隧道衬砌台车用二次注浆装置的制作方法

本发明涉及隧道衬砌施工设备技术领域，具体涉及隧道衬砌台车用二次注浆装置。

背景技术：

受混凝土的自重作用、混凝土的凝固收缩特性及混凝土的施工工艺等因素的影响，隧道二次衬砌拱顶很容易出现脱空或空洞，并且对隧道二衬混凝土的整体强度和防渗功能影响较大，严重时将危及隧道整体结构强度和建设后运营安全，因此需要采取二衬拱顶二次注浆的方式来弥补这些缺陷,目前传统隧道衬砌台车依然存在隧道衬砌厚度达不到设计要求以及拱顶脱空问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供隧道衬砌台车用二次注浆装置，该装置解决隧道衬砌厚度达不到设计要求和克服拱顶脱空问题，既可以作为浇筑混凝土排气作用，同时兼做检查拱顶混凝土是否饱满的观察孔，提高隧道拱顶衬砌质量的整体性和密实度。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：隧道衬砌台车用二次注浆装置，该二次注浆装置安装在隧道衬砌台车的拱顶模板上，该装置包括安装座、注浆管、堵芯及缓冲机构，所述安装座、所述注浆管及所述堵芯从上到下依次设置，所述缓冲机构设置在所述注浆管与所述堵芯之间；

所述安装座包括安装管、安装盘及法兰盘ⅰ，所述安装盘设置在所述安装管的顶端，所述法兰盘ⅰ设置在所述安装管的底端，所述安装管通过所述安装盘安装在所述拱顶模板上，所述注浆管设置在所述安装管的下方且所述注浆管与所述安装管相连通，所述堵芯包括安全盘和用于密封所述注浆管下端口的芯体，所述芯体设置在所述安全盘的上方。

进一步的，所述注浆管的顶端设置有法兰盘ⅱ，所述注浆管通过法兰盘ⅱ与法兰盘ⅰ固定连接。

进一步的，所述安装管、所述注浆管、所述芯体及所述安全盘的中心轴线重合。

进一步的，所述注浆管上设置有若干个锁紧螺栓，若干个锁紧螺栓均匀分布在所述注浆管的外周面上。

进一步的，所述注浆管上设置有用于监测注浆管内压力的压力表。

进一步的，所述注浆管上设置有若干个耳板，若干个所述耳板均匀的设置在所述注浆管的外周面上。

进一步的，所述缓冲机构包括若干条缓冲弹簧，若干条所述缓冲弹簧沿竖直方向设置，每一条所述缓冲弹簧的顶端一一对应的安装在所述耳板上，每一条所述缓冲弹簧的底端均安装在所述安全盘上。

本发明的有益效果主要表现在以下几个方面：本专利针对传统台车可能存在的衬砌空洞缺陷，对注浆系统预留二次注浆装置；浇筑混凝土时候如果内部充气压强较大，可把堵芯抽出进行排气；另外，堵芯拿掉以后就可以顺着注浆管向上观察拱顶混凝土是否饱满；该装置既作为浇筑混凝土排气作用，同时兼做检查拱顶混凝土是否饱满的观察孔。混凝土灌注结束后，可利用预埋二次注浆管及时进行带模注浆，充填衬砌后的空洞、不密实部位，起到弥补或修复二衬混凝土缺陷的作用，提高衬砌混凝土的整体质量。

附图说明

图1是本发明在非工作状态的结构示意图；

图2是本发明的工作状态的结构示意图；

图3是本发明的安装座局部剖视的结构示意图；

图4是本发明的堵芯的结构示意图；

图中标记：1、拱顶模板，2、安装管，201、安装盘，202、法兰盘ⅰ，3、注浆管，301、法兰盘ⅱ，4、锁紧螺栓，5、安全盘，501、芯体，6、压力表，7、缓冲弹簧，8、耳板。

具体实施方式

结合附图对本发明实施例加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

根据附图可知，隧道衬砌台车用二次注浆装置，该二次注浆装置安装在隧道衬砌台车的拱顶模板1上，该装置包括安装座、注浆管3、堵芯及缓冲机构，所述安装座安装在所述隧道衬砌台车的拱顶模板1上，所述安装座、所述注浆管3及所述堵芯从上到下依次设置，所述缓冲机构设置在所述注浆管3与所述堵芯之间；

所述安装座包括安装管2、安装盘201及法兰盘ⅰ202，所述安装盘201设置在所述安装管2的顶端，所述法兰盘ⅰ202设置在所述安装管2的底端，所述安装管2通过所述安装盘201焊接在所述拱顶模板1上，所述注浆管3设置在所述安装管2的下方且所述注浆管3与所述安装管2相连通，所述注浆管3的顶端设置有法兰盘ⅱ301，所述注浆管3通过法兰盘ⅱ301与法兰盘ⅰ202固定连接；

所述堵芯包括安全盘5和用于密封所述注浆管3下端口的芯体501，所述芯体501设置在所述安全盘5的上方；芯体501的直径小于注浆管3的直径，注浆管3的直径小于安全盘5的直径；

所述安装管2、所述注浆管3、所述芯体501及所述安全盘5的中心轴线重合。所述注浆管3上设置有若干个锁紧螺栓4，若干个锁紧螺栓4均匀设置在注浆管3的外周面上；所述注浆管3上设置有三个锁紧螺栓4，三个所述锁紧螺栓4均匀分布在所述注浆管3的外周面上；

所述注浆管3上设置有用于监测注浆管3内压力的压力表6。所述注浆管3上设置有若干个耳板8，若干个所述耳板8均匀的设置在所述注浆管3的外周面上；所述缓冲机构包括若干条缓冲弹簧7，若干条所述缓冲弹簧7沿竖直方向设置，每一条所述缓冲弹簧7的顶端一一对应的可拆卸的安装在所述耳板8上，每一条所述缓冲弹簧7的底端均可拆卸的安装在所述安全盘5上。

在隧道衬砌台车拱顶中心线位置沿台车纵向方向设置一定数量的二次注浆孔，通过隧道二次衬砌注浆机带模注浆，解决拱顶脱空，提高衬砌质量。本专利的工作流程为：

步骤一、将安装座的安装盘201焊接于隧道衬砌台车的拱顶模板1的内侧，焊接后将拱顶模板1的外表面打磨平整；

步骤二、通过螺栓将法兰盘ⅱ301固定在法兰盘ⅰ202下方，从而将注浆管3安装在安装座的下方；

步骤三、在隧道衬砌台车通过一次注浆孔进行混凝土正常浇筑（大量浇筑）时，将芯体501塞进注浆管3内；此时二次注浆装置处于关闭状态；若注浆管3内的压力过大，推动堵芯沿注浆管3向外移动，缓冲弹簧7伸长，压力空气散出，然后注浆管3内压力降低，缓冲弹簧7收缩，拉动堵芯归位；设置该缓冲机构的目的是避免注浆管3内压力大，使得混凝土浆液没有完全注满，造成隧道顶部空洞；

步骤四、在大批量混凝土浇筑完成后，针对可能存在混凝土浇筑空洞进行二次补充注浆；这时将堵芯拿掉，在注浆管3内塞入混凝土输送管，通过混凝土注浆泵开始二次补充浇筑，直至完成浇筑密实；

设置锁紧螺栓4的目的为：可以将混凝土输送管固定在注浆管3内；通常混凝土输送管选用pvc管。

本专利针对传统台车可能存在的衬砌空洞缺陷，对注浆系统预留二次注浆装置；浇筑混凝土时候如果内部充气压强较大，可把堵芯抽出进行排气；另外，堵芯拿掉以后就可以顺着注浆管3向上看拱顶混凝土是否饱满；该装置既作为浇筑混凝土排气作用，同时兼做检查拱顶混凝土是否饱满的观察孔。混凝土灌注结束后，可利用预埋二次注浆管及时进行带模注浆，充填衬砌后的空洞、不密实部位，起到弥补或修复二衬混凝土缺陷的作用，提高衬砌混凝土的整体质量。该装置提高隧道拱顶衬砌质量的整体性和密实度，加强对隧道拱顶衬砌混凝土冲顶灌注的监控和管理，掌握支护的超欠挖情况，及时进行拱顶不密实部位实施带模注浆，保证拱顶衬砌结构的整体性。

还需要说明的是，在本文中，诸如ⅰ、ⅱ、ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。