[发明专利]全圆针梁衬砌台车及其施工方法

权利要求书

1.一种全圆针梁衬砌台车，包括顶模（1）、侧模（2）、边模（3）、针梁框（5）和针梁（6），其特征在于：还包括边梁（8）、纵向导轨（9）、环向导轨（10）、环轨小车（11）、滑动模板（12）、环轨小车驱动机构（13），针梁框（5）与边梁（8）刚性连接，边梁（8）为两根，每根边梁（8）上平面与边模（3）刚性连接，纵向导轨（9）和环向导轨（10）位于两根边梁（8）之间且与边梁（8）刚性连接，环向导轨（10）与环轨小车（11）滑动连接，环轨小车（11）与滑动模板（12）刚性连接；环轨小车驱动机构（13）刚性连接在针梁框（5）上带动环轨小车（11）在环向导轨（10）上运动。

2.根据权利要求1所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述环轨小车（11）为4台，通过小车滚轮和环向导轨（10）上的限位滑槽与2组环向导轨（10）滑动连接，且每组环向导轨（10）分别连接2台环轨小车（11），环轨小车（11）按隧道断面左右侧分为2组，每2台1组，每组环轨小车（11）与1组滑动模板（12）刚性连接，每个环轨小车（11）中部设有2个与牵引链条（17）铰接的连接螺栓。

3.根据权利要求2所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述环轨小车驱动机构（13）与牵引链条（17）链接，牵引链条（17）绕过环向导轨（10），两端分别与环轨小车（11）铰接形成封闭的传动链路。

4.根据权利要求3所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述环轨小车驱动机构（13）为4台，每2台为1组，左右侧各一组，环轨小车驱动机构（13）分别刚性连接在针梁框（5）上，每台环轨小车驱动机构（13）设有驱动链轮，通过驱动链轮与1根牵引链条（17）链接，每组环轨小车驱动机构（13）的回转轴通过传动轴铰接。

5.根据权利要求4所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述牵引链条（17）为4根，每2根1组，每根与环轨小车驱动机构（13）驱动链轮链接，牵引链条（17）分别绕过环向导轨（10）和边墙连接梁上设置的链条导向轮，两端分别与环轨小车（11）的2根连接螺栓铰接形成封闭的传动链路。

6.根据权利要求5所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述纵向导轨（9）为2根，分别与2组边梁（8）内平面前后刚性连接，且还与针梁框（5）下端刚性连接；环向导轨（10）外端上方和下方分别设有1个链条导向轮，内端下方设有1个链条导向轮。

7.根据权利要求6所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述顶模（1）为一组，两侧分别与两组侧模（2）铰接，下端与10根顶模油缸（4）的上端刚性连接，顶模油缸（4）的下端与针梁框（5）刚性连接；侧模（2）为两组，左右侧各一组分别与顶模（1）两侧铰接，每组侧模（2）中部与10根支撑千斤（7）一端铰接；边模（3）为两组，左右侧各一组分别两侧边梁（8）刚性连接，每组边模（3）上部还与针梁框（5）下部刚性连接。

8.根据权利要求7所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述针梁框（5）为一组，上部与10根顶模油缸（4）下端刚性连接，下部与两侧边模（3）和边梁（8）刚性连接，针梁框（5）还与针梁（6）滑动连接；针梁（6）为一组，两端左右侧分别与4根针梁油缸（14）上端刚性连接，针梁（6）上还设置有驱动针梁（6）与针梁框（5）相对滑动的针梁牵引机构（16）。

9.根据权利要求8所述的全圆针梁衬砌台车，其特征在于：所述针梁油缸（14）上端分别与针梁（6）前后端左右侧刚性连接，下端与针梁（6）前后端的两个针梁底座（15）滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种全圆针梁衬砌台车的施工方法，其特征在于，包括如下工序：

A、先移动台车到隧道需要位置并立模；

B、隧道底部混凝土施工：

B1启动环轨小车驱动机构，环轨小车运动并带动两侧滑动模板沿环向导轨向左右两侧移动，空出隧道底部；

B2 通过布料机构向隧道底部浇筑混凝土，并按规范要求振捣混凝土；

B3 当混凝土浇筑到隧道底部内顶面后，启动环轨小车驱动机构，环轨小车运动并带动滑动模板沿环向导轨向中间移动，封闭隧道仰拱底部并刮除多余混凝土；

B4 通过布料机构向滑动模板外侧浇筑混凝土，并按规范要求振捣混凝土；

B5 当混凝土充满滑动模板下方后，启动环轨小车驱动机构，环轨小车带动两侧滑动模板沿环向导轨向左右两侧移动，继续通过布料机构向滑动模板外侧浇筑混凝土，并按规范要求振捣混凝土，如此反复直到滑动模板与边梁相接；

B6 通过布料机构从边模工作窗浇筑混凝土并按规范要求振捣混凝土完成整个底部混凝土浇筑；

两侧及顶部混凝土浇筑：

C1 在底部混凝土初凝后通过侧模工作窗浇筑隧道两侧混凝土；

C2 通过顶模工作窗及注浆口浇筑隧道顶部混凝土并完成混凝土浇筑；

D 当顶部混凝土达到脱模要求后，操作台车进行拆模；

重复以上步骤，进行隧道混凝土衬砌施工。