本實用新型涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于地鐵車站施工的襯砌臺車。

背景技術(shù)：

隨著地鐵應(yīng)用的越來越廣泛，城市的地鐵規(guī)劃涉及各個方向，因此，地鐵所處的地質(zhì)條件多樣化。

現(xiàn)有技術(shù)中常用的地鐵車站的施工方法主要是：采用小模板及腳手架襯砌襯砌車站段牛腿部分，其他部分采用鋼模板臺車一次襯砌成型。

以上這種方法主要有以下幾個缺陷：(1)通用性差，此種施工方法主要適用于圍巖等級好的隧道施工；(2)整體式鋼模板臺車襯砌時圍巖等級要求比較高，鋼模板臺車制作工藝復(fù)雜，難度比較大；(3)采用小模板及腳手架施工時，安全系數(shù)低、工藝復(fù)雜，效率低，其成型質(zhì)量差，人工成本高。

綜上所述，開發(fā)一種適用于圍巖等級差、施工方便、安全性高、成本低以及襯砌質(zhì)量好的地鐵車站施工方法及裝置具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種適用于圍巖等級差、施工方便(施工難度降低)且施工安全性高的用于地鐵車站施工的襯砌臺車，具體技術(shù)方案如下：

一種用于地鐵車站施工的襯砌臺車，包括用于襯砌地鐵車站隧道頂部的第一臺車部分、分別用于襯砌地鐵車站隧道兩側(cè)壁且結(jié)構(gòu)相同的第二臺車部分和第三臺車部分以及控制系統(tǒng)；

所述第一臺車部分包括第一門架系統(tǒng)、設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)上且立模后與待襯砌地鐵車站隧道頂部形狀相匹配的第一模板系統(tǒng)以及設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)上且用于移動整個第一臺車部分的第一行走機構(gòu)；所述第一模板系統(tǒng)包括頂模板以及對稱鉸接在所述頂模板兩端且結(jié)構(gòu)相同的兩塊連接模板，所述連接模板與所述頂模板通過第一連接件活動設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)上；

所述第二臺車部分包括第二門架系統(tǒng)、設(shè)置在所述第二門架系統(tǒng)上且立模后與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁形狀相匹配的第二模板系統(tǒng)、設(shè)置在所述第二門架系統(tǒng)上且用于移動整個第二臺車部分的第二行走機構(gòu)以及連接所述第二門架系統(tǒng)和用于對隧道開挖面進行支撐的支撐件的第二連接件；

所述第一行走機構(gòu)、第一連接件、第二連接件以及第二行走機構(gòu)均與控制系統(tǒng)連接。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第二門架系統(tǒng)包括基礎(chǔ)門架系統(tǒng)以及增高門架系統(tǒng)，所述第二行走機構(gòu)設(shè)置在所述基礎(chǔ)門架系統(tǒng)的下端，所述增高門架系統(tǒng)包括第一門架單件以及可拆卸式設(shè)置在所述第一門架單件正上方的第二門架單件；

所述第二模板系統(tǒng)包括與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁下部形狀相匹配的下部模板系統(tǒng)、與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁中部形狀相匹配的中部模板系統(tǒng)以及與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁上部形狀相匹配的上部模板系統(tǒng)，所述下部模板系統(tǒng)與所述基礎(chǔ)門架系統(tǒng)之間、所述中部模板系統(tǒng)與所述第一門架單件之間以及所述上部模板系統(tǒng)與所述第二門架單件之間均通過第三連接件連接；所述第三連接件與所述控制系統(tǒng)連接。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述上部模板系統(tǒng)的上端設(shè)有翻轉(zhuǎn)模板，所述翻轉(zhuǎn)模板的下端鉸接在所述上部模板系統(tǒng)上，所述翻轉(zhuǎn)模板通過第四連接件與所述第二門架單件連接；所述第四連接件與所述控制系統(tǒng)連接。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)包括與所述第一臺車部分連接的第一控制子系統(tǒng)、與所述第二臺車部分連接的第二控制子系統(tǒng)以及與所述第三臺車部分連接的第三控制子系統(tǒng)，所述第一控制子系統(tǒng)、第二控制子系統(tǒng)以及第三控制子系統(tǒng)相互獨立設(shè)置。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第一連接件包括第一連接桿、第二連接桿、液壓件、支撐千斤以及液壓油缸，所述第一連接桿的第一端活動設(shè)置在所述頂模板上與所述連接模板鉸接的一端，所述第二連接桿的第一端活動設(shè)置在所述連接模板上與所述頂模板鉸接的一端，所述液壓件的第一端固定在所述第一門架系統(tǒng)上，所述第一連接桿的第二端、所述第二連接桿的第二端以及所述液壓件的第二端三者活動連接；所述支撐千斤和所述液壓油缸的一端均連接在所述第一門架系統(tǒng)上，所述支撐千斤和所述液壓油缸的另一端分別連接所述頂模板和/或所述連接模板；

所述第二連接件和所述第三連接件均包括支撐千斤以及液壓油缸；

所述第四連接件包括液壓油缸；

所述第一連接件中液壓件、液壓油缸和支撐千斤均與所述第一控制子系統(tǒng)連接；所述第二臺車部分中的第二連接件、第三連接件以及第四連接件均與所述第二控制子系統(tǒng)；所述第三臺車部分中的第二連接件、第三連接件以及第四連接件均與所述第三控制子系統(tǒng)。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第二門架單件與所述第一門架單件之間設(shè)有用于限定所述第二門架單件位移的限位部件，所述限位部件包括對稱設(shè)置在所述第二門架單件中的縱梁兩側(cè)且位于所述第一門架單件中的橫向連接梁上的兩塊限位塊以及分別貫穿兩塊所述限位塊且用于對所述第二門架單件進行限位的螺桿。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果：

(1)本實用新型用于地鐵車站施工的襯砌臺車包括用于襯砌地鐵車站隧道頂部的第一臺車部分、分別用于襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁且結(jié)構(gòu)相同的第二臺車部分和第三臺車部分以及控制系統(tǒng)，第一臺車部分包括第一門架系統(tǒng)、第一模板系統(tǒng)以及第一行走機構(gòu)，第二臺車部分包括第二門架系統(tǒng)、第二模板系統(tǒng)、第二行走機構(gòu)以及連接第二門架系統(tǒng)和用于對隧道開挖面進行支撐的支撐件的第二連接件，第一行走機構(gòu)、第一連接件、支撐件、第二連接件以及第二行走機構(gòu)均與所述控制系統(tǒng)連接。整體結(jié)構(gòu)精簡，且第一臺車部分、第二臺車部分以及第三臺車部分分別獨立設(shè)置，便于按需進行同時或者單獨施工，實用性強；因第二臺車部分和第三臺車部分僅需單側(cè)襯砌，起整個結(jié)構(gòu)所承受的力均為側(cè)向力，因此，通過設(shè)計連接第二門架系統(tǒng)和支撐件的第二連接件消除該側(cè)向力，確保第二臺車部分和第三臺車部分在襯砌過程中均保持很好的穩(wěn)定性；應(yīng)用本實用新型的襯砌臺車可以實現(xiàn)地鐵車站中同一施工段按由下至上的順序分步施工，適用于圍巖等級不好的隧道施工，且能進一步確保襯砌施工的質(zhì)量；采用本實用新型的襯砌臺車，無需集合小模板及腳手架等其他附屬部件，既可以降低人工成本，又能提高施工的安全性。

(2)本實用新型中第二門架系統(tǒng)包括基礎(chǔ)門架系統(tǒng)以及增高門架系統(tǒng)，第二行走機構(gòu)設(shè)置在基礎(chǔ)門架系統(tǒng)的下端，增高門架系統(tǒng)包括第一門架單件以及可拆卸式設(shè)置在第一門架單件正上方的第二門架單件；第二模板系統(tǒng)包括下部模板系統(tǒng)、中部模板系統(tǒng)以及上部模板系統(tǒng)。第二門架部分和第三門架部分均包括上下兩層的設(shè)計，便于對地鐵車站隧道的側(cè)壁實行由下至上的分步施工，既能滿足大橫截面隧道的施工需求，又能進一步確保襯砌施工的質(zhì)量，實用性強。

(3)本實用新型中還設(shè)有翻轉(zhuǎn)模板，翻轉(zhuǎn)模板的設(shè)計實現(xiàn)對地鐵車站隧道的側(cè)壁襯砌和對地鐵車站隧道的頂部襯砌的完美銜接，進一步確保襯砌質(zhì)量。

(4)本實用新型中控制系統(tǒng)包括與所述第一臺車部分連接的第一控制子系統(tǒng)、與所述第二臺車部分連接的第二控制子系統(tǒng)以及與所述第三臺車部分連接的第三控制子系統(tǒng)，所述第一控制子系統(tǒng)、第二控制子系統(tǒng)以及第三控制子系統(tǒng)相互獨立設(shè)置，三個控制子系統(tǒng)獨立設(shè)置，便于單獨完成施工；控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)可參照現(xiàn)有技術(shù)。

(5)本實用新型中第一連接件包括第一連接桿、第二連接桿、液壓件、支撐千斤以及液壓油缸；第二連接件和第三連接件均包括支撐千斤以及液壓油缸，第四連接件包含液壓油缸，連接件容易獲得，方便控制，既能滿足立模和脫模的需求，又能確保整個襯砌臺車的穩(wěn)定性。

(6)本實用新型中所述第二門架單件與所述第一門架單件之間設(shè)有用于限定所述支撐門架位移的限位部件，解決臺車因受側(cè)向力而導(dǎo)致的平移，確保整個臺車的穩(wěn)定性。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是實施例1中施工前地鐵車站隧道的斷面示意圖；

圖2是實施例1中地鐵車站隧道底部襯砌后的斷面示意圖；

圖3是實施例1中地鐵車站隧道中下部襯砌后的斷面示意圖；

圖4是圖3中的M放大圖(圖中兩處標號8指翻轉(zhuǎn)模板立模前和立模后的狀態(tài)位置)；

圖5是實施例1中地鐵車站隧道中上部襯砌后的斷面示意圖；

圖6是圖5中頂模板、連接模板和第一連接件的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖5中限位部件、第一門架單件和第二門架單件的連接關(guān)系圖；

其中，1、第一臺車部分，1.1、第一門架系統(tǒng)，1.2、第一模板系統(tǒng)，1.21、頂模板，1.22、連接模板，1.3、第一行走機構(gòu)；

2、第二臺車部分，2.1、第二門架系統(tǒng)，2.1a、基礎(chǔ)門架系統(tǒng)，2.1b、增高門架系統(tǒng)，2.11、第一門架單件，2.12、第二門架單件，2.2、第二模板系統(tǒng)，2.21、下部模板系統(tǒng)，2.22、中部模板系統(tǒng)，2.23、上部模板系統(tǒng)，2.3、第二行走機構(gòu)；

3、第三臺車部分；

4、第一連接件，4.1、第一連接桿，4.2、第二連接桿，4.3、液壓件；

5、支撐件；

6、第二連接件；

7、第三連接件；

8、翻轉(zhuǎn)模板；

9、限位部件，9.1、限位塊，9.2、螺桿；

A、支撐千斤，B、液壓油缸，C、細沙回填層，D、素混凝土層，E、鋼筋混凝土層。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

實施例1：

地鐵車站隧道的開挖面詳見圖1，其襯砌施工之前設(shè)有用于對隧道開挖面進行支撐的支撐件5，所述支撐件5包括仰拱、工字鋼支架、墩柱等，還可以根據(jù)實際情況結(jié)合其他的部件用于支撐。

本實施例采用的用于地鐵車站施工的襯砌臺車參見圖1-圖7，具體包括用于襯砌地鐵車站隧道頂部的第一臺車部分1、分別用于襯砌地鐵車站隧道兩側(cè)壁且結(jié)構(gòu)相同的第二臺車部分2和第三臺車部分3以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括與所述第一臺車部分1連接的第一控制子系統(tǒng)、與所述第二臺車部分2連接的第二控制子系統(tǒng)以及與所述第三臺車部分3連接的第三控制子系統(tǒng)，所述第一控制子系統(tǒng)、第二控制子系統(tǒng)以及第三控制子系統(tǒng)相互獨立設(shè)置，各控制子系統(tǒng)獨立設(shè)置，便于施工。

所述第一臺車部分1的詳細結(jié)構(gòu)詳見圖3、圖5和圖6，具體包括第一門架系統(tǒng)1.1、設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)1.1上且立模后與待襯砌地鐵車站隧道頂部形狀相匹配的第一模板系統(tǒng)1.2以及設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)1.1上且用于移動整個第一臺車部分1的第一行走機構(gòu)1.3。所述第一模板系統(tǒng)1.2包括頂模板1.21以及對稱鉸接在所述頂模板1.21兩端且結(jié)構(gòu)相同的兩塊連接模板1.22，所述連接模板1.22與所述頂模板1.21通過第一連接件4活動設(shè)置在所述第一門架系統(tǒng)1.1上。所述第一連接件4包括第一連接桿4.1、第二連接桿4.2、液壓件4.3、支撐千斤A以及液壓油缸B，詳見圖3、圖5和圖6，所述第一連接桿4.1的第一端活動設(shè)置在所述頂模板1.21上與所述連接模板1.22鉸接的一端，所述第二連接桿4.2的第一端活動設(shè)置在所述連接模板1.22上與所述頂模板1.21鉸接的一端，所述液壓件4.3的第一端固定在所述第一門架系統(tǒng)1.1上，所述第一連接桿4.1的第二端、所述第二連接桿4.2的第二端以及液壓件4.3的第二端三者活動連接；所述支撐千斤A和所述液壓油缸B的一端均連接在所述第一門架系統(tǒng)1.1上，所述支撐千斤A和所述液壓油缸B的另一端分別連接所述頂模板1.21和/或所述連接模板1.22。此處的液壓件4.3也可以采用液壓油缸。

所述第二臺車部分2詳見圖2、圖3和圖5，具體包括第二門架系統(tǒng)2.1、設(shè)置在所述第二門架系統(tǒng)2.1上且立模后與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁形狀相匹配的第二模板系統(tǒng)2.2、設(shè)置在所述第二門架系統(tǒng)2.1上且用于移動整個第二臺車部分2的第二行走機構(gòu)2.3以及連接所述第二門架系統(tǒng)2.1和用于對隧道開挖面進行支撐的支撐件5的第二連接件6；所述第二連接件6包括支撐千斤A以及液壓油缸B。為了便于施工，所述第二門架系統(tǒng)2.1包括基礎(chǔ)門架系統(tǒng)2.1a以及增高門架系統(tǒng)2.1b，所述第二行走機構(gòu)2.3設(shè)置在所述基礎(chǔ)門架系統(tǒng)2.1a的下端，所述增高門架系統(tǒng)2.1b包括第一門架單件2.11以及可拆卸式設(shè)置在所述第一門架單件2.11正上方的第二門架單件2.12；所述第二模板系統(tǒng)2.2包括與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁下部形狀相匹配的下部模板系統(tǒng)2.21、與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁中部形狀相匹配的中部模板系統(tǒng)2.22以及與待襯砌地鐵車站隧道側(cè)壁上部形狀相匹配的上部模板系統(tǒng)2.23，所述下部模板系統(tǒng)2.21與所述基礎(chǔ)門架系統(tǒng)2.1a之間、所述中部模板系統(tǒng)2.22與所述第一門架單件2.11之間以及所述上部模板系統(tǒng)(2.23)與所述第二門架單件2.12之間均通過第三連接件7連接；所述第三連接件7均包括支撐千斤A以及液壓油缸B。

上述上部模板系統(tǒng)2.23的上端設(shè)有翻轉(zhuǎn)模板8，詳見圖3和圖4，所述翻轉(zhuǎn)模板8的下端鉸接在所述上部模板系統(tǒng)2.23上，所述翻轉(zhuǎn)模板8通過第四連接件與所述第二門架單件2.12連接；所述第四連接件包括液壓油缸和/或支撐千斤(未圖示)。

所述第一連接件4中液壓油缸B和支撐千斤A均與所述第一控制子系統(tǒng)連接；所述第二臺車部分2中的第二連接件6、第三連接件7以及第四連接件均與所述第二控制子系統(tǒng)；所述第三臺車部分3中的第二連接件6、第三連接件7以及第四連接件均與所述第三控制子系統(tǒng)。

上述第二門架單件2.12與所述第一門架單件2.11之間優(yōu)選設(shè)有用于限定所述第二門架單件2.12位移的限位部件9，詳見圖7，所述限位部件9包括對稱設(shè)置在所述第二門架單件2.12中的縱梁兩側(cè)且位于所述第一門架單件2.11中的橫向連接梁上的兩塊限位塊9.1以及分別貫穿兩塊所述限位塊9.1且用于對所述第二門架單件2.12進行限位的螺桿9.2。

應(yīng)用上述用于地鐵車站施工的襯砌臺車，具體施工過程如下：

第一步、對地鐵車站隧道的底部進行襯砌施工，底部施工后可在相應(yīng)位置填上細沙回填層C、素混凝土層D、和鋼筋混凝土層E，詳見圖3和圖5；

第二步、采用第二臺車部分2和第三臺車部分3同時對地鐵車站隧道的側(cè)壁進行襯砌施工，具體是：先采用第二臺車部分2和第三臺車部分3同時對地鐵車站隧道的側(cè)壁下部進行襯砌施工，再同時對地鐵車站隧道的側(cè)壁中上部進行襯砌施工，其中：地鐵車站隧道的側(cè)壁下部襯砌施工完成10-20小時后再對地鐵車站隧道的側(cè)壁中上部進行襯砌施工，所述地鐵車站沿其長度方向至少包括兩個以上串聯(lián)的施工段，詳細過程包括以下步驟：

步驟a、拆除支撐件5中對地鐵車站隧道的側(cè)壁下部起支撐作用的部件；控制系統(tǒng)控制所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3行走至待襯砌部位；控制系統(tǒng)控制所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3中的下部模板系統(tǒng)2.21實現(xiàn)立模，完成立模后對地鐵車站隧道的側(cè)壁下部進行襯砌施工，詳見圖2；

步驟b、待地鐵車站隧道的側(cè)壁下部混凝土達到脫模強度之后將所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3中的下部模板系統(tǒng)2.21脫松；增加所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3中的第一門架單件2.11和第二門架單件2.12以及控制第一臺車部分1至待襯砌位置，控制系統(tǒng)控制所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3中的中部模板系統(tǒng)2.22、上部模板系統(tǒng)2.23和翻轉(zhuǎn)模板8同時立模；完成立模后對地鐵車站隧道的側(cè)壁中上部進行襯砌施工；

第三步、采用第一臺車部分1對地鐵車站隧道的頂部進行襯砌施工，詳情是：控制系統(tǒng)控制所述第二臺車部分2和所述第三臺車部分3中的上部模板系統(tǒng)2.23脫松，并控制翻轉(zhuǎn)模板8翻轉(zhuǎn)脫模；控制系統(tǒng)控制第一臺車部分1中的第一模板系統(tǒng)1.2立模；立模完成后，對地鐵車站隧道的頂部進行襯砌施工。

上述施工過程中，襯砌相應(yīng)部位時，拆掉相應(yīng)的支撐件5中的部位。

同一地鐵車站隧道包括串聯(lián)的多個施工段時，其施工方法可以采用下列兩種方式：

第一種：一個施工段施工完成后再進行下一個施工段的施工。

第二種：多個施工段同時進行施工，同一施工段中：先對地鐵車站隧道的底部進行襯砌施工，繼而對地鐵車站隧道的側(cè)壁下部進行襯砌施工，再對地鐵車站隧道的側(cè)壁上部進行襯砌施工，最后對地鐵車站隧道的頂部進行襯砌施工。如：前一施工段施段施工完側(cè)壁下部后，可施工后一段或者后多段的側(cè)壁下部，再施工前一施工段的側(cè)壁上部，繼而施工后一段或者后多段的側(cè)壁上部等等，施工順序可按照實際情況選擇，但是，同一施工段依照由下至上進行施工的施工順序。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。