[实用新型]隧道施工用抗浮装置及钢模衬砌台车

说明书

技术领域

    本实用新型属于工程机械技术领域，尤其涉及一种隧道施工用抗浮装置及钢模衬砌台车。

背景技术

钢模衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工， 在隧道洞身断面衬砌施工中，圆心以下部分浇筑混凝土时，台车模板将会受到混凝土产生的浮力作用，当浮力大于台车自重时就会产生钢模板以及台车整体的上浮与变形。台车上浮会造成台车门架和轨道虚连或脱离，虚连时会产生门架相对衬砌模板位移，模板变形、衬砌几何尺寸发生偏差，造成永久质量缺陷，脱离时会造成衬砌台车失稳、崩塌，造成台车损坏、浇筑混凝土报废甚至造成人员伤亡。

现有技术中的衬砌台车抗浮方式有两种，一种是传统的利用加大台车自重的方式来克服混凝土的上浮作用力；另一种是设计专用的抗浮机构，如中国专利CN202718678U提出一种具有抗浮机构的全圆隧道针梁台车，其抗浮机构设置在台车前、后两端，该抗浮机构由升降机构和支撑托架组成，此种抗浮机构的缺陷主要表现在：①台车自重大、结构复杂：台车门架需要向前后端延伸一段距离来支撑抗浮机构，这就造成台车整体自重加大，且结构复杂；②抗浮效果差：抗浮机构设置在衬砌台车前后两端，而混凝土浮力主要作用在台车模板上，台车中间部分由于缺乏有效抗浮支撑易产生上浮变形；③有效衬砌面积减小：由于此种设计的台车门架必须向前后两端延伸，造成台车有效衬砌面积减小，施工效率低。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种隧道施工用抗浮装置及钢模衬砌台车。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种隧道施工用抗浮装置，包括抗浮柱、升降缸和限位机构，抗浮柱下端经升降缸连接钢模衬砌台车的门架，抗浮柱上部沿轴向设有多个限位孔，限位机构包括限位安装体和限位销，其中限位安装体安装在钢模衬砌台车的模板，且限位安装体上设有限位安装通孔，限位销贯穿限位销安装孔并与抗浮柱上的限位孔配合。

上述种隧道施工用抗浮装置中优选方案，升降缸为机械自锁液压缸，液压缸上端设有第一法兰连接板，抗浮柱下端设有第二法兰连接板，第二法兰连接板与第一法兰连接板法兰螺栓连接为一体。

上述种隧道施工用抗浮装置中优选方案，限位销为楔形销，且楔形销末端经紧固螺母固定在限位安装体上。

上述种隧道施工用抗浮装置中优选方案，抗浮柱顶部设有曲面端盖，曲面端盖与钢模衬砌台车的模板外表面为曲率一致的曲面。

一种钢模衬砌台车，包括台车模板和门架，钢模衬砌台车还包括有多个隧道施工用抗浮装置，隧道施工用抗浮装置安装在门架上且分为两组，沿钢模衬砌台车横向对称分布，每组包括一个以上沿钢模衬砌台车纵向等距分布的隧道施工用抗浮装置。

本实用新型的有益效果：

1、抗浮性能好：抗浮机构在钢模衬砌台车横向上对称分布，纵向上等距均匀分布，保证抗浮力均匀分散到每一组抗浮机构上，防止局部反力过大造成对台车整体结构的破坏，同时可有效抑制钢模衬砌台车门架的上浮和钢模衬砌台车模板的变形；

2、结构简单、安装方便：抗浮机构由抗浮柱、升降缸和限位机构三部分组成，结构简单、重量轻、安装方便；

3、全液压控制，操作简便：通过控制系统控制液压缸推动抗浮柱的上升和下降，利用限位装置对抗浮柱进行位置锁定，液压系统既可以同步控制所有抗浮机构又可以单独驱动任一位置的抗浮机构，操作简便且提高了施工效率；

4、衬砌效果好：抗浮柱的曲面端盖与台车模板外表面正好重合，将抗浮柱下降至合适位置使抗浮柱曲面端盖与台车模板重合，可进行拱顶部位混凝土灌注，衬砌效果不受抗浮机构影响。

5、施工效率高：本实用新型的抗浮机构与传统抗浮机构相比增大了台车的有效衬砌面积，提高了施工效率，缩短了工期。

附图说明

图1为本实用新型的钢模衬砌台车前视图；

图2为本实用新型的钢模衬砌台车侧视图；

图3为本实用新型提供的抗浮装置底部灌浆工况示意图；

图4为本实用新型提供的抗浮装置顶部灌浆工况示意图；

图5为本实用新型提供的抗浮装置整体结构示意图；

图6为本实用新型提供的抗浮装置限位机构结构示意图。