《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》是湖南五新機械有限公司於2016年3月17日申請的專利，該專利的申請號為2016101532334，公布號為CN105649654A，授權公布日為2016年6月8日，發明人是鄭懷臣、王祥軍、王亞波、程波、毛成寶、張維頌。
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》公布了一種自動液壓仰拱棧橋台車，它包括棧橋系統及仰拱模架系統，棧橋系統上設有棧橋小車與仰拱模架系統連線；仰拱模架系統包括仰拱模縱梁，弧形仰拱模板組，弧形仰拱模板組包括固定仰拱模板和活動仰拱模板；活動仰拱模板與仰拱模縱梁之間設有拉伸機構；仰拱模橫樑底部設有升降支撐腳；仰拱模縱梁末端底部設有可上下伸縮的仰拱行走機構；棧橋系統縱向兩端設有橫移機構，棧橋系統尾端設有棧橋行走輪。台車施工方法包括如下步驟：棧橋移動就位、仰拱開挖及鋼筋綁紮、仰拱脫模、移模就位、定模澆築。該發明可實現相同斷面的整條隧道快速仰拱作業施工，省去模板的拼裝及拆除，大大減少了工人的勞動強度，提高施工效率和施工質量。
2018年12月20日，《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法
- 公告號：CN105649654A
- 授權日：2016年6月8日
- 申請號：2016101532334
- 申請日：2016年3月17日
- 申請人：湖南五新機械有限公司
- 地址：湖南省懷化市中方縣工業經濟局114室
- 發明人：鄭懷臣、王祥軍、王亞波、程波、毛成寶、張維頌
- Int.Cl.：E21D11/10(2006.01)I; E01D15/10(2006.01)I
- 代理機構：北京志霖恆遠智慧財產權代理事務所（普通合夥）
- 代理人：陳銘浩
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2016年3月17日，中國隧道仰拱施工環節還不能實現全機械作業，在每一個施工循環均存在搬運、拼裝、拆除工作，存在大量人工重複作業。一方面工人的勞動強度大，另一方面產生施工中斷，無法形成連續作業，造成施工工效低下，影響施工進度，而且由於存在大量人工重複拼裝拆卸，故容易導致仰拱施工模板定位精確度降低，降低仰拱施工質量。
通過專利檢索，存在以下已知的技術方案：
申請號：201120009298.4，申請日：2011.01.13，授權公告日：2011.07.27，該實用新型公開了一種套用於隧道的移動棧橋仰拱模板台車，它包括棧橋和仰拱模板，棧橋由棧橋主體、位於棧橋主體縱向前後兩側的棧橋引橋、棧橋支腿、走形機構以及棧橋底部的軌道梁組成，仰拱模板包括仰拱底模板和仰拱邊模板，還包括可升降仰拱模板的豎向油缸，仰拱底模板上開有澆注視窗，仰拱模板通過框架梁與棧橋底部的軌道梁連線在一起，仰拱模板還包括可撐緊仰拱邊模板的側壁支撐絲桿和可撐緊仰拱底模板的支撐絲桿以及可將框架梁與棧橋主體固定在一起的限位器。本實用新型產品使用靈活、穩定性好、自動化和機械化程度高，操作簡便，結構合理，在仰拱的澆注過程中對其他工序沒有干擾，並能有效的保證車輛的通行。
通過檢索發現，該技術方案不能影響《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》的新穎性和創造性。
發明內容
專利目的
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》的第一個目的是提供一種自動液壓仰拱棧橋台車，該台車可實現相同斷面的整條隧道快速仰拱作業施工，省去了模板的拼裝及拆除，大大減少了工人的勞動強度，提高施工效率和施工質量。
技術方案
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》採用的技術方案是：自動液壓仰拱棧橋台車，它包括棧橋系統（8）及設定在其兩側的仰拱模架系統（4），所述棧橋系統（8）的縱梁之間設有棧橋小車（9）與仰拱模架系統（4）上的仰拱模橫樑（2）連線；所述棧橋系統（8）設定在仰拱模橫樑（2）中心，並與之垂直；所述棧橋小車（9）底部設定有升降腿（91）；所述仰拱模架系統（4）包括對稱設定在仰拱模橫樑（2）兩端，與棧橋系統（8）平行的仰拱模縱梁（5），所述仰拱模縱梁（5）上設定有弧形仰拱模板組，所述弧形仰拱模板組包括相互鉸接構成整體圓弧面的固定仰拱模板（41）和活動仰拱模板（42）；所述固定仰拱模板（41）固定設定在仰拱模縱梁（5）上，所述活動仰拱模板（42）與仰拱模縱梁（5）之間設定有拉伸機構（17）；所述仰拱模橫樑（2）兩端底部設定有升降支撐腳（3）；所述仰拱模縱梁（5）末端底部設定有可上下伸縮的仰拱行走機構（7）；所述棧橋系統（8）縱向兩端底面均設定有橫移機構（1）；所述棧橋系統（8）縱向尾端設定有棧橋行走輪（15）。
進一步的，所述固定仰拱模板（41）設定在仰拱模縱梁（5）外側上方，所述活動仰拱模板（42）鉸接在固定仰拱模板（41）下方。
進一步的，所述拉伸機構（17）為液壓油缸。
進一步的，所述拉伸機構（17）為卷揚機。
進一步的，所述升降支撐腳（3）為液壓油缸升降機構。
進一步的，所述仰拱行走機構（7）包括其上端設定的安裝座（71），所述安裝座（71）下端設定有升降油缸（72），所述升降油缸（72）下端設定有電機帶動的行走輪（73）。
進一步的，所述橫移機構（1）包括橫向設定在棧橋系統（8）底部的固定軌架（13），所述固定軌架（13）活動連線滑動導軌（11），所述滑動導軌（11）上均勻設定有支撐墊（12）；所述滑動導軌（11）與棧橋系統（8）之間設定有橫移油缸（14）。
進一步的，所述棧橋系統（8）兩內側面上對稱設定有上下兩組滑軌（81），所述棧橋小車（9）兩外側面上對稱設定有上下兩組滾輪（92），所述滾輪（92）卡設在滑軌（81）之間。
進一步的，所述棧橋系統（8）上下兩面外側均設定有滑軌（81），所述棧橋小車（9）為U型框架結構，框架內側上下兩面對稱設定有滾輪（92）；所述滾輪（92）設定在滑軌（81）上。
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》的第二個目的是提供一種自動液壓仰拱棧橋台車的施工方法，其施工工序少，施工速度快，提高隧道仰拱施工質量。
為了實現該目的，該施工方法包括如下施工步驟：
步驟一、棧橋移動就位：將棧橋小車（9）與仰拱模橫樑（2）分離，控制棧橋小車（9）前移一定距離，升降腿（91）向下伸出頂住地面，棧橋行走輪（15）推動棧橋系統（8）前移一定距離，再次控制棧橋小車（9）前移一定距離，如此重複多次，直至棧橋就位完成；所述一定距離不大於棧橋系統（8）最大長度的1/2；
步驟二、仰拱開挖及鋼筋綁紮：待所述棧橋就位完成後，利用棧橋系統（8）進行常規仰拱開挖，形成仰拱開挖面，在所述仰拱開挖面上進行常規仰拱鋼筋綁紮，形成仰拱鋼筋綁紮面；
步驟三、仰拱脫模：待上一道仰拱混凝土凝固後，控制仰拱模架系統（4）前端的升降支撐腳（3）和後端的仰拱行走機構（7）伸出頂住地面，使得弧形仰拱模板組上升脫模；
步驟四、移模就位：控制棧橋小車（9）運行到棧橋系統（8）尾端，與仰拱模橫樑（2）連線固定，控制升降支撐腳（3）縮回，通過棧橋小車（9）的拖動和仰拱行走機構（7）的推動將仰拱模架系統（4）移動到所述仰拱鋼筋綁紮面上；控制升降支撐腳（3）的支撐高度來調節仰拱模板的左右高差；控制棧橋系統（8）前端的橫移機構（1）的橫移來調節仰拱模板的橫向位置；
步驟五、定模澆築：所述仰拱模板定位後，進行仰拱混凝土澆築；
步驟六、重複步驟一至五。
有益效果
1.一次安裝完成後可實現相同斷面的整條隧道仰拱作業施工，省去了模板的拼裝及拆除，採用全自動機械控制移動和定位，大大減少了工人的勞動強度，節約勞動成本，提高施工效率和施工質量。
2.模板的脫模採用機械或液壓方式脫模，大大減少了工人的勞動強度，提高了施工效率。
3.仰拱模架系統可自由與棧橋系統分離，可以保證在仰拱開挖、扎鋼筋等工序時，仰拱模板不對其它工序施工造成干擾，控制靈活方便。
4.通過橫移機構可對仰拱模板的左右位置進行調節，通過棧橋小車可對仰拱模板的前後位置進行調節，通過仰拱模架系統上的升降支撐腳和升降油缸可對仰拱模板的水平高度進行調節，使的仰拱模板定位更加精確快速，滿足高標準的施工要求。
5.通過仰拱模架系統上的升降支撐腳和升降油缸可實現整體仰拱模板的自動快速脫模，大大提高施工效率，降低工人勞動強度。
6.棧橋系統與仰拱模架系統一次拼裝完成後，在相同隧道斷面下，無需再次解體即可完成整條隧道的施工，大大提高施工效率。
7.仰拱模架系統中的弧形仰拱模板組分成兩部分相互鉸接設定，當仰拱層兩側的弧形仰拱面需要脫模時可通過控制活動仰拱模板翻轉來脫模，可提高脫模速度；同時當仰拱模架系統不需要使用時，可以使得活動仰拱模板翻轉收縮起來，以便於填充層混凝土的澆築施工，操作非常方便。
附圖說明
圖1為《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》立體結構示意圖。
圖2為《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》端面結構示意圖。
圖3為圖2中局部A放大結構示意圖。
圖4為仰拱模架系統打開後端面結構示意圖。
圖5為仰拱行走機構結構示意圖。
圖6為棧橋系統反面的橫移機構示意圖。
圖7為棧橋系統尾端側面示意圖。
圖8為具體實施例一中棧橋小車結構示意圖。
圖9為具體實施例二中棧橋小車結構示意圖。
圖中所示數字標註表示為：1、橫移機構；2、橫樑；3、升降支撐腳；4、仰拱模架系統；5、仰拱模縱梁；6、仰拱層；7、仰拱行走機構；8、棧橋系統；9、棧橋小車；10、支撐混凝土層；11、滑動導軌；12、支撐墊；13、固定軌架；14、橫移油缸；15、棧橋行走輪；16、隧道；17、拉伸機構；81、滑軌；41、固定仰拱模板；42、活動仰拱模板；滑軌；91、升降腿；92、滾輪；71、安裝座；72、升降油缸；73、行走輪。
技術領域
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》涉及隧道施工技術領域，尤其涉及到一種自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法。
權利要求
1.自動液壓仰拱棧橋台車，它包括棧橋系統（8）及設定在其兩側的仰拱模架系統（4），其特徵在於，所述棧橋系統（8）的縱梁之間設有棧橋小車（9）與仰拱模架系統（4）上的仰拱模橫樑（2）連線；所述棧橋系統（8）設定在仰拱模橫樑（2）中心，並與之垂直；所述棧橋小車（9）底部設定有升降腿（91）；所述仰拱模架系統（4）包括對稱設定在仰拱模橫樑（2）兩端，與棧橋系統（8）平行的仰拱模縱梁（5），所述仰拱模縱梁（5）上設定有弧形仰拱模板組，所述弧形仰拱模板組包括相互鉸接構成整體圓弧面的固定仰拱模板（41）和活動仰拱模板（42）；所述固定仰拱模板（41）固定設定在仰拱模縱梁（5）上，所述活動仰拱模板（42）與仰拱模縱梁（5）之間設定有拉伸機構（17）；所述仰拱模橫樑（2）兩端底部設定有升降支撐腳（3）；所述仰拱模縱梁（5）末端底部設定有可上下伸縮的仰拱行走機構（7）；所述棧橋系統（8）縱向兩端底面均設定有橫移機構（1）；所述棧橋系統（8）縱向尾端設定有棧橋行走輪（15）。2.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述固定仰拱模板（41）設定在仰拱模縱梁（5）外側上方，所述活動仰拱模板（42）鉸接在固定仰拱模板（41）下方。3.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述拉伸機構（17）為液壓油缸。4.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述拉伸機構（17）為卷揚機。5.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述升降支撐腳（3）為液壓油缸升降機構。6.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述仰拱行走機構（7）包括其上端設定的安裝座（71），所述安裝座（71）下端設定有升降油缸（72），所述升降油缸（72）下端設定有電機帶動的行走輪（73）。7.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述橫移機構（1）包括橫向設定在棧橋系統（8）底部的固定軌架（13），所述固定軌架（13）活動連線滑動導軌（11），所述滑動導軌（11）上均勻設定有支撐墊（12）；所述滑動導軌（11）與棧橋系統（8）之間設定有橫移油缸（14）。8.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述棧橋系統（8）兩內側面上對稱設定有上下兩組滑軌（81），所述棧橋小車（9）兩外側面上對稱設定有上下兩組滾輪（92），所述滾輪（92）卡設在滑軌（81）之間。9.如權利要求1所述的自動液壓仰拱棧橋台車，其特徵在於，所述棧橋系統（8）上下兩面外側均設定有滑軌（81），所述棧橋小車（9）為U型框架結構，框架內側上下兩面對稱設定有滾輪（92）；所述滾輪（92）設定在滑軌（81）上。10.如權利要求1-9任一項所述的自動液壓仰拱棧橋台車的施工方法，其特徵在於，它包括如下施工步驟：步驟一、棧橋移動就位：將棧橋小車（9）與仰拱模橫樑（2）分離，控制棧橋小車（9）前移一定距離，升降腿（91）向下伸出頂住地面，棧橋行走輪（15）推動棧橋系統（8）前移一定距離，再次控制棧橋小車（9）前移一定距離，如此重複多次，直至棧橋就位完成；所述一定距離不大於棧橋系統（8）最大長度的1/2；步驟二、仰拱開挖及鋼筋綁紮：待所述棧橋就位完成後，利用棧橋系統（8）進行常規仰拱開挖，形成仰拱開挖面，在所述仰拱開挖面上進行常規仰拱鋼筋綁紮，形成仰拱鋼筋綁紮面；步驟三、仰拱脫模：待上一道仰拱混凝土凝固後，控制仰拱模架系統（4）前端的升降支撐腳（3）和後端的仰拱行走機構（7）伸出頂住地面，使得弧形仰拱模板組上升脫模；步驟四、移模就位：控制棧橋小車（9）運行到棧橋系統（8）尾端，與仰拱模橫樑（2）連線固定，控制升降支撐腳（3）縮回，通過棧橋小車（9）的拖動和仰拱行走機構（7）的推動將仰拱模架系統（4）移動到所述仰拱鋼筋綁紮面上，完成仰拱模板定位；控制升降支撐腳（3）的支撐高度來調節仰拱模板的左右高差；控制棧橋系統（8）前端的橫移機構（1）的橫移來調節仰拱模板的橫向位置；步驟五、定模澆築：所述仰拱模板定位後，進行仰拱混凝土澆築；步驟六、重複步驟一至五。
實施方式
- 具體實施例一：
如圖1-8所示，《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》的具體結構為：自動液壓仰拱棧橋台車，它包括棧橋系統8及設定在其兩側的仰拱模架系統4，所述棧橋系統8的縱梁之間設有棧橋小車9與仰拱模架系統4上的仰拱模橫樑2連線；所述棧橋系統8設定在仰拱模橫樑2中心，並與之垂直；所述棧橋小車9底部設定有升降腿91；所述仰拱模架系統4包括對稱設定在仰拱模橫樑2兩端，與棧橋系統8平行的仰拱模縱梁5，所述仰拱模縱梁5上設定有弧形仰拱模板組，所述弧形仰拱模板組包括相互鉸接構成整體圓弧面的固定仰拱模板41和活動仰拱模板42；所述固定仰拱模板41固定設定在仰拱模縱梁5上，所述活動仰拱模板42與仰拱模縱梁5之間設定有可上下升降的拉伸機構17；所述仰拱模橫樑2兩端底部設定有升降支撐腳3；所述仰拱模縱梁5末端底部設定有仰拱行走機構7；所述棧橋系統8縱向兩端底面均設定有橫移機構1和棧橋行走輪15。
優選的，所述固定仰拱模板41設定在仰拱模縱梁5外側上方，所述活動仰拱模板42鉸接在固定仰拱模板41下方。
優選的，所述拉伸機構17為液壓油缸。
優選的，所述升降支撐腳3為液壓油缸升降機構。
優選的，所述仰拱行走機構7包括其上端設定的安裝座71，所述安裝座71下端設定有升降油缸72，所述升降油缸72下端設定有電機帶動的行走輪73。
優選的，所述橫移機構1包括橫向設定在棧橋系統8底部的固定軌架13，所述固定軌架13活動連線滑動導軌11，所述滑動導軌11上均勻設定有支撐墊12；所述滑動導軌11與棧橋系統8之間設定有橫移油缸14。
優選的，所述棧橋系統（8）兩內側面上對稱設定有上下兩組滑軌（81），所述棧橋小車（9）兩外側面上對稱設定有上下兩組滾輪（92），所述滾輪（92）卡設在滑軌（81）之間。
具體實施例一中自動液壓仰拱棧橋台車的施工方法包括如下施工步驟：
步驟一、棧橋移動就位：將棧橋小車（9）與仰拱模橫樑（2）分離，控制棧橋小車（9）前移一定距離，升降腿（91）向下伸出頂住地面，棧橋行走輪（15）推動棧橋系統（8）前移一定距離，再次控制棧橋小車（9）前移一定距離，如此重複多次，直至棧橋就位完成；所述一定距離不大於棧橋系統（8）最大長度的1/2；
步驟二、仰拱開挖及鋼筋綁紮：待所述棧橋就位完成後，利用棧橋系統（8）進行常規仰拱開挖，形成仰拱開挖面，在所述仰拱開挖面上進行常規仰拱鋼筋綁紮，形成仰拱鋼筋綁紮面；
步驟三、仰拱脫模：待上一道仰拱混凝土凝固後，控制仰拱模架系統（4）前端的升降支撐腳（3）和後端的仰拱行走機構（7）伸出頂住地面，使得弧形仰拱模板組上升脫模；
步驟四、移模就位：控制棧橋小車（9）運行到棧橋系統（8）尾端，與仰拱模橫樑（2）連線固定，控制升降支撐腳（3）縮回，通過棧橋小車（9）的拖動和仰拱行走機構（7）的推動將仰拱模架系統（4）移動到所述仰拱鋼筋綁紮面上；控制升降支撐腳（3）的支撐高度來調節仰拱模板的左右高差；控制棧橋系統（8）前端的橫移機構（1）的橫移來調節仰拱模板的橫向位置；
步驟五、定模澆築：所述仰拱模板定位後，進行仰拱混凝土澆築；
步驟六、重複步驟一至五。
- 具體實施例二：
如圖1-7、圖9所示，《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》的具體結構為：自動液壓仰拱棧橋台車，它包括棧橋系統8及設定在其兩側的仰拱模架系統4，所述棧橋系統8的縱梁之間設有棧橋小車9與仰拱模架系統4上的仰拱模橫樑2連線；所述棧橋系統8設定在仰拱模橫樑2中心，並與之垂直；所述棧橋小車9底部設定有升降腿91；所述仰拱模架系統4包括對稱設定在仰拱模橫樑2兩端，與棧橋系統8平行的仰拱模縱梁5，所述仰拱模縱梁5上設定有弧形仰拱模板組，所述弧形仰拱模板組包括相互鉸接構成整體圓弧面的固定仰拱模板41和活動仰拱模板42；所述固定仰拱模板41固定設定在仰拱模縱梁5上，所述活動仰拱模板42與仰拱模縱梁5之間設定有可上下升降的拉伸機構17；所述仰拱模橫樑2兩端底部設定有升降支撐腳3；所述仰拱模縱梁5末端底部設定有仰拱行走機構7；所述棧橋系統8縱向兩端底面均設定有橫移機構1和棧橋行走輪15。進一步的，所述固定仰拱模板41設定在仰拱模縱梁5外側上方，所述活動仰拱模板42鉸接在固定仰拱模板41下方。
進一步的，所述拉伸機構17為卷揚機。
進一步的，所述升降支撐腳3為液壓油缸升降機構。
進一步的，所述仰拱行走機構7包括其上端設定的安裝座71，所述安裝座71下端設定有升降油缸72，所述升降油缸72下端設定有電機帶動的行走輪73。
進一步的，所述橫移機構1包括橫向設定在棧橋系統8底部的固定軌架13，所述固定軌架13活動連線滑動導軌11，所述滑動導軌11上均勻設定有支撐墊12；所述滑動導軌11與棧橋系統8之間設定有橫移油缸14。
進一步的，所述棧橋系統8上下兩面外側均設定有滑軌81，所述棧橋小車9為U型框架結構，框架內側上下兩面對稱設定有滾輪92；所述滾輪92設定在滑軌81上。
具體實施例二中的台車施工方法與具體實施例一中的台車施工方法相同。
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》中，當本台車施工完畢後，可將活動仰拱模板42通過拉伸機構17收縮起來，防止弧形仰拱模板組背面被刮壞，導致仰拱層表面施工不光滑。
仰拱脫模順序可在移模就位前任意時段進行。
步驟一中，棧橋系統8每次前移一定距離最大為升降腿91成為棧橋系統8重心支點位置時的距離。
《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》台車主要結構概括如下：
主要包括棧橋系統及仰拱模架系統，棧橋系統包括棧橋、前支腿、前後橫移機構、棧橋小車、後端的棧橋行走輪；其中棧橋包括前橋、主橋、後橋，前橋和後橋可翻轉；棧橋系統可以自動實現前後左右的移動。
仰拱模架系統包括，弧形仰拱模板、仰拱模橫樑、仰拱模縱梁，仰拱模橫樑兩端設定有升降支撐腳，仰拱模縱梁尾部設有可伸縮的行走機構。
棧橋小車與仰拱模橫樑可以根據需要進行連線，實現仰拱模架系統的前進、後退、左右橫移，以及左右兩側高低位置調整。
整台設備設定統一作業系統。
需要說明的是，在該文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。
榮譽表彰
2018年12月20日，《自動液壓仰拱棧橋台車及其施工方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
