[发明专利]防止衬砌台车顶裂隧道衬砌的装置及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种防止隧道衬砌台车顶裂隧道拱顶的装置及应用该装置进行施工的方法。

背景技术

隧道衬砌台车在隧道内定位时，由于两端头的台车模板前后弧度不一致及工人操作失误，在台车模板顶升过程中可能发生将上一组搭接处混凝土顶裂的现象，在拱顶处形成“孤岛”型裂纹，对隧道运营产生较大危害。

发明内容

为避免此类质量缺陷的发生，本发明拟提供一种基于隧道衬砌台车的防止台车顶裂隧道拱顶的装置。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种防止衬砌台车顶裂隧道衬砌的装置，包括小型变压器、并联设置的三个检测报警单元和一个总报警单元，每个检测报警单元包括串联在一起的常闭手动开关、限位开关和声光报警器，每个声光报警器与一个继电器的线圈并联，三个继电器的常开触点并联后与另一声光报警器、一个常闭继电器的线圈串联构成所述总报警单元，所述常闭继电器的常闭触点与一个常开手动开关、一个常闭手动开关、一个熔断器、一个交流接触器串联后构成衬砌台车主油泵电机的控制单元，三个限位开关分别安装在模板台车的顶模、左侧模和右侧模处，且三个限位开关的触点距离对应位置处的模板台车弧线3—8mm。

同时，本发明还提供了一种防止衬砌台车顶裂隧道衬砌的施工方法，包括上述的防止衬砌台车顶裂隧道衬砌的装置，按以下步骤进行：

第一步，衬砌台车定位前检查装置的线路是否完好；

第二步，衬砌台车行走定位，操作衬砌台车四角的顶升油缸，直至安装在模板台车的拱模外的限位开关触点接触隧道混凝土，对应的声光报警器和总报警单元上的声光报警器同时报警，衬砌台车主油泵电机停止工作，顶模定位完成，断开对应的检测报警单元的常闭手动开关停止报警，再次通过控制单元的常开手动开关来启动主油泵；

第三步，操作衬砌台车左侧边模油缸，直至安装在模板台车左侧模处的限位开关触点接触隧道混凝土，对应的声光报警器和总报警单元上的声光报警器同时报警，衬砌台车主油泵电机停止工作，左侧边模定位完成，断开对应的检测报警单元的常闭手动开关停止报警，再次通过控制单元的常开手动开关来启动主油泵；

第四步，操作衬砌台车右侧边模油缸，直至安装在模板台车右侧模处的限位开关触点接触隧道混凝土，对应的声光报警器和总报警单元上的声光报警器同时报警，衬砌台车主油泵电机停止工作，右侧边模定位完成，断开对应的检测报警单元的常闭手动开关停止报警，根据情况看是否需要再次通过控制单元的常开手动开关来启动主油泵进行微调；

第五步，通过对地丝杆顶紧轨道，防止衬砌台车下沉，顶紧左右侧丝杆防止边模内收，整个台车定位完成。

工作原理：在顶模和两侧模处分别安装限位开关，每个限位开关串联一个声光报警器，限位开关触点高于模板台车弧线3—8mm，当台车模板顶升到位，限位开关触点接触混凝土面即证明台车模板已充分支撑到位，限位开关常开变成闭合，接通声光报警器即会自动报警。拱顶与边墙任何一组限位开关接触混凝土面都会自动报警，且可分别控制。报警后衬砌台车主油泵电机停止工作，操作人员无法进行油缸操作，通过人工观察后再考虑是否需要微调油缸的伸缩，如需要微调或者进行下一步油缸操作需要通过控制单元的常开手动开关启动主油泵。通过该装置可有效避免因台车顶升过量造成混凝土被破坏的现象。

本发明的有益效果是：可以在现有衬砌台车上加载，当台车模板顶升到适当的位置时提前报警，油泵电机停止工作，防止台车模板顶升过程中将上一组搭接处混凝土顶裂，确保后续的隧道运营安全可靠；同时，该结构设置三个检测报警单元，分别对顶模、左侧模和右侧模进行监控，并采用先操作顶升油缸、再操作左右侧边模油缸的顺序进行，确保衬砌台车处于隧道内的最佳位置，并结合总报警单元及报警停止油泵工作，确保隧道内均不会出现顶裂现象。

附图说明

图1是发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种防止衬砌台车顶裂隧道衬砌的装置，由小型变压器、并联设置的三个检测报警单元、一个总报警单元和一个衬砌台车主油泵电机的控制单元组成。小型变压器的输出电压优选为24V安全电压。

每个检测报警单元由串联在一起的常闭手动开关、限位开关和声光报警器组成。每个声光报警器与一个继电器的线圈并联，三个继电器的常开开关并联后与另一声光报警器、一个常闭继电器的线圈串联后构成总报警单元，常闭继电器的常闭触点与一个常开手动开关、一个常闭手动开关、一个熔断器、一个交流接触器构成衬砌台车主油泵电机的控制单元。