一种履带式多功能混凝土衬砌机技术领域
本发明涉及混凝土施工技术领域，尤其是涉及一种渠道施工用履带式多功能混凝
土衬砌机。
背景技术
混凝土衬砌机在国内经过多年发展，已经趋向于成熟，由其自动化施工完成的渠
道在南水北调工程中已被验收合格，并已经投入正式使用。
公开号为CN102561268的发明专利中公开了渠底滑模衬砌机，该机包括斜坡供料
装置、行走装置和渠底衬砌装置，渠底衬砌装置包括渠底主机架、布料部分和安装在渠底主
机架上的振动梁总成；布料部分包括安装在渠底主机架上的布料皮带机、倒料斗和在卷扬
装置带动下行走的布料小车，布料小车包括料斗，料斗与位于振动梁系统总成一侧的料仓
相对应，在振动梁系统的另一侧有固定在渠底主机架上的滑模板；行走装置包括渠底衬砌
装置行走部分，该行走部分包括注胶车轮组和行走电机。该机采用振动梁系统完成了混凝
土的振动密实，振动后由滑模板抹平，行走装置实现沿渠道方向（横向）整机的移动，能够一
次完成混凝土的输送、布料、振动、成型和抹平，但是该类衬砌机必须事先完成以下操作步
骤：1）基础处理；2）在渠道两边坡和靠近两坡脚处的渠底填充一定宽度的混凝土；3）将两条
导轨平行铺设在坡脚的水平混凝土上。以上步骤完成后，方可进行施工。由此可见，该类衬
砌机只能完成平面混凝土的衬砌施工，且在施工中需要预先铺设导轨，存在适应性差且衬
砌厚度的均匀性难以保证等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，填补履带式混凝土衬砌施工设备
技术上的空白，提高我国渠道混凝土机械化衬砌施工的技术水平，满足我国引水渠道新建
和改造施工的急需，发明了本衬砌机，该机可用于梯形渠道和圆弧梯形渠道的渠底混凝土
和全断面混凝土机械化的陈其施工，且具有密实成型衬砌垫层及成型衬砌基面形状的功
能，提升了衬砌混凝土的综合施工质量；该机采用履带式行走部件，节省了原有设备行走导
轨铺设的成本，节省了施工时间；采用的技术方案是：一种履带式多功能混凝土衬砌机，包
括机架总成，所述机架总成的一侧设有斜坡供料部分，所述机架总成上连接有混凝土衬砌
成型部分和布料部分，所述布料部分的布料车在布料牵引装置带动下沿所述机架总成往复
移动以完成料仓内混凝土的连续布料，其特征在于：所述衬砌机还包括机架总成行走部分，
所述机架总成行走部分包括连接在所述机架总成底部、带动所述机架总成实现横向移动的
履带行走总成，所述履带行走总成包括履带轮和包覆在所述履带轮上的履带，主动履带轮
和导向履带轮之间由履带总成连接组件相连接。
本发明的技术特征还有：所述衬砌机还包括固定连接在机架总成纵梁上的机架总
成升降支撑部分，所述履带行走总成与所述机架总成升降支撑部分铰接。
本发明的技术特征还有：所述机架总成升降支撑部分包括机架总成升降组件，所
述机架总成升降组件包括液压站，所述液压站供给液压油至升降液压缸，所述升降液压缸
的活塞杆连接所述履带总成连接组件。
本发明的技术特征还有：所述混凝土衬砌成型部分包括料仓、振捣振动组件和滑
模成型组件，所述振捣振动组件和所述滑模成型组件分置于所述履带行走总成的后侧，所
述料仓与所述振捣振动组件之间设有减震连接组件。
本发明的技术特征还有：所述振捣振动组件与所述主机架之间设有避震部分。
本发明的技术特征还有：所述滑模成型组件包括与所述机架总成铰接的铰座。
本发明的技术特征还有：所述混凝土衬砌机还包括衬砌基础密实成型部分，所述
衬砌基础密实成型部分包括悬挂在所述履带行走总成前部的高频振动梁和整形铲，所述高
频振动梁与所述机架总成软连接。
本发明的技术特征还有：所述斜坡供料部分包括斜坡机架，所述斜坡机架上设有
供料皮带机，所述供料皮带机靠近所述主机架的一侧装有导料槽。
本发明的技术特征还有：所述布料牵引装置包括安装在所述机架总成上的布料牵
引减速电机、链轮和配合在链轮上的链条，所述布料车连接在所述链条上。
本发明的有益效果在于：
1）本机将履带行走总成设在机架总成的中间部位，沿衬砌行走方向在机架总成的前面
装设与衬砌基面相吻合的整形铲和柔性悬挂的振动梁，以实现衬砌基础的密实成型，更重
要的是保证了衬砌厚度的均匀性，避免混凝土的浪费；
2）本机的机架总成后面装设料仓，料仓的前挡板固定连接在机架总成上，衬砌滑模总
成悬挂在机架总成两纵梁的后端，并兼做料仓的后挡板，在衬砌滑模总成与机架总成之间
设有弹性减震部件，成型滑模组件的底面与整个衬砌端面相吻合；
3）本衬砌机采用履带式行走，改变了现有衬砌机的行走形式，无需预先铺设导轨，节省
了人工，并提高了工效；
4）混凝土衬砌成型部分可实现混凝土振捣、振动、滑模挤压的一次性，改变了以往衬砌
混凝土滑模成型方式，大大提高混凝土衬砌质量；
5）履带式行走总成设在机架总成的中间部位，可一次性完成宽度超越衬砌机行走支撑
跨距的圆弧底梯形和梯形渠道的渠底混凝土或者全断面混凝土以及平面混凝土的衬砌成
型，可减小机械化衬砌拌合料运输所需渠顶道路的横向宽度；
6）本衬砌机可实现衬砌基础的密实成型、混凝土均匀布料、振捣振动滑模成型的机械
一体化作业，具有衬砌厚度均匀、质量高、工效高、自动化程度高、适应性强、环保节能之优
点。
附图说明
附图1是本发明结构示意图，附图2是附图1中C-C视图，附图3是履带行走总成结构
示意图，附图4是附图3的俯视图，其中Ⅰ是斜坡供料部分，11是供料皮带机，12是导料槽，13
是斜坡机架；Ⅱ是机架总成行走部分，21是履带，22是主动履带轮，23是承重履带轮，24是履
带总成连接组件，25是压簧，26是连接板，27是导向履带轮，28是履带轮电机；Ⅲ是照明和控
制系统，31是敞开式操作室，32是爬梯，33是操作室支架，34是电控柜；Ⅳ是布料部分，41是
布料车，411是漏斗，42是布料牵引装置，421是布料牵引减速电机，422是带轮，423是布料皮
带；Ⅴ是混凝土衬砌成型部分，51是料仓，511是滑模板，52是振捣振动组件，53是高频振动
电机，54是带缓冲连接件的低幅高频振捣棒；Ⅵ是衬砌基础密实成型部分，61是整形铲，62
是高频振动梁，63是升降控制器；Ⅶ是机架总成；Ⅷ是减震部分；Ⅸ是机架总成升降部分，81
是升降液压缸，82是液压站。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明公开了一种履带式多
功能混凝土衬砌机，包括起到支撑作用的机架总成Ⅶ；将混凝土输送至渠底处的斜坡供料
部分Ⅰ；机架总成行走部分Ⅱ；照明和控制系统Ⅲ；布料部分Ⅳ；混凝土衬砌成型部分Ⅴ；衬
砌基础密实成型部分Ⅵ；机架总成Ⅶ和避震部分Ⅷ。人员可坐在敞开式操作室31内，通过控
制系统完成对整台衬砌机的控制操作。
斜坡供料部分Ⅰ：该部分位于斜坡上，可将拌好的混凝土浆料向渠底输送，包括斜
坡机架13，在斜坡机架13上设有供料皮带机11，该供料皮带机11包括主动带轮、从动带轮和
环绕在两带轮之间的皮带，在供料皮带机11靠近机架总成Ⅶ的一侧出设有向布料车41输送
浆料的导料槽12。当布料车41处于收料状态时，导料槽12倾斜，浆料输送到布料车41中。
机架总成行走部分Ⅱ：该部分包括位于机架总成Ⅶ底部并带动机架总成Ⅶ实现纵
向（即与渠道方向相平行）移动，机架总成行走部分Ⅱ包括履带行走组件，该履带行走组件
包括履带轮和包覆在履带轮上的履带21，履带轮共有三种：主动履带轮22、导向履带轮27和
承重履带轮23，主动履带轮22和导向履带轮27之间由履带总成连接组件24连接，该履带总
成连接组件24除了将主动履带轮22和导向履带轮27连接成一体外，还可调整两者之间的间
距，并设置有压簧25。
为高度调整的需要，机架总成行走部分Ⅱ还设有机架总成升降部分Ⅸ，机架总成
升降部分Ⅸ包括液压站82，液压站82供给液压油至升降液压缸81，升降液压缸81的活塞杆
连接履带总成连接组件24。当需要调整高度时，升降液压缸81动作，其缸内的活塞杆上升或
者下降，对应带动履带总成连接组件24高度变化，最终实现履带行走组件的上升或者下降。
本实施例中设有4套履带行走组件，一般对称设置，机架总成Ⅶ的左右两侧各两
个。
衬砌基础振动密实成型部分Ⅴ：包括料仓51和振捣振动组件52，振捣振动组件52
和衬砌基础密实成型部分Ⅵ分置于机架总成行走部分Ⅱ的两侧，衬砌基础密实成型部分Ⅵ
的整形铲61推出与设计衬砌基面相吻合的基面，经过振捣振动组件52振实后，形成设计衬
砌基面，以保证衬砌混凝土厚度的均匀性和形状的一致性。其中振捣振动组件52包括带缓
冲连接件的低幅高频振捣棒54，当振捣棒54工作时，实现混凝土浆料的振捣密实成型加工。
料仓51的一侧设有滑模板511，该滑模板511同时充当料仓挡板，滑模板511与振捣振动组件
52之间设有带缓冲连接件低幅高频振捣棒54。在振捣振动组件52与机架总成Ⅶ之间设有减
震部分Ⅷ，该减震部分Ⅷ通过铰座的形式与振捣振动组件52连接。本实施例中采用了悬挂
式减震装置。
衬砌基础密实成型部分Ⅵ包括铰接在机架总成Ⅶ底部的整形铲61和悬吊在升降
控制器63上的高频振动梁62，升降控制器63通过控制绳索的长度，来控制连接在绳索端部
的高频振动梁62的高度，高频振动梁62与整形铲61之间、高频振动梁62与机架总成Ⅶ之间
均为软连接，本实施例中用套筒滚子链将高频振动梁62与整形铲61连接在一起。
布料部分Ⅳ：该部分包括布料车41和布料牵引装置42，布料车41设有储料斗，该储
料斗可获得供料皮带机11输送而来的混凝土浆料。布料牵引装置42包括布料牵引减速电机
421、带轮422和布料皮带423，斜坡高处搅拌好的混凝土浆料经供料皮带机11输送至布料车
41，布料车41在布料牵引装置42带动下完成向料斗内的均匀布料。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的
普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保
护范围。