一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组。

背景技术：

2.叠落段下线隧道洞内通常采用钢架支撑、注浆加固、支撑台车临时支撑等方式，钢架加固具有支撑可靠、取材便利等特点，但其随着上线隧道盾构掘进同步支撑的可操作性不足，需将钢架反复拆装移动，比较耗费人力资源。注浆加固的可靠性取决于注浆时机和浆液扩散范围，其不容易定时定量的把握。支撑台车具有支撑稳定，支撑效果明显，移动便利等特点，因而被广泛采用于盾构叠落段下线施工中。
3.参见图7、图8，在传统台车实际使用时，通常采用单台台车或多台台车组的形式使用。
4.单台台车使用时结构简单，安装方便，且在移动时传动系统简明，便于检修更换。可单个台车的支撑范围有限，仅能覆盖3～4环，其作用效果不明显且不全面，若加长车身长度，则由于过长的车身不便于台车的转弯。
5.多台台车组使用时覆盖范围广，作用效果明显，且由于单节车身较短，能较好的适应转弯的情况，但台车组数量较多时每次移动耗时长，跟不上盾构推进的节奏，同时移动时需要较大的油缸压力，燃油的过多使用又会导致洞内温度升高，可能导致管线的破坏，且工人工作环境更为艰苦；或没有明确的支撑方案，每次移动时需要将千斤顶的预应力完全释放，导致下线隧道存在完全无支撑的时间间隙，常常出现支护不及时，撑力分布不均匀等造成管片变形破坏的情况。

技术实现要素：

6.鉴于现有技术的不足，本实用新型的主要目的是提供一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，以解决现有技术中台车支撑范围有限、移动不便以及支撑力分布不均匀造成管片破坏等一个或多个问题。
7.本实用新型的技术方案如下：
8.一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，包括沿轨道方向设置的多节支撑台车单元，所述支撑台车单元包括：
9.台车门架，沿轨道方向设置有多节，并且相邻两节台车门架的间距与支撑管片的宽度一致；
10.支撑装置，包括多个沿隧道径向设置于台车门架外侧的支撑杆件以及设置于支撑杆件端部的支撑轮组；
11.连接梁，用于连接多节所述台车门架，包括第一连接梁和第二连接梁，所述第一连接梁沿台车门架两侧的底部设置，所述第二连接梁沿台车门架的外壁对应所述支撑装置设置；
12.行走机构，包括行走钢轮，设置在台车门架两侧的底端，用于在轨道上行走。
13.在一些实施例中，所述支撑台车单元沿轨道方向设置有三节，每节间距为1.2m。
14.在一些实施例中，所述支撑台车单元之间通过顶推油缸和液压杆连接。
15.在一些实施例中，每节所述支撑台车单元的台车门架沿轨道方向设置有三节，相邻节间距为1.2m。
16.在一些实施例中，所述支撑杆件包括设置在第二连接梁上的液压油缸以及液压油缸输出端对应支撑轮组设置的圆钢管。
17.在一些实施例中，所述圆钢管的外壁两侧对应支撑轮组设有倒三角形加劲肋。
18.在一些实施例中，所述支撑轮组沿隧道径向对称设置有五组，相邻支撑轮组间的夹角为45
°
。
19.在一些实施例中，每组所述支撑轮组由滚轮组件外覆皮带组成，其中：所述滚轮组件包括多个滚轮，多个所述滚轮沿隧道轴向并排布置形成所述滚轮组件；所述皮带套设在所述滚轮组件上，并且所述皮带与滚轮组件形成履带式撑脚接触面。
20.在一些实施例中，所述第一连接梁为工字钢梁或h型钢梁。
21.在一些实施例中，所述第二连接梁对应支撑装置的左右两侧设有三角形加劲肋。
22.本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型提出一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，该支撑台车组保证了下线隧道支护的稳定性，多组多节联合支撑和移动，支撑范围更大，尺寸可设计与管片尺寸一致，移动更便利。采用履带式撑脚接触面，可以实现分节不卸载顶推移动，同时其对管片的磨损及由于应力集中导致的管片破坏明显降低，台车组的分节不卸载顶推移动使得在叠落段隧道盾构掘进施工过程中，台车在移动时不会断掉对管片的支撑，即管片不会经历负载—卸载—再负载的过程，确保了管片的稳定性和安全性，进而保证了整个叠落段盾构掘进施工过程中管线及地层的稳定可靠。重量更轻，减少油缸推力，节省燃油，避免了过量燃油燃烧带来的洞内温度升高，避免了高温对管线的破坏以及工人工作环境的改善。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
24.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。
25.图1为本实用新型一个实施例的支撑台车组整体结构示意图；
26.图2为本实用新型一个实施例的支撑台车单元整体结构示意图；
27.图3为本实用新型一个实施例的支撑轮组结构示意图；
28.图4为本实用新型一个实施例的支撑台车组移动顺序施工流程图；
29.图5为本实用新型一个实施例的支撑台车组叠落隧道下线支护示意图；
30.图6为本实用新型一个实施例的信息畅通及反馈机制流程图；
31.图7为常规液压台车保护支架断面示意图；
32.图8为常规液压台车施工步序流程图。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.应当理解，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
36.还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.支撑台车在维护下线管片不变形及稳定土体中发挥着重要作用，但在实际施工中传统台车支撑各个台车独立，数量过少起不到支撑加固作用，数量过多每次移动耗时长，跟不上盾构推进的节奏；或没有明确的支撑方案，每次移动时需要将千斤顶的预应力完全释放，导致下线隧道存在完全无支撑的时间间隙，常常出现支护不及时，撑力分布不均匀等造成管片变形破坏的情况，因此，本实用新型提出一种新的支撑台车组，确保能够高效稳定支撑叠落隧道下线结构。
39.以下结合较佳的实施方式对本实用新型的实现进行详细的描述。
40.如图1、图2所示，本实用新型提出一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，包括沿轨道方向设置的多节支撑台车单元100，该支撑台车单元100包括：台车门架101、支撑装置、连接梁和行走机构。
41.具体的，台车门架101沿轨道方向设置有多节，并且相邻两节台车门架101的间距与支撑管片的宽度一致；
42.支撑装置包括多个沿隧道径向设置于台车门架101外侧的支撑杆件102以及设置于支撑杆件102端部的支撑轮组103；
43.连接梁用于连接多节该台车门架101，连接梁包括第一连接梁104和第二连接梁105，第一连接梁104沿台车门架101两侧的底部设置，第二连接梁105沿台车门架101的外壁对应该支撑装置设置；
44.行走机构包括行走钢轮106，设置在台车门架101两侧的底端，用于在轨道上行走。
45.参见图1，支撑台车单元100沿轨道方向设置有三节，每节长度为2.4m，相邻支撑台车单元100之间的间距为1.2m，该支撑台车组总长为9.6m。
46.该支撑台车组的支撑台车单元100沿盾构掘进方向依次分为1#台车、2#台车和3#台车。
47.较佳的，该支撑台车单元100之间通过顶推装置107连接，较佳的，该顶推装置107为顶推油缸和液压杆，顶推油缸和液压杆配合使用，相邻支撑台车单元100之间通过上下两组顶推油缸和液压杆连接，为了确保该支撑台车组能够稳定向前行走，每个顶推油缸最大顶推力为25t。
48.每节支撑台车单元100重约为10吨，整个支撑台车组重约为30吨。
49.本实用新型中，由于该支撑台车组整体结构长9.6m，前后富余支撑各0.6m，其长度刚好与盾构机盾壳长度相当，因此在叠落段盾构掘进施工全过程中可保证管片的安全可靠不变形。且由于车身长度适中，其重量维持在一个合适的范围，不会对下线隧道造成较大负重荷载，保证了下线隧道的稳定性；同时，较轻的车身使得其在移动时所耗费的油缸推力减少，节省燃油，且台车移动速率得以保证，可以跟上线盾构掘进施工配合；同时，避免了过量燃油燃烧带来的洞内温度升高，避免高温对管线的破坏以及工人工作环境的改变。
50.继续参见图2，每节该支撑台车单元100的台车门架101沿轨道方向设置有三节，相邻节间距为1.2m与管片宽度一致，如此，便于台车移动时的定位。
51.在一些实施例中，该台车门架101为六边形门式框架结构，确保台车门架101能够稳定支撑叠落段下线隧道。
52.在一些实施例中，支撑杆件102包括设置在第二连接梁105上的液压油缸(图中未示出)以及液压油缸输出端对应支撑轮组103设置的圆钢管。支撑轮组103利用液压油缸提供支撑力，每个支撑轮组103可承受的最大支撑力为25t。
53.较佳的，该圆钢管的外壁两侧对应支撑轮组103设有倒三角形加劲肋108，用于增加圆钢管的支撑强度。
54.在一些实施例中，每节台车门架101上沿隧道径向对称设置有五组支撑轮组103，相邻支撑轮组103间的夹角为45
°
。
55.在一些实施例中，如图3所示，每个该支撑轮组103由滚轮组件1031外覆皮带1032组成，其中：滚轮组件1031包括多个滚轮，多个滚轮沿隧道轴向并排布置形成该滚轮组件；皮带1032套设在该滚轮组件1031上，并且皮带与滚轮组件形成履带式撑脚接触面。
56.较佳的，该支撑轮组103为履带式支撑轮组，每个支撑轮组103由6个聚氨酯橡胶钢芯轮外覆皮带组成。
57.在一些实施例中，该第一连接梁104为工字钢梁或h型钢梁，整体为q235全焊钢结构。
58.在一些实施例中，翼板规格为300x16mm，腹板厚度为14mm，肋板厚度为14mm。
59.参见图2，第一连接梁104在支撑台车单元100底端将相邻三节台车门架101连接，第二连接梁105对应支撑轮组设置位置将相邻三节台车门架101连接。用于增强支撑台车单元100整体连接的稳定性。
60.较佳的，第二连接梁105对应支撑装置的左右两侧设有三角形加劲肋109，该三角形加劲肋109将台车门架101与第二连接梁105焊接，增强第二连接梁105的连接强度。
61.参见图1，该支撑台车组包括1台液压站，8个顶推油缸，270个支撑聚氨酯钢轮，45条链式履带，45个支撑油缸和24件行走钢轮106。
62.参见图2，该支撑台车组采用盾构台车轨道、轨枕，支撑台车组轨距根据盾构台车轨距确定，支撑台车组下井前在重叠段隧道既有电瓶车轨道两侧安装盾构台车牛腿结构，拼接支撑台车组轨道，为支撑台车组行走提供条件。
63.较佳的，为了增强支撑台车组轨道的稳定性，在既有电瓶车轨道中间焊接型钢支撑。
64.在一些实施例中，该支撑台车组运输到叠落隧道下线时，根据测量组提供的测量数据准备定位。定位原则为：支撑台车组前端超出车辆段出入线盾构刀盘前方2m，支撑台车组后方超出盾尾1m。
65.支撑台车组拼装好后，即开始调试工作，主要调试液压驱动行走系统调试、液压支撑系统调试、电磁阀泵站系统，调试过程中详细记录调试参数。
66.该支撑台车组调试完成后，将支撑台车单元100各个支撑装置缓慢的伸出，支撑在下方成型隧道管片上，此时根据荷载计算支撑油缸压力，调整各组支撑油缸油压至设计计算值。
67.该支撑台车组行走工作原理如下：
68.支撑台车组在轨道结构上分节不卸载顶推移动，即上线盾构叠落段隧道每掘进完成半环或1环后，正常情况下掘进一环需要1h，利用管片拼装时间，大约每环40～60min，支撑台车组前移0.6/1.2m，以保证上方盾构机机头始终位于下方该支撑台车组上方，此过程中由于支撑台车组不卸载移动，可以确保管片拼装时的安全性。
69.参见图4，移动顺序如下：
70.首先，利用1、2#台车间的顶推油缸将1#台车往前推，此时2、3#台车作为反力台车；
71.然后，利用1、2#台车间的顶推油缸往回收和2、3#台车间的顶推油缸往前推的共同作用，将2#台车往前推，此时1、3#台车作为反力台车；
72.最后，利用2、3#台车间的顶推油缸往回收，将3#台车往前推，此时1、2#台车作为反力台车；顶推时，为防止反力台车移动，根据需要可在反力台车的行走钢轮106和轨道间塞入木楔，或直接用电瓶车直接提供反力。
73.如此反复，移动至所需的位置，进行盾构叠落段下一环掘进施工。
74.该支撑台车组的施工配合如下：
75.参见图5，为保证上线隧道盾构掘进时下线支撑台车组支护的及时性，设立信息畅通及反馈机制网络。
76.该支撑台车组全长9.6m，支撑轮组103分别在支撑台车组头部及尾部各超出600mm即半环宽度，即支撑台车组在上线盾构到达重叠段一星期前应组装并设置到重叠段开始环
之后第9环一半的位置，使得包括重叠段开始环的8环完全被支撑台车组支撑。
77.参见图6，构建联络措施：
78.(1)上线盾构到达重叠段隧道前一个星期，相关人员到施工现场举行一次碰头会议。再次确认联络机制的可行性。
79.(2)下线支撑台车组移动施工与右线盾构施工建立电话联络站，并指定专人负责，形成信息畅通及反馈机制。
80.(3)左线支撑台车组移动施工与右线盾构施工共同建立信息共享及对讲机动态通讯网络，保证施工信息实时动态共享，确保万无一失。
81.在下线支撑台车组移动后，通过联络机制上报下线地面联络站，下线地面联络站与上线地面联络站联络交换信息，上线地面联络站通知上线盾构车组开始掘进，在盾构掘进一环距离1.2m时上报上线地面联络站，确定是否停机即信息交换，上线地面联络站与下线地面联络站联络并交换信息，确认上线盾构停机并开始拼装管片后，下线地面联络站通知下线支撑台车组开始移动一环距离，移动过程中保持分节顶推不卸载移动，移动到位后回报上线地面联络站进行下一轮循环。
82.在叠落段结束最后一环前，需保证支撑台车组停车在结束环后两环位置，适当增加支撑油缸压力，以保证上线盾构机的顺利通过。
83.本实用新型的支撑轮组由于采用履带式撑脚，使得支撑台车组可以实现分节不卸载顶推移动，同时其对管片的磨损及由于应力集中导致的管片破坏明显降低。该支撑台车组的分节不卸载顶推移动使得在叠落段隧道盾构掘进施工过程中，支撑台车组在移动时不会断掉对管片的支撑，即管片不会经历负载—卸载—再负载的过程，确保了管片的稳定性和安全性，进而保证了整个叠落段盾构掘进施工过程中管线及地层的稳定可靠。
84.本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
85.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，包括沿轨道方向设置的多节支撑台车单元，所述支撑台车单元包括：台车门架，沿轨道方向设置有多节，并且相邻两节台车门架的间距与支撑管片的宽度一致；支撑装置，包括多个沿隧道径向设置于台车门架外侧的支撑杆件以及设置于支撑杆件端部的支撑轮组；连接梁，用于连接多节所述台车门架，包括第一连接梁和第二连接梁，所述第一连接梁沿台车门架两侧的底部设置，所述第二连接梁沿台车门架的外壁对应所述支撑装置设置；行走机构，包括行走钢轮，设置在台车门架两侧的底端，用于在轨道上行走。2.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述支撑台车单元沿轨道方向设置有三节，每节间距为1.2m。3.根据权利要求2所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述支撑台车单元之间通过顶推油缸和液压杆连接。4.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，每节所述支撑台车单元的台车门架沿轨道方向设置有三节，相邻节间距为1.2m。5.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述支撑杆件包括设置在第二连接梁上的液压油缸以及液压油缸输出端对应支撑轮组设置的圆钢管。6.根据权利要求5所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述圆钢管的外壁两侧对应支撑轮组设有倒三角形加劲肋。7.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述支撑轮组沿隧道径向对称设置有五组，相邻支撑轮组间的夹角为45
°
。8.根据权利要求7所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，每组所述支撑轮组由滚轮组件外覆皮带组成，其中：所述滚轮组件包括多个滚轮，多个所述滚轮沿隧道轴向并排布置形成所述滚轮组件；所述皮带套设在所述滚轮组件上，并且所述皮带与滚轮组件形成履带式撑脚接触面。9.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述第一连接梁为工字钢梁或h型钢梁。10.根据权利要求1所述的用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，其特征在于，所述第二连接梁对应支撑装置的左右两侧设有三角形加劲肋。

技术总结

本实用新型提出一种用于叠落隧道下线结构加固的支撑台车组，包括沿轨道方向设置的多节支撑台车单元，支撑台车单元包括：台车门架，沿轨道方向设置有多节，并且相邻两节台车门架的间距与支撑管片的宽度一致；支撑装置，包括多个沿隧道径向设置于台车门架外侧的支撑杆件以及设置于支撑杆件端部的支撑轮组；连接梁，用于连接多节台车门架，包括第一连接梁和第二连接梁，第一连接梁沿台车门架两侧的底部设置，第二连接梁沿台车门架的外壁对应支撑装置设置；行走机构，包括行走钢轮，设置在台车门架两侧的底端。该支撑台车组实现分节不卸载顶推移动，对管片的磨损及由于应力集中导致的管片破坏明显降低，保证了整个施工过程中管线及地层的稳定可靠。地层的稳定可靠。地层的稳定可靠。