本实用新型属于隧道施工设备领域，具体涉及一种分块拼装式变截面衬砌台车。

背景技术：

在隧道施工设计中，由于地质类型的不同，隧道转弯半径也有差异，不同的隧道截面尺寸不一样，同一隧道中各段的截面尺寸也会有变化。隧道二次衬砌施工过程中，单线铁路隧道断面空间小，断面加宽变化多，长距离隧道还存在下锚段，要用1辆台车来满足隧道多断面的二衬施工，台车设计难度比较大。需要在台车门架结构选型、立柱与丝杠的连接及模板的加宽方式上选择比较合理的设计方法，综合考虑来实现台车的设计目标。

在狭小的空间内，为保证车辆通行空间，门架结构就要压缩。门架截面尺寸减小，抵抗弯矩能力就变小，在浇筑侧墙混凝土施工时，门架下部容易产生内挤变形，为防止门架发生变形目前有以下三种设计方法。

方法一：模板下部锚固在矮边墙预埋钢筋上，这种方法模板传力最直接也是最简单的设计方法，但是需要在矮边墙施工时安装预埋钢筋，增加了工序，施工班组不愿采用这种方法。

方法二：侧模下部通过丝杠连接在行走梁外侧，在门架行走梁之间增加水平丝杠支撑，施工时拆装方便操作简单，是目前最常用的设计方法。这种方法使台车在二衬混凝土浇筑施工时阻碍了车辆的通过，事实上隧道内是单线通道，在二衬凝土浇筑施工时为保证混凝土的供应，只通行罐车不再通行其他车辆。

方法三：台车增加通道底板，在侧模底部通过斜撑顶在底板上，车辆在底板上通行。采用这种方法的台车不影响车辆的通行，但增加了台车的总重，而且底板有20-30cm的厚度，为保证车辆通过空间，就要提高门架大梁的高度，往往空间限制不能满足要求。因此这种方法一般不被采用。

由于空间限制，门架立柱截面尺寸较小，且与侧模间的空间较窄，门架与侧模间的丝杠连接设计比较困难，通常有两种设计方法。

方法一：焊接变截面组合箱型立柱，丝杠连接底座隐藏在箱体里。优点是立柱刚度好，丝杠连接在立柱中心，受力直接；缺点是立柱加工时要求工艺高，施工时丝杠的安拆及调整操作不便。

方法二：选用合适的H型钢，焊接筋板，加强立柱，丝杠连接底座焊接立柱侧面。优点是加工制作简便，质量易控；施工时丝杠安拆及调整操作简便；缺点立柱刚度差，丝杠顶在立柱侧面，受力不好，丝杠连接底座容易变形。

一般台车加宽采用的都是侧模不变，在顶模中间更换添加块的加宽方法，但对空间狭窄的断面，特别是断面变化多且变化值较大的断面，采用这种方法会使台车断面与隧道设计断面偏差较大，无法满足施工要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种分块拼装式变截面衬砌台车。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种分块拼装式变截面衬砌台车，包括弧形模板，弧形模板的形状与隧道断面形状相匹配，弧形模板包括顶模和侧模，顶模由中部顶模、顶模添加块以及侧部顶模拼接而成，顶模添加块有两个，两个顶模添加块分别位于中部顶模的两侧，侧部顶模有两个，两个侧部顶模分别位于两个顶模添加块的下部，侧模位于两个侧部顶模的下部，侧模下部设置有角模添加块；顶模内设置有支撑组，支撑组包括一个横撑和两个竖撑，横撑两端连接有横撑添加块，横撑两端的横撑添加块固定在顶模两侧的侧部顶模上，竖撑底部连接有竖撑添加块，竖撑顶部固定在中部顶模上，竖撑添加块下部固定在横撑上。

中部顶模、顶模添加块以及侧部顶模之间通过螺栓连接，侧模与侧部顶模之间通过铰接连接，侧模与角模添加块通过螺栓连接，横撑与横撑添加块通过螺栓连接，竖撑与竖撑添加块通过螺栓连接，横撑与顶模之间通过螺栓连接，竖撑与顶模之间通过螺栓连接。

横撑底部设置有平移纵梁横撑底部固定在平移纵梁上，平移纵梁底部设置有滑块，平移纵梁通过底部的滑块连接在门架上，平移纵梁与门架之间设置有平移油缸。

平移纵梁上部设置有平移滑套组，平移滑套组包括两个平移滑套，每个平移滑套内均设置有一个平移滑杆，平移滑杆与平移油缸相连，平移滑套的一端固定在侧部顶模上，另一端不与侧部顶模相连，两个平移滑套分别固定在两侧的侧部顶模上，平移滑套组的底部固定在平移纵梁上。

所述平移纵梁的数量有三个，支撑组的数量有九个，九个支撑组均匀设置在弧形模板内，平移滑套组的数量有两个，分别设置在第二和第三个支撑组之间以及第七个和第八个支撑组之间。

门架包括上横梁、下横梁、立柱和行走梁，上横梁和下横梁之间通过两侧的立柱连接，上横梁底部与立柱顶部连接，下横梁端部与立柱侧面连接，行走梁设置在立柱底部，行走梁内设置有顶升油缸，侧模与立柱之间设置有侧模油缸。

侧模与立柱上部和下部之间均通过丝杠连接，侧模与行走梁之间通过丝杠相连接。

行走梁底部安装有添加块。

本实用新型的有益效果在于：本发明提供的分块拼装式变截面衬砌台车为了满足隧道多断面的衬砌施工要求，采用在顶模两侧更换添加块，并在横撑和竖撑上增加添加块，通过设置平移滑套组能够方便更换添加块，减小了台车与隧道设计断面的偏差，保证了施工质量，同时还节约了施工成本，可操作性强，施工进度快，降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为顶模侧视图。

图3为平移滑套组连接示意图。

图4为平移滑套结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供一种分块拼装式变截面衬砌台车，包括弧形模板，弧形模板的形状与隧道断面形状相匹配，弧形模板包括顶模和侧模4，顶模由中部顶模1、顶模添加块2以及侧部顶模3拼接而成，顶模添加块2有两个，两个顶模添加块2分别位于中部顶模1的两侧，侧部顶模3有两个，两个侧部顶模3分别位于两个顶模添加块2的下部，侧模4位于两个侧部顶模3的下部，侧模4下部设置有角模添加块5；顶模内设置有支撑组，支撑组包括一个横撑7和两个竖撑6，横撑7两端连接有横撑添加块9，横撑7两端的横撑添加块9固定在顶模两侧的侧部顶模3上，竖撑6底部连接有竖撑添加块8，竖撑6顶部固定在中部顶模1上，竖撑添加块8下部固定在横撑7上，横撑7底部固定在平移纵梁10上，平移纵梁10底部设置有滑块，平移纵梁10通过底部的滑块连接在门架上，平移纵梁10与门架之间设置有平移油缸19。

中部顶模1、顶模添加块2以及侧部顶模3之间通过螺栓连接，侧模4与侧部顶模3之间通过铰接连接，侧模4与角模添加块5通过螺栓连接，横撑7与横撑添加块9通过螺栓连接，竖撑6与竖撑添加块8通过螺栓连接，横撑7与顶模之间通过螺栓连接，竖撑6与顶模之间通过螺栓连接。

平移纵梁10上部设置有平移滑套组，平移滑套组包括两个平移滑套20，每个平移滑套20内均设置有一个平移滑杆21，平移滑杆21与平移油缸19相连，平移滑套20的一端固定在侧部顶模3上，另一端不与侧部顶模3相连，两个平移滑套20分别固定在两侧的侧部顶模3上，平移滑套组的底部固定在平移纵梁10上。

平移纵梁10的数量有三个，支撑组的数量有九个，九个支撑组均匀设置在弧形模板内，平移滑套组的数量有两个，分别设置在第二和第三个支撑组之间以及第七个和第八个支撑组之间。

门架包括上横梁11、下横梁12、立柱13和行走梁15，上横梁11和下横梁12之间通过两侧的立柱13连接，上横梁11底部与立柱13顶部连接，下横梁12端部与立柱13侧面连接，行走梁15设置在立柱13底部，行走梁15内设置有顶升油缸16，侧模4与立柱13之间设置有侧模油缸17，侧模4与立柱13上部和下部之间均通过丝杠18连接，侧模4与行走梁15之间通过丝杠18相连接。

行走梁15底部安装有添加块22，添加块底部安装有枕木14。

针对加宽断面与标准断面相比加高及加宽值都较小的施工情况，通过拉伸平移滑套20，更换相应断面的顶模添加块2、竖撑添加块8及横撑添加块9。当隧道断面加宽变化时，具体操作步骤为：将顶升油缸16缩到最低，预留5cm的保护行程，拆除侧模4上的所有丝杠18，将侧模油缸17缩到最短，拆除顶模添加块2和横撑添加块9与侧模顶模3之间的连接螺栓，把平移滑套组内的平移滑套20向外拉伸，打开侧部顶模3，更换横撑添加块9，依次将顶模两侧加宽；然后拆除竖撑添加块8与横撑7的连接螺栓，通过千斤顶将中部顶模1顶起，更换竖撑添加块8，更换顶模添加块2，把中部顶模1与侧部顶模3通过顶模添加块2连接到一起，使顶模形成整体；然后安装侧模4上的所有丝杠18，把侧模油缸17和顶升油缸16拉伸到适当位置，完成对变截面衬砌台车的加宽。

针对下锚段面与标准断面高差较大的施工情况，加宽顶模的同时还需要在行走梁15下面增加添加块22，对应的在侧模4底部更换角模添加块5。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型整体构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。