一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置的制作方法

1.本技术涉及隧道二衬施工技术领域，尤其是涉及一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置。


背景技术：

2.隧道二衬是隧道施工中的一个术语，在隧道开挖时沿着掌子面向前开进，而其后已挖成的隧道四面则需要加固。“二衬”即是指经加固后的隧道四周仍需继续二次加固来做的工作。待初衬完全受力，等围岩变形稳定、初支完全受力的情况下再施作二衬，初衬与二衬共同受力以提高隧道的支撑受力。
3.目前，二衬施工时，首先将模板台车运行至待施工处，随后在模板台车的两端搭建端头模板，随后经过模板台车的施工窗口进行混凝土浇筑，模板台车两侧的混凝土浇筑临近隧道顶部后，采用混凝土冲顶方式，对隧道顶部进行混凝土浇筑；混凝土冲顶施工时，通常需适当加大混凝土喷射压力，以提高隧道封顶质量。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：隧道拱顶冲顶施工时，混凝土通常采用朝向隧道拱顶直喷的方式，混凝土冲击在拱顶后，反弹至模板台车上，当混凝土充满拱顶时，混凝土内可能存在较多的浮浆与空气，待混凝土凝固后，混凝土内易出现较多的空洞，进而影响隧道的浇筑质量。


技术实现要素：

5.为提高隧道的浇筑质量，本技术提供一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置。
6.本技术提供的一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置采用如下的技术方案：
7.一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置，包括模板台车，所述模板台车的顶部设置有第一注浆管，所述第一注浆管内设置有第二注浆管，所述第二注浆管倾斜设置在第一注浆管上，所述第二注浆管朝向隧道掌子面的方向倾斜设置。
8.通过采用上述技术方案，进行隧道冲顶施工时，将注浆管的方向调整至掌子面，随后将混凝土布料系统的出料端连接在第一注浆管上，随后进行混凝土的灌注；因第二注浆管朝向掌子面倾斜设置，使得喷射出的混凝土朝向台车模板下压，在下压过程中，排出混凝土与模板台车之间的空气，进而减少了混凝土空洞的可能性；同时，混凝土斜喷后，混凝土具有一定的流速，使得混凝土朝向掌子面流动，进而带动浮浆与浮渣等朝向掌子面流动，在掌子面处浮渣与浮浆排出，进一步减少了混凝土空洞的可能性，提高了隧道浇筑质量。
9.可选的，所述第二注浆管滑动设置在第一注浆管内，所述第二注浆管包括与混凝土布料系统连通的波纹管和设置在波纹管上的出浆管，所述出浆管沿第一注浆管滑动，冲顶装置还包括调节件，所述调节件用于出浆管滑出第一注浆管后，调节所述出浆管的角度，使得所述出浆管朝向隧道掌子面的方向倾斜。
10.通过采用上述技术方案，混凝土浇筑时，通过调节件驱使出浆管完全滑出第一注浆管，随后通过调节件对出浆管的朝向进行调整，从而使得出浆管朝向掌子面；在波纹管的
作用下，便于出浆管与布料系统连通；同时，便于拱顶混凝土浇筑完毕后，出浆管回收至第一注浆管内，进而便于模板台车的位置更换。
11.可选的，所述调节件包括设置在第一注浆管内的电动推杆，所述电动推杆输出轴的长度方向平行于第一注浆管的长度方向，所述出浆管靠近波纹管的端部铰接在电动推杆的输出轴上，所述出浆管的铰接轴线垂直于隧道的长度方向且平行于隧道底面，所述调节件还包括用于驱使出浆管以铰接轴线转动的转动件。
12.通过采用上述技术方案，启动电动推杆，电动推杆驱使出浆管滑出第一注浆管，操作简单便捷；随后通过调节件驱使出浆管以铰接轴线转动，进而对出浆管的倾斜角度进行调整，使得出浆管朝向掌子面。
13.可选的，所述转动件包括设置在电动推杆输出轴上的微型电机，所述微型电机输出轴上设置有蜗杆，所述电动推杆的输出轴上转动设置有铰接轴，所述出浆管固定设置在铰接轴上，所述铰接轴上设置有与所述蜗杆啮合的蜗轮。
14.通过采用上述技术方案，出浆管完全移出第一注浆管后，启动微型电机，微型电机驱使蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，蜗轮转动带动铰接轴转动，进而带动出浆管转动，操作简单便捷；同时，便于将出浆管固定至上述处。
15.可选的，所述第一注浆管靠近隧道拱顶的端部设置有风琴罩，所述出浆管靠近隧道拱顶的端部固定在风琴罩背离第一注浆管的端部。
16.通过采用上述技术方案，在风琴罩的作用下，将拱顶部位的混凝土与出浆管相互隔开，减小了混凝土浆液经过出浆管与第一注浆管缝隙处漏浆的可能性；同时，便于出浆管沿第一注浆管滑动。
17.可选的，所述第一注浆管的内周壁上设置有多个第一喷淋头，所述第一喷淋头沿第一注浆管的环向均匀排布，与所述第一喷淋头连通设置有连接管，所述连接管用于连接外界水源，使外界水源经过所述第一喷淋头对所述风琴罩上的混凝土进行清洗。
18.通过采用上述技术方案，注浆管回收至第一注浆管后，风琴罩同样收纳至第一注浆管内，随后外界水源经过第一喷淋头喷射至风琴罩的外壁，对风琴罩外壁的混凝土进行冲洗，便于下一阶段的拱顶施工。
19.可选的，所述第一注浆管上设置有多个第二喷淋头，所述第二喷淋头与所述连接管连通设置，所述第二喷淋头滑动设置在第一注浆管上，所述第二喷淋头的滑动方向垂直于第一注浆管的长度方向，所述出浆管上开设有供第二喷淋头进入出浆管内的通孔，所述第一注浆管上还设置有拥有驱使第二喷淋头滑入通孔内的驱动件。
20.通过采用上述技术方案，出浆管回收进第一注浆管时，当第二喷淋头对齐通孔后，在驱动件的作用下，第二喷淋头滑动进入通孔内，外界水源经过第二喷淋头进入出浆管内，并沿波纹管流动，以对出浆管以及波纹管进行清洗。
21.可选的，所述驱动件包括设置在第一注浆管上的弹簧，所述第二喷淋头套接在弹簧内，所述第二喷淋头用于进入通孔内端部呈锥形。
22.通过采用上述技术方案，当第二喷淋头对齐通孔，在弹簧弹力的作用下，驱使第二喷淋头进入通孔内，操作简单便捷；第二喷淋头用于进入通孔内端部呈锥形便于第二喷淋头滑出通孔。
23.可选的，所述出浆管的端部转动设置有端盖，所述端盖的转动轴线平行于出浆管
的轴线方向，所述端盖转动至覆盖出浆管的出料口，对所述出浆管进行闭合。
24.通过采用上述技术方案，隧道拱顶浇筑完毕后，转动端盖对出浆管的出料口进行闭合，便于出浆管回收入第一注浆管内。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.进行隧道冲顶施工时，将注浆管的方向调整至掌子面，随后将混凝土布料系统的出料端连接在第一注浆管上，随后进行混凝土的灌注；因第二注浆管朝向掌子面倾斜设置，使得喷射出的混凝土朝向台车模板下压，在下压过程中，排出混凝土与模板台车之间的空气，进而减少了混凝土空洞的可能性；
27.2.同时，混凝土斜喷后，混凝土具有一定的流速，使得混凝土朝向掌子面流动，进而带动浮浆与浮渣等朝向掌子面流动，在掌子面处浮渣与浮浆排出，进一步减少了混凝土空洞的可能性，提高了隧道浇筑质量。
附图说明
28.图1是本技术实施例一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置的整体结构示意图；
29.图2是本技术实施例一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置中第一注浆管的结构示意图；
30.图3是本技术实施例一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置中第一注浆管的剖视图；
31.图4是图3中a部分的放大示意图。
32.附图标记说明：1、模板台车；2、第一注浆管；3、第二注浆管；31、波纹管；32、出浆管；
33.4、调节件；41、电动推杆；42、铰接轴；43、微型电机；44、蜗杆；45、蜗轮；
34.5、风琴罩；6、第一喷淋头；7、连接管；8、第二喷淋头；9、弹簧；10、端盖。
具体实施方式
35.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置。参照图1，隧道二衬台车混凝土冲顶装置包括模板台车1(模板台车1为公知技术，此处不做过多描述)，模板台车1的顶部设置有第一注浆管2，第一注浆管2位于模板台车1的顶部，且位于模板台车1的中线处，进一步的，结合图2和图3，模板台车1沿长度方向设置有多个第一注浆管2，第一注浆管2内设置有第二注浆管3，第二注浆管3倾斜设置在第一注浆管2上，第二注浆管3朝向隧道掌子面的方向倾斜设置。
37.隧道二衬施工到拱顶时，将布料系统的出料端连接在第一注浆管2上，随后喷射混凝土，混凝土朝向掌子面的方向喷射，对隧道拱顶的空气进行挤压以及排开，进而减小了混凝土之间的气泡，提高了混凝土的成型质量。
38.进一步的，模板台车1靠近已二衬施工处的顶部设置有第三注浆管，第三注浆管出料口的方向朝向掌子面，以便于第一注浆管2与第三注浆管处的拱顶进行施工；进一步的，靠近掌子面处的端头模板开设有排气孔，以便排出拱顶内的气体，进一步减少混凝土空洞的产生。
39.参照图2和图3，第二注浆管3滑动设置在第一注浆管2内，第二注浆管3包括与混凝
土布料系统连通的波纹管31和设置在波纹管31上的出浆管32，出浆管32与波纹管31固定连接，波纹管31具有良好的伸缩性能以及弯曲性能，进而便于对出浆管32角度进行调整，出浆管32沿第一注浆管2滑动，冲顶装置还包括调节件4，调节件4用于出浆管32滑出第一注浆管2后，调节出浆管32的角度，使得出浆管32朝向隧道掌子面的方向倾斜；
40.参照图3和图4，调节件4包括设置在第一注浆管2内的电动推杆41，电动推杆41的本体固定设置在第一注浆管2的内壁，电动推杆41输出轴的长度方向平行于第一注浆管2的长度方向，出浆管32靠近波纹管31的端部铰接在电动推杆41的输出轴上，出浆管32的铰接轴42线垂直于隧道的长度方向且平行于隧道底面，电动推杆41的输出轴上转动设置有铰接轴42，出浆管32固定设置在铰接轴42上，调节件4还包括用于驱使出浆管32以铰接轴42线转动的转动件；
41.参照图3和图4，转动件包括设置在电动推杆41输出轴上的微型电机43，微型电机43输出轴上同轴设置有蜗杆44，铰接轴42上同轴设置有与蜗杆44啮合的蜗轮45。
42.出浆管32滑出时，启动电动推杆41，电动推杆41驱使出浆管32滑出第一注浆管2，随后启动微型电机43，微型电机43驱动蜗杆44转动，蜗杆44转动带动蜗轮45转动，蜗轮45转动带动铰接轴42转动，进而带动出浆管32转动，操作简单便捷；同时，便于将出浆管32固定在调节后的任意角度。
43.参照图1和图2，为降低混凝土漏浆的可能性，第一注浆管2靠近隧道拱顶的端部固定设置有风琴罩5，出浆管32靠近隧道拱顶的端部固定在风琴罩5背离第一注浆管2的端部；在风琴罩5的作用下，将出浆管32与混凝土相对分隔开，降低了混凝土经过出浆管32与第一注浆管2间缝隙漏浆的可能性。
44.参照图1和图2，第一注浆管2的内周壁上设置有多个第一喷淋头6，第一喷淋头6沿第一注浆管2的环向均匀排布，与第一喷淋头6连通设置有连接管7，连接管7位于第一注浆管2的周壁，连接管7用于连接外界水源，使外界水源经过第一喷淋头6对风琴罩5上的混凝土进行清洗；连接管7内的外界水源经过第一喷淋头6对收纳入第一注浆管2内的风琴罩5进行清洗，便于风琴罩5保持较好的物理形变能力。
45.参照图1和图2，第一注浆管2上设置有多个第二喷淋头8，第二喷头所在平面平行于第一喷淋头6所在平面，第二喷淋头8与连接管7连通设置，第二喷淋头8滑动设置在第一注浆管2上，第二喷淋头8的滑动方向垂直于第一注浆管2的长度方向，出浆管32上开设有供第二喷淋头8进入出浆管32内的通孔，进一步的，连接管7为软管，第一注浆管2上还设置有拥有驱使第二喷淋头8滑入通孔内的驱动件；
46.参照图1和图2，驱动件包括设置在第一注浆管2上的弹簧9，第二喷淋头8套接在弹簧9内，第二弹簧9的一端固定设置在第一注浆管2上，另一端固定设置在第二喷淋头8上，第二喷淋头8用于进入通孔内端部呈锥形。
47.当第二喷淋头8对齐通孔后，在弹簧9的弹力作用下，驱使第二喷淋头8进入通孔内，以便于将外界水源送入出浆管32内，以便于对出浆管32以及波纹管31进行清洗。
48.在本技术实施例中，出浆管32的端部转动设置有端盖10，端盖10的转动轴线平行于出浆管32的轴线方向，端盖10转动至覆盖出浆管32的出料口，对出浆管32进行闭合，出浆管32的端部嵌设有第一电机，端盖10固定设置在第一电机的输出轴上；启动第一电机，第一电机驱动端盖10转动对出浆管32进行闭合，操作简单便捷。
49.本技术实施例一种隧道二衬台车混凝土冲顶装置的实施原理为：
50.进行隧道二衬隧道冲顶施工时，首先启动电动推杆41，电动推杆41驱使出浆管32滑出第一注浆管2，随后启动微型电机43，微型电机43驱动蜗杆44转动，蜗杆44转动带动蜗轮45转动，蜗轮45转动带动铰接轴42转动，进而带动出浆管32转动，使得出浆管32朝向掌子面倾斜，随后将第一注浆管2和第三注浆管与混凝土布料系统连通，进而对隧道拱顶进行冲顶施工。
51.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。