智适应的变断面方法及变断面TBM同步衬砌台车与流程

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种智适应的变断面方法及变断面tbm同步衬砌台车。

背景技术：

1、随着国内隧道工程领域蓬勃发展，隧道施工中tbm(tunnel boring machine，隧道掘进机)掘进与盾构机使用越来越广泛，与tbm配套的同步衬砌台车用于对掘进的隧道内壁进行衬砌施工。目前，同步衬砌台车只能在固定直径隧道断面下进行衬砌施工，一旦同一隧道内施工断面的直径大小发生变化，或者新掘进的隧道直径大小与之前的同步衬砌台车不适配，就只能重新设计、制造新的同步衬砌运台车运送至施工现场，这会大大降低施工效率，造成人力、财力和时间的巨大浪费。

2、因此，如何提供一种直径大小可调的智适应的变断面方法及tbm同步衬砌台车，是该领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题的至少一个或者多个问题，本发明的第一方面提供一种智适应的变断面方法，包括：

2、s10、门架组件和衬砌模板组件拆卸分离；

3、s20、变径伸缩组件伸长，带动衬砌模板组件向远离门架组件的一侧运动到预定直径位置；衬砌模板组件整体发生变形，对应的周长增加，与隧道底部轨道形成封闭断面缺口；

4、s30、加长组件，安装在衬砌模板上，填补衬砌模板组件与隧道底部轨道形成封闭断面缺口，形成预定设计的封闭断面；

5、s40、门架组件与衬砌模板组件以及加长组件安装连接。

6、进一步地，在步骤s20中，变径伸缩组件伸长，带动衬砌模板组件向远离门架组件的一侧运动到预定直径位置，包括：

7、将隧道设计参数输入控制系统；

8、校准所有变径伸缩组件上的位置传感器，确保它们能够准确测量当前的衬砌模板组件衬砌直径；

9、将与变径伸缩组件上连接的限位板上的每个限位孔对应的直径尺寸输入系统，建立数据库；

10、启动位置传感器，检测当前衬砌模板组件的直径；

11、根据隧道施工进度，确定当前位置需要达到的目标直径；

12、比较当前直径与目标直径，生成伸缩指令，系统发送指令至变径伸缩组件进行伸缩动作，直至达到目标直径；

13、当变径驱动件移动到目标限位孔位置时，位置传感器检测到位信号，系统接收到位信号后，锁定变径伸缩组件，防止回弹或其他移动。

14、根据本发明的第二方面，提供一种变断面tbm同步衬砌台车，采用上述任意一种智适应的变断面方法，包括：门架组件、变径伸缩组件、衬砌模板组件和加长组件；

15、衬砌模板组件，包括若干依次连接的弧形模板，可拆卸的设置在门架组件的外围；

16、变径伸缩组件，设置在门架组件与衬砌模板组件之间，其伸缩带动衬砌模板组件增减直径；

17、加长组件，用于在衬砌模板组件的直径增加时，设置在衬砌模板组件的缺口处。

18、进一步地，门架组件，包括：门架本体、台架和台架伸缩件；

19、门架本体，设置在隧道底部的轨道上；

20、台架，可拆卸的设置在门架本体上；

21、台架伸缩件，设置在台架和门架本体之间。

22、进一步地，台架包括：若干纵向支撑杆和横向支撑杆；

23、纵向支撑杆的下端与门架本体可拆卸连接、上端与衬砌模板组件的内侧连接；

24、横向支撑杆，设置在相邻的纵向支撑杆之间。

25、进一步地，台架还包括：斜向支撑杆；

26、斜向支撑杆，设置在最外侧纵向支撑杆的外侧，朝向衬砌模板组件并向上倾斜；变径伸缩组件，设置在斜向支撑杆上。

27、进一步地，门架组件，还包括第一调节件或/和第二调节件；

28、第一调节件，可拆卸安装在门架本体和台架之间；

29、第二调节件，可拆卸安装在台架和衬砌模板组件之间。

30、进一步地，变径伸缩组件，包括：变径驱动件、设置在变径驱动件的伸缩端的位置传感器和变径驱动件的伸缩方向上的限位板；限位板上设置有若干根据不同隧道变断面直径对应设置的限位孔。

31、进一步地，所述的衬砌模板组件沿衬砌台车中轴线左右对称设置为两组；在相邻连接的弧形模板中，至少有一对弧形模板可拆卸连接；加长组件可拆卸的设置在该可拆卸的相邻弧形模板之间。

32、进一步地，衬砌模板组件，包括：设置在门架组件上方的顶模、与顶模铰接的第一侧模和与第一侧模可拆卸连接的第二侧模。进一步地，所述的弧形模板包括弯曲板、设置在弯曲板前后的法兰板和设置在弯曲板左右两侧的连接侧板；两弧形模板之间通过连接侧板铰接形成“v”形缺口。

33、进一步地，弧形模板上的法兰板，包括若干依次连接的连接板，连接板之间设置有间隙。

34、在该实施例中，给出了本发明的一种智适应的变断面方法及变断面tbm同步衬砌台车，在隧道内施工断面直径发生变化时，利用变径伸缩组件伸缩到预定位置，推动衬砌模板组件发生形变；此时，衬砌模板组件与隧道底部轨道形成封闭断面缺口，用加长组件填补封闭断面缺口，形成预定设计的封闭断面，再将门架组件和衬砌模板组件安装在一起，完成衬砌直径变化的变断面过程。整个方法步骤简单，能快速实现断面直径大小调节。

1.一种智适应的变断面方法，其特征在于，所述的方法包括：

2.根据权利要求1所述的智适应的变断面方法，其特征在于，在步骤s20中，变径伸缩组件伸长，带动衬砌模板组件向远离门架组件的一侧运动到预定直径位置，包括：

3.一种变断面tbm同步衬砌台车，采用如权利要求1-2任一所述的智适应的变断面方法，其特征在于：包括门架组件、变径伸缩组件、衬砌模板组件和加长组件；

4.根据权利要求3所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，门架组件，包括：门架本体、台架和台架伸缩件；

5.根据权利要求4所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，台架包括：若干纵向支撑杆和横向支撑杆；

6.根据权利要求5所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，台架还包括：斜向支撑杆；

7.根据权利要求4所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，门架本体，还包括第一调节件或/和第二调节件；

8.根据权利要求3所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，变径伸缩组件，包括：变径驱动件、设置在变径驱动件的伸缩端的位置传感器和变径驱动件的伸缩方向上的限位板；限位板上设置有若干根据不同隧道变断面直径对应设置的限位孔。

9.根据权利要求3-8任意一项所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，所述的衬砌模板组件沿衬砌台车中轴线左右对称设置为两组；在相邻连接的弧形模板中，至少有一对弧形模板可拆卸连接；加长组件可拆卸的设置在该可拆卸的相邻弧形模板之间。

10.根据权利要求3所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，所述的衬砌模板组件包括：设置在门架组件上方的顶模、与顶模铰接的第一侧模和与第一侧模可拆卸连接的第二侧模。

11.根据权利要求10所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，所述的弧形模板包括弯曲板、设置在弯曲板前后的法兰板和设置在弯曲板左右两侧的连接侧板；两弧形模板之间通过连接侧板铰接形成“v”形缺口。

12.根据权利要求11所述的变断面tbm同步衬砌台车，其特征在于，弧形模板上的法兰板，包括若干依次连接的连接板，连接板之间设置有间隙。