一种实施方式，所述驱动装置包括设置在所述台车架前后两端的链轮、设置在两个链轮上的链条以及驱动链轮转动的减速电机，所述链条与滑座二连接在一起，带动所述滑座二沿平移架做往复运动。
7.作为本发明的一种实施方式，所述托梁上竖直设有通孔，所述通孔内可上下活动的设有纵梁，所述纵梁上部设有连接板，所述托梁上竖直设置有螺杆一，所述螺杆一上端从连接板上穿出后螺接有螺纹套，多个所述纵梁顶部与同一个横梁固连在一起，不少于两个所述托梁上固设有液压杆二，所述液压杆二的伸缩杆与所述横梁相对应，所述纵梁下方设有所述卡座。
8.作为本发明的一种实施方式，前部的两个支撑架一上固设有支撑板，所述支撑板顶部与上模板外端边缘相适配，后部的两个支撑架一上固设有导向筒，所述导向筒内可上下移动的设有支撑杆。
9.作为本发明的一种实施方式，所述横移装置包括设置在行走架顶部的导向座，所述导向座上沿左右方向设有导向槽，所述支撑梁底部固设有与所述导向槽相适配的导向板，所述导向板与导向座之间设有液压杆四。
10.作为本发明的一种实施方式，所述导轨呈工字型，所述行走架底部设有多个与所述导轨顶部相适配的行走轮，所述行走架底部通过安装臂在所述导轨两侧设置有侧轮。
11.作为本发明的一种实施方式，所述拉紧装置包括固定设置在卡座顶部外侧的安装座和设置在卡座顶部内侧可活动的锁紧块，所述安装座和锁紧块上平行穿设有多个螺杆二，所述纵梁底端位于所述安装座和锁紧块之间，所述螺杆二两端设有锁紧螺母。
12.作为本发明的一种实施方式，所述纵梁底端设有圆柱形的支撑柱，所述支撑柱位于所述安装座和锁紧块之间。
13.作为本发明的一种实施方式，还包括plc控制器，控制所述臂架和驱动装置逐层逐窗的对模板上的浇筑窗口进行浇筑。
14.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统通过两个臂架上的输送管可以同时对模板两侧的浇筑窗口逐窗逐层浇筑，先往复的逐窗浇筑最下侧的浇筑窗口，达到浇筑量后，再往复的逐窗浇筑上一层的浇筑窗口，依次浇筑，直至该浇筑顶部的浇筑窗口时，将臂架自由端的输送管通过混凝土泵管管卡连接到顶部浇筑窗口进行浇筑，两个臂架上的输送管可以同时对两个顶部的浇筑窗口进行浇筑，浇筑效率大大提高，而且两路输送管一直在进行浇筑作业，中途不用进行管路的清洗，浇筑完后需要清洗时，再对两路输送管进行
清洗，大大简化了工作流程。此外，所述模板由上模板和下模板铰连而成，便于安装、施工，转移快速方便，通过下模板底部的卡座和卡槽实现了完全锁死，实现了对上模板和下模板的完全承载，不需要另外设置门架，大大简化了模板结构。通过设置台车不仅可以实现模板的前后移动，台车上设置的横移装置还可以实现模板、台车以及导轨的左右调节，实用性很强。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图。
16.图2是本发明中模板的结构示意图。
17.图3是图2中a处局部放大示意图。
18.图4是图2中b处局部放大示意图。
19.图5是本发明中模板和台车架的结构示意图。
20.图6是本发明中台车架的结构示意图。
21.图7是本发明中台车架的内部结构示意图。
22.图8是图7中c处局部放大示意图。
23.图9是图8的另一角度结构示意图。
24.图10是本发明台车中导向筒、支撑杆和液压杆五的结构示意图。
25.图11是本发明中模板和台车架的主视结构示意图。
26.图12是图11中d处局部放大示意图。
27.图13是图11中支撑板的后视结构示意图。
28.图14是本发明中台车的结构示意图。
29.图15是本发明中台车的又一结构示意图。
30.图16是本发明中臂架和平移架的结构示意图。
31.其中：1上模板、2下模板、3铰连轴、4液压杆一、5撑紧杆、6托梁、7纵梁、8支撑柱、9连接板、10横梁、11安装板、12螺杆一、13螺纹套、14卡座、15安装座、16锁紧块、17螺杆二、18锁紧螺母、19液压杆二、20台车架、2001支撑架一、2002支撑板、21支撑架二、22连接架、23支腿、24支撑梁、25液压杆三、26行走架、2601导向座、2602导向槽、2603导向板、2604液压杆四、27行走轮、28侧轮、2801安装臂、29导轨、30浇筑层、31卡槽、32导向筒、33支撑杆、3301支撑头、3302挡板、34液压杆五、35平移架、36滑座一、37安装杆、38滑座二、39链轮、40减速电机、41展臂、4101连接部、4102铰连部、42输送管、43三通接头。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
33.如图1-图4、图11和图12所示的一种隧道台车臂架混凝土施工浇筑系统，其包括模板和浇筑台车，所述模板包括上模板1和与上模板1左右两端通过铰连轴3铰连在一起的下模板2，所述上模板1和下模板2铰连处设置有多个液压杆一4和多个撑紧杆5，所述液压杆一4和撑紧杆5两端分别与上模板1下部和下模板2上部相铰连；所述模板上均匀的开设有多个浇筑窗口，在所述上模板1和下模板2上均分布有多个所述浇筑窗口。如图2所示，所述上模
板1和下模板2分别由多个宽度相同的截面呈u形的上模模块和下模模块通过竖直部相互连接而成，其中所述液压杆一4和撑紧杆5两端分别铰连在上模模块和下模模块的竖直部连接处，本实施例中，所述模板左右两侧各设有两个液压杆一4，同侧的两个液压杆一4分别设置在所述模板的前部和后部铰连处，所述撑紧杆5为螺纹伸缩杆，包括两端设有反向内螺纹的内螺纹套和两个相适配的螺纹杆。
34.所述下模板2底部沿长度方向设有多个托梁6，所述托梁6通过纵梁7与设置在浇筑层30两侧卡槽31处的卡座14相连，所述卡座14上设有对纵梁7施加水平作用力的拉紧装置，作用力的施加方向朝向所述模板外侧，即朝向对应的隧道内壁。如图2-图4所示，本实施例中，所述托梁6上竖直设有通孔，所述通孔内可上下活动的设有纵梁7，所述纵梁7上部设有连接板9，所述托梁6上竖直设置有螺杆一12，所述螺杆一12上端从连接板9上穿出后螺接有螺纹套13，多个所述纵梁7顶部与同一个横梁10固连在一起，不少于两个所述托梁6上固设有液压杆二19，所述液压杆二19的伸缩杆与所述横梁10相对应，可以将所述横梁10顶起；本实施例中，所述连接板9固设于所述纵梁7顶部，所述横梁10固设在连接板9顶部。托梁6竖直方向的受力通过所述螺杆一12和螺纹套13传递给所述纵梁7，从而通过卡座14传递到浇筑层30的卡槽31处。所述托梁6水平方向的受力通过所述拉紧装置作用在卡座14上，从而传递到浇筑层30。由于托梁6竖直方向和水平方向的受力均来自于上模板1和下模板2，因此通过托梁6和锁死的卡座14实现了对上模板1和下模板2的完全承载，不需要另外设置门架，大大简化了模板结构。
35.如图5-图10所示，所述浇筑台车包括方框型的台车架20，所述台车架20四角处上方和下方分别固设有支撑架一2001和支撑架二21，所述支撑架一2001上方固设有支撑装置，所述支撑架二21底部固设有连接架22，所述连接架22底部环形均匀设置有多个支腿23，所述支撑架二21和连接架22内在竖直方向设有让位孔，所述让位孔内设有支撑梁24，所述支撑梁24顶部与支撑架二21顶部之间设有液压杆三25，所述支撑梁24底部设有行走架26，所述行走架26下方设置有导轨29，所述行走架26与支撑梁24之间设有横移装置。
36.如图14和图15所示，所述台车架20上沿前后方向还设有平移架35，所述平移架35上可滑动的设有滑座二38，所述台车架20上设有驱动所述滑座二38沿平移架35前后滑动的驱动装置，所述滑座二38两侧各设有一个可自动调节位置的臂架，所述滑座二38上设有一个三通接头43，三通接头43分别与两个臂架上的输送管42以及连接输送泵的输送管42相连。通过设置所述平移架35和滑座二38，可以同时对模板两侧的浇筑窗口逐窗逐层浇筑，先往复的逐窗浇筑最下侧的浇筑窗口，达到浇筑量后，再往复的逐窗浇筑上一层的浇筑窗口，依次浇筑，直至该浇筑顶部的浇筑窗口时，将臂架自由端的输送管42通过混凝土泵管管卡连接到顶部浇筑窗口进行浇筑，两个臂架上的输送管42可以同时对两个顶部的浇筑窗口进行浇筑，浇筑效率大大提高，而且两路输送管42一直在进行浇筑作业，中途不用进行管路的清洗，浇筑完后需要清洗时，将清洗球塞入输送管42中，通过控制三通接头上的阀门，可分别对两路输送管42进行清洗。
37.如图14-图16所示，所述臂架包括依次铰连在一起的多个展臂41，相邻展臂41之间以及最内侧展臂41与滑座二38之间均设有伸缩杆，所述伸缩杆为液压杆，相邻的伸缩杆设置在展臂41的不同侧，以实现展臂41的舒展收缩。本实施例中，所述展臂41一端为向一侧折弯的铰连部4102，另一端为向相反侧折弯的连接部4101，相邻展臂41的铰连部4102和连接
部4101铰连在一起，伸缩杆一端与展臂41本体铰连，另一端与相邻展臂41的连接部4101铰连，实现所述展臂41的舒展收缩。所述平移架35上还设有滑座一36，所述滑座一36上设有可水平旋转的安装杆37，所述展臂41一侧、展臂41铰连处、安装杆37上以及安装杆37与三通接头43之间各设有一段输送管42，所述安装杆37前端设有多段输送管42，相邻的输送管42之间以及输送管42与三通接头43之间均通过旋转接头连接，随着滑座二38移动，所述安装杆37上、安装杆37与三通接头43之间以及安装杆37前端的输送管42可以进行叠合张开，所述滑座一36同时随之滑动，以满足臂架在不同位置时输送管42能够持续输送混凝土。
38.如图14和图15所示，所述驱动装置包括设置在所述台车架20前后两端的链轮39、设置在两个链轮39上的链条以及驱动链轮39转动的减速电机40，所述链条与滑座二38连接在一起，带动所述滑座二38沿平移架35做往复运动。
39.本实施例中，所述纵梁7下方设有所述卡座14，所述拉紧装置包括固定设置在卡座14顶部外侧的安装座15和设置在卡座14顶部内侧可活动的锁紧块16，所述安装座15和锁紧块16上平行穿设有多个螺杆二17，所述纵梁7底端位于所述安装座15和锁紧块16之间，所述螺杆二17两端设有锁紧螺母18，随着所述锁紧螺母18拧紧，所述锁紧块16与纵梁7接触，进而朝下模板2外侧（下模板2对应的一侧隧道内壁方向）对纵梁7进行拉紧。所述纵梁7底端设有圆柱形的支撑柱8，所述支撑柱8位于所述安装座15和锁紧块16之间。通过所述螺杆二17和锁紧螺母18来将支撑柱8朝下模板2外侧拉紧，使模板能够实现自身承载。
40.所述支撑装置包括前部的两个支撑架一2001上固设的支撑板2002和后部的两个支撑架一2001上固设的导向筒32，所述支撑板2002顶部与上模板1外端边缘相适配，在与已经浇筑好的隧道接头处进行密封时起到支撑顶紧作用，所述导向筒32内可上下移动的设有支撑杆33，所述支撑杆33伸长后顶在隧道顶部，防止台车和模板移动。如图10所示，所述导向筒32内设有液压杆五34，所述液压杆五34位于导向筒32底部与支撑杆33下端之间。本实施例中，所述支撑杆33为顶部开口的方管，且管口倾斜设置，所述支撑杆33管口处插设有方管型的支撑头3301，所述支撑头3301顶部与隧道的弧形轮廓相适配，所述支撑头3301上部设有与管口倾斜角度相同的挡板3302。
41.所述横移装置包括设置在行走架26顶部的导向座2601，所述导向座2601上沿左右方向设有导向槽2602，所述支撑梁24底部固设有与所述导向槽2602相适配的导向板2603，所述导向板2603与导向座2601之间设有液压杆四2604，通过所述液压杆四2604伸缩可以调节导向板2603与导向座2601之间的左右相对位置，即可以调节支撑梁24与行走架26之间的左右相对位置。所述导轨29呈工字型，所述行走架26底部设有多个与所述导轨29顶部相适配的行走轮27，所述行走架26底部通过安装臂2801在所述导轨29两侧设置有侧轮28，通过安装臂2801和侧轮28可将所述导轨29提起来。当所述支腿23挨地，所述液压杆三25将支撑梁24提起时，所述导轨29被侧轮28提起，在横移装置作用下，可以改变所述导向座2601、行走架26和导轨29的左右位置；调整完所述导向座2601、行走架26和导轨29的左右位置后，使所述液压杆三25伸长（此时上模板1的顶部不会接触已浇筑的隧道），直至导轨29挨地，支腿23脱离地面；然后使所述液压杆二19将横梁10和纵梁7顶起，使纵梁7脱离卡座14，松开撑紧杆5，缩短液压杆一4，使下模板2往里收缩；此时一方面通过行走轮27可以沿导轨29调节台车和模板的前后位置，另一方面还可以通过所述横移装置调整支腿23、支撑梁24和台车架20的左右位置，调整完支腿23、支撑梁24和台车架20的左右位置后，液压杆三25缩短将支撑
梁24和导轨29提起，支腿23挨地，可继续通过横移装置调节所述导向座2601、行走架26和导轨29的左右位置，再通过横移装置调节调整支腿23、支撑梁24和台车架20的左右位置，依此往复操作，可以实现模板和台车左右位置的逐步调整，在隧道转弯处等位置大大提高了实际操作效率；当全部调整完成后，液压杆三25伸长，使上模板1设有支撑板2002的一端顶在已浇筑的隧道接头处，另一端的支撑杆33伸长后顶在隧道顶部，伸长液压杆一4，使下模板2向外扩张，并锁紧撑紧杆5，通过拉紧装置将纵梁7拉紧，进而进行下一步施工操作。
42.如图5、图11和13所示，所述支撑板2002两侧纵横交错的设置有多个加强肋，内侧纵向设置的加强肋高度由内向外逐渐降低，与上模板1的弧形边缘相适配，通过加强肋来对上模板1边缘进行支撑。
43.所述浇筑系统还包括plc控制器，控制所述臂架和驱动装置逐层逐窗的对模板上的浇筑窗口进行浇筑，具体的，控制本浇筑系统中所有的液压杆伸缩以及减速电机和液压泵等电子设备的启停，保证臂架能够将输送管42的出料端按照设定准确伸入每一个浇筑窗口内进行浇筑。
44.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。