一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统的制作方法

1.本实用新型属于隧道衬砌技术领域，具体涉及一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统。


背景技术：

2.在修建隧道时需采用台车搭起模板后浇筑混凝土，传统方法是按照从下向上的顺序浇注，先第1层入料，然后第2层入料，接着第3层入料，最后顶部浇注。
3.传统方法顶部浇注时，从台车模板下方向上泵入混凝土，因钢筋较密，混凝土流动性差等、很容易造成顶部混凝土浇注不满、形成空洞，顶部混凝土大面积脱落，后期对隧道通车运行造成非常大安全影患。随着社会进步，对质量要求提高，国家及施工单位对混凝土浇注质量管理控制越发重视，灌注工艺急需改进。


技术实现要素：

4.基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统及顶拱混凝土纵向连续灌注方法。
5.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统，包括通过一条纵向设置的侧梁一体式连接的前车架、后车架；
6.所述前车架上设置灌注架、浇注枪、顶部入料管、防水层铺设小车，所述前车架上设置纵向轨道，灌注架底部通过转轮在纵向轨道上行走，所述灌注架的顶部设置升降杆，所述浇注枪的前端与所述升降杆的顶部连接；所述顶部入料管的进料端与后车架外部的混凝土地泵车连接，出料端通过拖拉管与浇注枪连通；所述前车架的前后两端分别设置弧形爬升轨道，所述防水层铺设小车安装于弧形爬升轨道上；
7.所述后车架上设置顶模，所述顶模与隧道内壁围成顶部浇筑区域。
8.本实用新型提供的一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统，其使用方法如下：
9.步骤1、将其行驶至使前车架位于待浇筑的隧道内，灌注架行走至前车架的前端，升降杆带动浇注枪下降至与前车架顶部靠近，然后通过前车架进行防水层铺设和钢筋绑扎；
10.步骤2：将其行驶至使后车架位于待浇筑的隧道内，后车架上的顶模到位并与隧道内壁围成顶部浇筑区域，升降杆带动浇注枪上升至与顶部浇筑区域高度适配处，灌注架向后行走的同时将浇注枪送入顶部浇筑区域；
11.步骤3：灌注架向前行走的同时通过浇注枪对顶部浇筑区域进行混凝土的浇筑，浇筑完成时，灌注架行走至前车架前端，浇注枪的后端支撑于升降式托轮上；
12.步骤4：升降杆带动浇注枪下降至与前车架顶部靠近，等待混凝土凝固至脱模的同时对前车架顶部的隧道进行防水层铺设和钢筋绑扎；
13.步骤5：重复上述步骤2至4的操作直至整段隧道浇筑完成。
14.具体的，所述纵向轨道的一侧设置纵向的链条，所述灌注架的底部设置链轮与电机，所述链轮与链条传动连接，所述电机的输出端与链轮的轮轴传动连接。电机启动后带动链轮转动，从而带动灌注架沿纵向轨道行走，电机正反转的同时带动灌注架向前或向后行走。
15.具体的，所述前车架的后端顶部设置升降式托轮，所述灌注架行至前车架前端时，浇注枪的后端支撑于升降式托轮上。顶部浇筑完成后，灌注架向前行走并带动浇注枪从顶部浇筑区域退出，浇注枪的后端支撑于升降式托轮上，升降杆、升降式托轮下降以带动浇注枪下降至与前车架顶部接近处，便于操作人员站在前车架上对前车架顶部的下一段隧道内壁进行钢筋的绑扎与防水层的铺设，同时对浇注枪、拖拉管、顶部入料管进行清理。
16.更具体的，所述升降式托轮包括托轮、伸缩套，所述伸缩套由内套和外套可滑动套接构成，所述托轮通过转轴安装于内套顶部，所述外套的底部与前车架的后端顶部可拆卸连接，其中，内套与外套上分别设置适配的销孔，通过销柱插入销孔以将内套和外套定位。升降杆带动浇注枪上升到位后，将内套高度调节至使托轮支撑于浇注枪下端，插入定位销定位；升降杆带动浇注枪下降时，可将升降式托轮拆除。
17.具体的，所述浇注枪的前端与升降杆顶部铰接。
18.具体的，所述灌注架上设置开口向上的套筒，所述升降杆套设于套筒内，套筒内设置油缸，油缸的缸体与套筒底部铰接，活塞杆与升降杆铰接，油缸带动升降杆升降。
19.所述后车架上还设置侧模、侧模布料管路，所述侧模与顶模的端部铰接后与隧道内壁围成侧部浇筑区域，所述侧模布料管路的进料端与后车架外部的混凝土地泵车连接，出料端延伸至侧部浇筑区域，所述步骤3中，侧模布料管路对侧部浇筑区域进行混凝土的浇筑。
20.优化的，所述浇注枪外套设保护套管，保护套管的端口位于浇注枪外靠近后端处，在浇注枪的顶部位于保护套管端口处设置液位传感报警器，当混凝土浇筑漫淹到浇注枪顶部液位传感报警器时，报警装置发出警报声音，电控装置自动给出信号，适时监控浇筑质量。
21.具体的，所述拖拉管包括依次通过可转动管接头连接的第一管段、第二管段、第三管段，所述第一管段由依次连接的第一弯头、弯管构成，其中，第一弯头的端部通过可转动管接头与浇注枪连接，弯管的一端为与第一弯头连接的倾斜段，另一端为通过卡箍与升降杆侧部连接块连接的水平段；所述第二管段由依次连接的短管、第二弯头，第一长管、第三弯头构成，所述短管的端部通过可转动管接头与弯管的水平段连接；所述第三管段由依次连接的第四弯头、第二长管、第五弯头构成，第四弯头通过可转动管接头与第三弯头连接；所述顶部入料管为由水平管、垂直管通过弯头连接构成的l形管，垂直管垂直安装于前车架侧部中段处，垂直管的下端进料端通过管道与后车架外部的混凝土地泵车连接，水平管出料端通过可转动管接头与第五弯头连接；灌注架带动浇注枪在车架顶部纵向行走时，拖拉管各管段随行走的浇注枪摆动。
22.更具体的，所述车架上安装固定管架和活动管架，其中，所述顶部入料管的水平管通过卡箍与固定管架连接，所述活动管架由依次铰接的第一直杆、第二直杆构成，所述第一直杆的顶部通过管套与弯管的水平段连接，所述第二直杆的底部与固定管架的顶部铰接；所述第一长管的侧部通过卡箍与第一直杆侧部的连接块连接，所述第二长管的侧部通过卡
箍与第二直杆的侧部连接；第一直杆与第二直杆的铰接处与第三弯头和第四弯头的活动连接处高度相同，第二直杆和固定管架的铰接处与第五弯头和顶部入料管的水平管活动连接处高度相同；拖拉管摆动时，活动管架随之摆动，同时对第二管段、第三管段进行稳固支撑。
23.具体的，所述后车架的前端设置封堵块，所述封堵块封堵于顶部浇筑区域的前端，封堵块上设置与浇注枪适配的导向孔；浇注枪穿过导向孔后送入顶部浇筑区域；封堵块在实现浇筑区域封堵同时对浇注枪进行支撑与导向。
24.本实用新型的有益效果为：
25.本实用新型提供的一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统用于混凝土纵向连续灌注，通过设置浇注枪对拱顶混凝土进行浇注，前车架兼顾防水层铺设、钢筋绑扎以及顶部浇筑，后车架实现侧部浇筑，对上一段隧道进行混凝土凝固至脱模的同时对下一段隧道进行防水层铺设和钢筋绑扎，防水层铺设、钢筋绑扎与混凝土脱模互不干涉，浇筑效率高。
附图说明
26.图1为整体侧视图；
27.图2为前车架侧视简图；
28.图3为图2中的a处放大图；
29.图4至前车架正视剖图；
30.图5为灌注架与拖拉管结构图；
31.图6为浇注枪示意图；
32.其中，1为前车架，2为后车架，21为顶模，22为侧模，23封堵块，3为灌注架， 31为升降杆，4为升降式托轮，5为浇注枪，6为顶部入料管、7防水层铺设小车，8 纵向轨道，9为拖拉管，901为第一管段、902为第二管段、903第三管段，10为链条、 11为链轮，12为固定管架，13为活动管架，131第一直杆，132为第二直杆，14为爬升轨道，15为液位传感报警器。
具体实施方式
33.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
34.实施例
35.如图1至6所示，本实施例提供一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统，包括通过一条纵向设置的侧梁一体式连接的前车架1、后车架2；
36.所述前车架1上设置灌注架3、升降式托轮4、浇注枪5、顶部入料管6、防水层铺设小车；
37.前车架1上设置平行的两条纵向轨道8，灌注架3底部通过转轮在纵向轨道8上行走；本实施例中，如图3所示，纵向轨道8的一侧设置纵向的链条10，所述灌注架3 的底部设置链轮11与电机，所述链轮与链条10传动连接，所述电机的输出端与链轮11 的轮轴传动连接；
38.所述灌注架3的顶部设置升降杆31，灌注架3上设置开口向上的套筒，所述升降杆31套设于套筒内，套筒内设置油缸，油缸的缸体与套筒底部铰接，活塞杆与升降杆 31的底部铰接，所述浇注枪5的前端与所述升降杆31的顶部铰接；
39.升降式托轮4设置于前车架1的后端顶部，包括托轮、伸缩套，伸缩套由内套和外套可滑动套接构成，所述托轮通过转轴安装于内套顶部，所述外套的底部与前车架1的后端顶部可拆卸连接；
40.所述顶部入料管6的进料端与后车架2外部的混凝土地泵车连接，出料端通过拖拉管9与浇注枪5连通；如图5所示，本实施例中拖拉管9包括依次通过可转动管接头连接的第一管段901、第二管段902、第三管段903，所述第一管段901由依次连接的第一弯头、弯管构成，其中，第一弯头的端部通过可转动管接头与浇注枪5连接，弯管的一端为与第一弯头连接的倾斜段，另一端为通过卡箍与升降杆31侧部连接块连接的水平段；所述第二管段902由依次连接的短管、第二弯头，第一长管、第三弯头构成，所述短管的端部通过可转动管接头与弯管的水平段连接；所述第三管段903由依次连接的第四弯头、第二长管、第五弯头构成，第四弯头通过可转动管接头与第三弯头连接；所述顶部入料管6为由水平管、垂直管通过弯头连接构成的l形管，垂直管垂直安装于前车架1侧部中段处，垂直管的下端进料端通过管道与后车架2外部的混凝土地泵车连接，水平管出料端通过可转动管接头与第五弯头连接；车架上安装固定管架12和活动管架 13，所述顶部入料管6的水平管通过卡箍与固定管架12连接，所述活动管架13由依次铰接的第一直杆131、第二直杆132构成，所述第一直杆131的顶部通过管套与弯管的水平段连接，所述第二直杆132的底部与固定管架12的顶部铰接；所述第一长管的侧部通过卡箍与第一直杆131侧部的连接块连接，所述第二长管的侧部通过卡箍与第二直杆132的侧部连接；第一直杆131与第二直杆132的铰接处与第三弯头和第四弯头的活动连接处高度相同，第二直杆132和固定管架12的铰接处与第五弯头和顶部入料管6 的水平管活动连接处高度相同；
41.所述前车架1的前后两端分别设置弧形爬升轨道14，所述防水层铺设小车7安装于弧形爬升轨道14上；
42.如图6所示，本实施例中浇注枪5外套设保护套管，保护套管的端口位于浇注枪5 外靠近后端处，在浇注枪5的顶部位于保护套管端口处设置液位传感报警器15；
43.所述后车架2上设置顶模21、侧模22、侧模布料管路，顶模21用于与隧道内顶壁围成顶部浇筑区域，侧模22与顶模21的端部铰接用于与隧道内侧壁围成侧部浇筑区域，侧模布料管路的进料端与后车架2外部的混凝土地泵车连接，出料端延伸至侧部浇筑区域；
44.后车架2的前端设置封堵块23，封堵块23封堵于顶部浇筑区域的前端，封堵块23 上设置与浇注枪5适配的导向孔。
45.本实用新型提供的一种隧道二衬顶拱混凝土纵向连续灌注台车系统，其使用方法如下：
46.步骤1、将其行驶至使前车架1位于待浇筑的隧道内，灌注架3行走至前车架1的前端，升降杆31带动浇注枪5下降至与前车架1顶部靠近，然后通过前车架1进行防水层铺设和钢筋绑扎；
47.步骤2：将其行驶至使后车架2位于待浇筑的隧道内，后车架2上的顶模21、侧模22上升到位后与隧道内壁分别围成顶部浇筑区域、侧部浇筑区域，升降杆31带动浇注枪5上升至与顶部浇筑区域高度适配处，灌注架3向后行走的同时将浇注枪5穿过封堵块23的导向孔后送入顶部浇筑区域；
48.步骤3：灌注架3向前行走的同时通过浇注枪5对顶部浇筑区域进行混凝土的浇筑，
侧模布料管路对侧部浇筑区域进行混凝土的浇筑，期间，当混凝土浇筑漫淹到浇注枪5 顶部液位传感报警器时，报警装置发出警报声音，电控装置自动给出信号，适时监控浇筑质量；浇筑完成时，灌注架3行走至前车架1前端，浇注枪5的后端支撑于升降式托轮4上；
49.步骤4：升降杆31带动浇注枪5下降至与前车架1顶部靠近，等待混凝土凝固至脱模的同时对前车架1顶部的隧道进行防水层铺设和钢筋绑扎；
50.步骤5：重复上述步骤2至4的操作直至整段隧道浇筑完成。
51.本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。