總體設計根據工藝要求，充填混凝土防水板鋪掛台車不僅需要具備防水板自動鋪掛功能，還應具有帶壓澆築襯砌台車襯砌功能。此外，台車在隧道內施工作業時，施工車輛和設備能從其內部穿行，內淨空保證寬×高不小於3．5×4．5m。

根據工況條件，防水板鋪掛台車門架與普通襯砌台車結構相近，走行係統由輪軌式改用輪胎式，方便移動。台車兩端布置有環向軌道，軌道上安裝有防水板鋪掛小車，用於鋪設寬幅防水板。其中，後鋪掛小車安裝有爬焊機，用於焊接防水板環縫。工作采用遙控控製或全自動控製。

結構組成充填混凝土防水板鋪掛台車具有防水板鋪掛和混凝土灌注功能，主要由走行係統、升降橫移機構、爬梯平台、台車模板、氣囊端模、掛布小車、掛布小車軌道、台車門架、液壓係統、電氣係統、換向托滾等部分組成。台車結構輕便，總重量約35t。

台車門架設計門架結構由上下縱梁、上下橫梁、斜支撐等組成，是防水板鋪掛台車主要承力結構。台車在充填混凝施工時，混凝土壓力通過模板、絲杠等傳遞到門架上。通過傳統襯砌台車測試發現，當混凝土灌注高度約到側模頂時，台車應力和變形最大。