[发明专利]穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车及隧道暗挖衬砌施工方法

权利要求书

1.一种穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，包括：台车支撑系统、台车穿行支架系统以及台车模板系统；

所述台车支撑系统包括：

台车支撑系统框架，所述台车支撑系统框架用于安装台车支撑系统的其他部件；支撑立杆，所述支撑立杆用于支撑拱顶荷载；支撑液压装置，所述支撑液压装置的下端与所述支撑系统框架固定连接，上端与所述支撑立杆相连接；第一压力传感器，所述第一压力传感器安装在支撑立杆与支撑液压装置之间；第一数据采集和显示装置，所述第一数据采集和显示装置采集第一压力传感器信号并显示实时压力；

所述穿行支架系统包括：

穿行支架框架，所述穿行支架框架用于安装穿行支架系统的其他部件；穿行支架液压装置，所述穿行支架系统液压装置的下端与所述穿行支架框架连接；穿行支架立杆，所述穿行支架立杆下端与所述穿行支架液压装置固定连接；支撑端头靴，所述支撑端头靴的下端与所述穿行支架立杆的上端连接，支撑端头靴可调整角度；支架横向连接锁扣，穿行作业时，支架横向连接锁扣通过螺栓将所述台车支撑系统和台车模板系统固定连接形成整体结构；台车支撑系统、台车模板系统均可与穿行支架系统同步施作；第二压力传感器，所述第二压力传感器安装在穿行支架系统立杆与穿行支架液压装置之间；第二数据采集和显示装置，所述第二数据采集和显示装置采集第二压力传感器信号并显示实时压力；

所述台车模板系统包括：

台车模板框架，所述台车模板框架用于安装台车模板系统的其他部件；模板液压装置，所述模板液压装置下端与所述台车模板框架固定连接；横梁，所述横梁与模板液压装置连接；弦杆，所述弦杆与所述横梁固定连接，横梁中部弦杆长度最长，弦杆长度由中部向两侧逐渐减小；模板调节丝杠，所述模板调节丝杠一端与所述台车模板框架连接，另一端与所述模板系统连接，用于调整模板角度；第三压力传感器，所述第三压力传感器安装在模板支撑端部和弦杆端部；第三数据采集和显示装置，所述第三数据采集和显示装置采集第三压力传感器信号并显示实时压力。

2.根据权利要求1所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，所述的台车支撑系统框架由竖杆与横杆相互连接构成，相邻竖杆之间由横向支撑杆连接；所述支撑系统 框架还包括行走轨轮，所述行走轨轮安装在支撑系统 框架底部。

3.根据权利要求2所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，所述支撑液压装置的数量为四个，每排两个，排与排之间平行设置。

4.根据权利要求1所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，在所述的穿行支架系统中，所述穿行支架框架包括相互连接的竖杆和横杆；穿行支架框架还包括行走轨轮，所述行走轨轮安装在所述穿行支架框架底部。

5.根据权利要求1所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，所述穿行支架液压装置分三排布置，每排两个。

6.根据权利要求1所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，在所述的台车模板系统中，所述的台车模板框架包括连接的竖杆和横杆；台车模板框架还包括行走轨轮，所述行走轨轮安装在所述台车模板框架底部。

7.根据权利要求6所述的穿行式大断面隧道暗挖衬砌台车，其特征在于，所述台车模板系统还包括平板振动设备，所述平板振动设备安装在模板系统内侧，用于对模板振动实现对混凝土振捣。

8.一种隧道暗挖衬砌施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，隧道的底板分段浇筑，纵向长度每段不超过30m；

步骤2，移动台车支撑系统至第一段临时仰拱底部，通过在临时支撑对应位置处凿孔破除，完成台车支撑杆件的连接，通过液压装置升起支撑并加力，通过压力传感器观测杆件受力情况；

步骤3，移动穿行支架系统进入隧道，定位后与台车支撑系统完成连接；通过液压装置升起穿行支架支撑并加力，破除此段全部临时支撑结构，通过操作室观测各杆件安装的压力传感器的受力数据变化；

步骤4，台车支撑系统与穿行支架系统分体，通过观测杆件受力情况，分析合适时机收回台车支撑系统支撑立杆，向前移动至下一工作断面；

步骤5，完成穿行支架断面的防水及钢筋绑扎作业；

步骤6，台车模板系统移动至第一流水断面，通过定位完成与穿行支架系统连接合体，调整模板并完成衬砌的混凝土浇筑；

步骤7，待衬砌混凝土浇筑完成后穿行支架系统与台车支撑系统分体，观测杆件受力变化，选择合适时机收回支撑杆件，移动穿行支架，通过定位于台车支撑系统连接合体，进行下一段断面施做；

步骤8，开启平板振捣设备对混凝土振捣，保证混凝土浇筑质量；当混凝土达到设计强度要求后进行脱膜，二次衬砌浇筑完成；

通过对数据采集和显示装置数据的整理分析，若压力数据超过控制值，则提出预警，分析原因并提出相应辅助措施防止施工过程中危险的发生并继续监测，若压力数据低于控制值，则可继续施工作业。