[实用新型]仰拱衬砌台车及同步隧道作业系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种台车，确切来说涉及一种仰拱衬砌台车及同步隧道作业系统。

背景技术

在路桥领域，隧道掘进机（TBM），是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩并掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械；相对于目前常用的方法，TBM集钻、掘进、支护于一体，使用电子电气、液压、信息、遥测、遥控等高新技术对全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处于最佳状态。衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。在隧道的挖掘中，为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，通俗解释为向上仰的拱，即仰拱。

在当今的隧道施工中，隧道周边面的仰拱衬砌能够做到与TBM施工的同步，但是仰拱的做法，大多还是原有的普通混凝土浇筑的做法，施工成本高且施工缝多，不利于隧道防水质量的提高和降低施工成本。在当今的隧道施工中，边顶拱与TBM掘进同步衬砌技术已成熟，但均依托于底部仰拱预制块，施工成本较高；而常规的单工序作业是待TBM掘进贯通后统一施做仰拱，则不利于节约工期。

在保证施工安全的前提下，如何减少相互干扰，既能保证TBM快速掘进施工，又能保证衬砌施工质量是本工程的重点和难点。

公布号为CN103133012A的名为一种敞开式TBM现浇混凝土仰拱同步衬砌台车，解决了TBM掘进与现浇混凝土仰拱衬砌同步施工的问题，同时现浇混凝土仰拱衬砌施工基本上不影响有轨运输列车通行，现浇混凝土仰拱衬砌施工条件下的皮带机出渣不间断，现浇混凝土仰拱衬砌施工不影响TBM施工通风系统的正常运行。公布号为CN102528449A的名为铺设内弧面仰拱预制块隧道、洞TBM同步衬砌台车，主要解决隧道、洞采用开敞式TBM掘进、铺设内弧面仰拱预制块时的同步衬砌的问题。目前，国内工程兰渝铁路西秦岭隧道和吐库铁路二线中天山隧道均采用平底仰拱预制块的技术。

但是，上述技术方案都存在如下缺点：1.隧道的岩体情况在不同阶段有不同表现，现有技术难以针对不同阶段做出相应调整；2.现有技术中，台车的移动是通过电机驱动，台车在移动过程中，会出现不稳定的情况；3.上述两种技术方案都没有公开同步仰拱衬砌的方法；4.现有技术中为避免运输不畅，所有轨道都采用四轨三线制运输，该方法的缺点在于对台车的宽度有限制；5.现有技术中台车的上下坡轨是通过销钉坡度固定的，难以适应各个工况；6.初步规划但是没有合理的解决TBM掘进供风、供水、供电管线过台车的问题，特别是直径2.2m通风软管级皮带机过台车的问题，上述风管和皮带机过台车时，由于其自身没有稳固的固定，还是会对生产作业带来扰动。总结来说，现有技术中的隧道作业系统，生产效率低，成本高，对不同岩体状况适应性差，整机运行难以保持稳定。

发明内容

本实用新型提供一种仰拱衬砌台车，旨在解决现有技术中对不同岩体状况适应性差、机器运行不稳定的技术问题，同时，公开了一种含该仰拱衬砌台车的同步隧道作业系统以及同步仰拱衬砌的方法。

为了完成上述技术方案，本实用新型的内容如下：

    设计一种仰拱衬砌台车，包括上部台架和下部台架，在所述上部台架中间设置有通风管道预留口，在所述下部台架安装有驱动机构，所述下部台架包括框体和安装在框体侧面上方的支架，在所述支架上安装有与其通过轨道滑动连接的皮带机、电缆、管道和液压装置，在所述框体内部贯通有行走钢轨，且在该行走钢轨的两端设有相应的上坡轨和下坡轨，在所述框体的底部设有与其铰支连接的向框体两侧展开的侧模，在所述框体的下方安装有滑模，对应于该滑模设置有可调节长度的滑动收面板，该滑动收面板的长度与该衬砌台车所经过的岩体情况相对应。

优选的，该隧道作业系统中的仰拱衬砌台车，分为上部台架和下部台架，上部台架中间设置通风管道,下部台架安装有电机驱动装置，下部台架包括框体和支架，支架安装在框体的侧面，在支架上安装有与其滑动连接的皮带机、电缆、管道和液压装置，在框体内设有行走钢轨，且行走钢轨的两端设有相应的上坡轨和下坡轨，在框体的底部设有与其铰支连接的向框体两侧展开的侧模，在框体的下方安装有滑模，对应滑模设置有滑动收面板，该滑动收面板的长度与该衬砌台车所经过的岩体情况相对应。

优选的，衬砌台车的框体上还设有轨道架，在框体下方，与支架固定连接有轨排吊机，轨排吊机滑动嵌套在轨道架的轨道内。