阅读说明：本技术 一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统 (A terminal surface gating system for tunnel secondary lining ) 是由 张旭东 王文胜 周聪 夏明锬 梅灿 张光明 王源 吕虎 曹翠 陈晓飞 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统,至少包括衬砌台车以及浇注泵和浇注管,衬砌台车上连接固定有卷盘机构和导向机构,卷盘机构包括卷盘和驱动电机,卷盘上远离驱动电机的一侧以及卷盘的收卷面上均设置有胶管口,浇注管包括依次连接的预埋段胶管、连接段胶管、固定胶管、活动胶管以及泵接段胶管,预埋段胶管远离连接段胶管的一端位于钢筋网内靠近洞口的端部,固定胶管位于卷盘内并与卷盘固定连接,固定胶管的一端从卷盘收卷面上的胶管口穿出并与连接段胶管连接,活动胶管的一端与泵接段胶管连接,活动胶管的另一端从卷盘一侧的胶管口进入卷盘并与固定胶管连接,该浇注系统结构简单、操作便捷、工作效率高。(The invention provides an end face pouring system for tunnel secondary lining, which at least comprises a lining trolley, a pouring pump and a pouring pipe, wherein a reel mechanism and a guide mechanism are fixedly connected to the lining trolley, the reel mechanism comprises a reel and a driving motor, rubber pipe openings are respectively arranged on one side of the reel far away from the driving motor and on a coiling surface of the reel, the pouring pipe comprises an embedded section rubber pipe, a connecting section rubber pipe, a fixed rubber pipe, a movable rubber pipe and a pump connecting section rubber pipe which are sequentially connected, one end of the embedded section rubber pipe far away from the connecting section rubber pipe is positioned at the end part close to a hole in a steel bar net, the fixed rubber pipe is positioned in the reel and is fixedly connected with the reel, one end of the fixed rubber pipe penetrates out of a rubber pipe opening on the coiling surface and is connected with the connecting section rubber pipe, one end of the movable rubber pipe is connected with the pump connecting section rubber pipe, the other end of the movable rubber pipe enters the reel from the rubber pipe opening on one side of the reel and is connected with the fixed rubber pipe, the pouring system is simple in structure, convenient and fast to operate and high in working efficiency.)

一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统

技术领域

本发明涉及隧道施工

技术领域

，具体涉及一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统。

背景技术

在隧道的二次衬砌工序中，通常采用隧道衬砌台车进行作业，从而实现隧道环形面混凝土的浇注。目前的隧道衬砌台车浇注方法多从台车内部开设数个注浆口，通过注浆口向整个工作环面浇注混凝土，但是浇注时混凝土会受到重力作用和自身塌落度的限制，从而出现混凝土难以克服重力和流动分散性不足而导致的混凝土浇注不密实的情况，进而导致在拱顶处形成二衬脱空、厚度不足、裂纹等缺陷，影响隧道二衬的力学性能，并最终影响隧道的工程质量。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统，该浇注系统通过卷盘机构实现预埋段胶管在钢筋网内沿掌子面方向移动，从而使混凝土均匀布满整个待浇注的钢筋网，且该浇注系统结构简单、操作便捷、工作效率高。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种用于隧道二次衬砌的端面浇注系统，至少包括衬砌台车以及位于衬砌台车上的浇注泵和浇注管，浇注管连接于待浇注的钢筋网和浇注泵之间，通过浇注泵和浇注管向钢筋网内浇注混凝土，所述衬砌台车上连接固定有卷盘机构和导向机构，卷盘机构的收卷方向朝向隧道掌子面，所述卷盘机构包括卷盘和驱动电机，其中驱动电机的输出轴固定于卷盘的一侧，卷盘上远离驱动电机的一侧以及卷盘的收卷面上均设置有胶管口，卷盘为中空结构；所述浇注管包括依次连接的预埋在钢筋网中的预埋段胶管、连接段胶管、固定胶管、活动胶管以及与浇注泵连接的泵接段胶管，其中预埋段胶管远离连接段胶管的一端位于钢筋网内靠近洞口的端部，且预埋段胶管的管口朝向隧道洞口，所述固定胶管位于卷盘内并与卷盘固定连接，固定胶管的一端从卷盘收卷面上的胶管口穿出并与连接段胶管连接，活动胶管的一端与泵接段胶管连接，活动胶管的另一端从卷盘一侧的胶管口进入卷盘并与固定胶管连接，所述活动胶管与固定胶管活动连接并相互转动；预埋段胶管和连接段胶管通过导向机构导向后再卷绕于卷盘机构上，混凝土浇注时，卷盘机构收卷并带动预埋段胶管的管口向隧道掌子面方向移动，从而使混凝土均匀布满整个待浇注的钢筋网。

所述浇注管之间均通过胶管连接装置连接，胶管连接装置包括分别连接于浇注管两端的环形板和环形凹槽以及通过螺栓与环形凹槽连接的环形法兰，所述环形板、环形凹槽的槽底和环形法兰的内圆环直径均与浇注管的管径相匹配，环形板置于环形凹槽内，环形法兰扣压于环形板和环形凹槽上，所述环形板的厚度与环形凹槽的槽深度一致，所述环形板的外圆环直径小于环形凹槽的槽直径，两者相差2～3mm，使连接的浇注管之间均活动连接并相互转动。

所述卷盘一侧的胶管口的直径大于活动胶管的直径，以使活动胶管和固定胶管之间相对运动，活动胶管和泵接段胶管不被卷盘机构卷绕。

所述预埋段胶管预埋于钢筋网的顶部，浇注时使混凝土自由下落，充满整个待浇注钢筋网区域。

所述导向机构包括用于导向的滚轮、位于滚轮两侧且连接固定于台车上的耳板以及销轴，通过销轴将耳板和滚轮固定连接且滚轮绕销轴传动。

所述卷盘一侧的胶管口位于卷盘侧面的中心部位。

所述预埋段胶管和连接段胶管为软管，固定胶管和活动胶管为硬管，在混凝土浇注时不会变形。

与现有技术相比，本发明提供的用于隧道二次衬砌的端面浇注系统具有以下优点：1、本发明提供的浇注系统通过卷盘机构实现预埋段胶管在钢筋网内沿掌子面方向移动，从而使混凝土均匀布满整个待浇注的钢筋网，且该浇注系统结构简单、操作便捷、工作效率高。2、本发明中通过活动胶管和固定连接于卷盘内的固定胶管实现卷盘机构对连接段胶管和预埋段胶管的卷绕，并使泵接段胶管不被卷盘机构卷绕。3、本发明提供的胶管连接装置既能够保证混凝土在浇注管内的输送，又能保证浇注管之间连接稳固并相对转动。

附图说明

图1为本发明提供的用于隧道二次衬砌的端面浇注系统的整体结构示意图；

图2为本发明中卷盘机构、活动胶管和固定胶管的连接主视图；

图3为本发明中卷盘机构、活动胶管和固定胶管的连接侧视图；

图4为本发明中胶管连接装置的结构图；

图5为本发明中导向机构的结构图；

图6为本发明提供的用于隧道二次衬砌的端面浇注系统的工作流程图；

图中：1-衬砌台车，2-钢筋网，3-卷盘机构，31-卷盘，311-胶管口，32-驱动电机，4-浇注管，41-预埋段胶管，42-连接段胶管，43-固定胶管，44-活动胶管，45-泵接段胶管，5-胶管连接装置，51-环形板，52-环形凹槽，53-环形法兰，54-螺栓，6-导向机构，61-滚轮，62-耳板，63-销轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细具体的说明。

本实施例提供的用于隧道二次衬砌的端面浇注系统的整体结构如图1所示，至少包括衬砌台车1以及位于衬砌台车上的浇注泵和浇注管4，浇注管连接于待浇注的钢筋网2和浇注泵之间，通过浇注泵和浇注管向钢筋网内浇注混凝土。

所述衬砌台车上连接固定有卷盘机构3，卷盘机构的收卷方向朝向隧道掌子面，所述卷盘机构包括卷盘31和驱动电机32，其中驱动电机的输出轴固定于卷盘的一侧，卷盘与驱动电机的输出轴相对固定，从而使驱动电机带动卷盘旋转。所述卷盘上远离驱动电机的一侧以及卷盘的收卷面上均设置有胶管口311，其中卷盘一侧的胶管口位于卷盘侧面的中心部位，卷盘为中空结构。具体地，卷盘的两侧为圆形板，中间为横置的圆柱，圆柱的直径小于圆形板的直径，卷盘机构工作时浇注管卷绕在圆柱上。

所述浇注管包括依次连接的预埋在钢筋网中的预埋段胶管41、连接段胶管42、固定胶管43、活动胶管44以及与浇注泵连接的泵接段胶管45。其中预埋段胶管和连接段胶管为软管，能够被卷盘卷绕；固定胶管和活动胶管为硬管，在混凝土浇注时不会变形。

在隧道衬砌施工之前，将预埋段胶管预先固定在隧道拱壁铺设的钢筋网中，所述预埋段胶管预埋于钢筋网的顶部，浇注时使混凝土自由下落，充满整个待浇注钢筋网区域。预埋段胶管远离连接段胶管的一端位于钢筋网内靠近洞口的端部，且预埋段胶管的管口朝向隧道洞口，靠近已完成的二衬施工断面。工作时，预埋段胶管从靠近隧道洞口的端部向掌子面移动，从而实现整个区域的均匀浇筑。

本实施例中，固定胶管位于卷盘内并与卷盘固定连接，固定胶管的一端从卷盘的收卷面上的胶管口穿出并与连接段胶管连接，活动胶管的一端与泵接段胶管连接，活动胶管的另一端从卷盘一侧的胶管口进入卷盘并与固定胶管连接，所述活动胶管与固定胶管活动连接并相互转动，卷盘一侧的胶管口的直径大于活动胶管的直径，以使活动胶管和固定胶管之间相对运动，活动胶管和泵接段胶管不被卷盘机构卷绕。卷盘机构、活动胶管和固定胶管的连接如图2和图3所示。卷盘一侧的胶管口的直径大于活动胶管的直径，以使固定胶管随卷盘转动时，活动胶管能够相对卷盘活动，从而不被卷盘卷绕。另外，连接段胶管与固定于卷盘内的固定胶管连接，卷盘机构工作时，固定胶管随卷盘一起转动，并带动连接段胶管和预埋段胶管移动并卷绕。

所述浇注管之间均通过胶管连接装置5连接，胶管连接装置包括分别连接于浇注管两端的环形板51和环形凹槽52以及通过螺栓54与环形凹槽连接的环形法兰53，所述环形板、环形凹槽的槽底和环形法兰的内圆环直径均与浇注管的管径相匹配，从而使混凝土能够通过胶管连接装置，环形板置于环形凹槽内，环形法兰扣压于环形板和环形凹槽上，所述环形板的厚度与环形凹槽的槽深度一致，保证环形法兰能够平整的扣压在环形板和环形凹槽上，胶管连接装置的结构如图4所示。本实施例中，环形板的外圆环直径小于环形凹槽的槽直径，两者相差2～3mm，使连接的浇注管之间均活动连接并相互转动。具体连接步骤为：首先将环形板置于环形凹槽内，再将环形法兰扣压在环形板和环形凹槽上，最后装上螺栓进行连接，既能够保证混凝土在浇注管内的输送，又能保证浇注管之间连接稳固并相对转动。

所述衬砌台车上连接固定有导向机构6，所述导向机构包括用于导向的滚轮61、位于滚轮两侧且连接固定于台车上的耳板62以及销轴63，通过销轴将耳板和滚轮固定连接且滚轮绕销轴传动，导向机构的结构如图5所示。预埋段胶管和连接段胶管通过导向机构导向后再卷绕于卷盘机构上，导向机构根据施工现场环境设置有一个以上，能够保证整个浇注管不会翻转或缠绕。

用于隧道二次衬砌的端面浇注系统的工作流程图如图6所示，包括以下步骤：(1)将预埋段胶管预埋固定在钢筋网中。(2)移动衬砌台车到浇注位置，并将预埋段混凝土胶管与连接段胶管连接，其余各个节段依次连接，如图1所示，连接完成之后开始浇注混凝土。(3)驱动电机带动卷盘旋转，连接段胶管和预埋段胶管卷绕在卷盘上，带动预埋段胶管向隧道掌子面移动，从而使混凝土布满整个待浇注的钢筋网。(4)预埋段胶管移出待浇注的钢筋网区域，将钢筋网区域的预埋端头封堵，浇注完成。施工时，应注意卷盘机构的卷绕速度与混凝土的浇注速度相适应，确保预埋段胶管的前端浇注完成之后才会向隧道掌子面方向移动。