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CN110645023A - 隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备 - Google Patents

隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备 Download PDF

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Publication number
CN110645023A
CN110645023A CN201911110038.3A CN201911110038A CN110645023A CN 110645023 A CN110645023 A CN 110645023A CN 201911110038 A CN201911110038 A CN 201911110038A CN 110645023 A CN110645023 A CN 110645023A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
rotating
cylinder
sliding
grouting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911110038.3A
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English (en)
Inventor
王明慧
李开兰
蒋树平
邓小知
刘大琳
邓忠业
莫万宏
卢永铨
朱建国
何虎
赵宏伟
王学文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Enkang Machinery Equipment Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Enkang Machinery Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Guangxi Enkang Machinery Equipment Co Ltd filed Critical Guangxi Enkang Machinery Equipment Co Ltd
Priority to CN201911110038.3A priority Critical patent/CN110645023A/zh
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,涉及隧道二衬拱部带模注浆技术领域,包括底座、转动机构、拔管机构。转动机构和拔管机构分别固定在底座上。转动机构包括旋转装置和第一夹紧装置。旋转装置的转动部与第一夹紧装置固定连接。底座上固定设置有直线运动机构,直线运动机构的运动部与拔管连接架固定连接,拔管连接架的一侧与第二夹紧装置固定连接。注浆管能够穿设于旋转装置、第一夹紧装置以及第二夹紧装置,并被第一夹紧装置和第二夹紧装置夹紧或松开。本发明通过转动机构和拔管机构的相互配合,可以实现对注浆管夹紧、旋转以及向外拔出同时注浆的功能。其设计合理,结构巧妙,效率高,稳定性好,便于组装和检修。

Description

隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备
技术领域
本发明涉及隧道二衬拱部带模注浆技术领域,特别涉及一种隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备。
背景技术
隧道二衬脱空、空洞质量缺陷问题仍是目前二衬施工的较普遍问题。从以往隧道工程施工过程质量检测、检查,以及工程竣工质量检测验收的缺陷问题统计数据看,二衬拱部、拱腰的脱空、空洞问题较多,部分问题程度较严重,造成设计结构安全隐患,对铁路、公路、市政道路运营安全影响较大,一直受铁路、公路、市政道路建设单位、铁路局、公路局、铁总质量监督管理局关注。
隧道二衬的拱部及拱腰部位产生脱空、空洞原因主要有:(1)因混凝土流动性、和易性等工作性能不良,造成混凝土泵入二衬台车拱部模板后流动性不佳而局部未能灌满。(2)台车拱部模板附着式振捣器振捣过程中可能存在拱部混凝土继续下沉情况而脱空现象。(3)隧道设计纵坡会趋使拱部混凝土由高端向低端流动,而易造成高端未灌满。(4)混凝土封顶时,泵送管堵管、混凝土供应不及时等因素造成入模混凝土接近初凝而流动性受阻情况,可能带来局部未灌满。
二衬拱顶带模RPC管径向注浆为近年国内铁路隧道施工推广的新技术。浇筑混凝土前在台车拱部模板中线位置预留的注浆管孔上安装RPC注浆管,管口切“十”字槽并顶至防水板及初支面,管外径 36mm,内径 15mm,二衬砼封顶灌筑时也可通过RPC管口是否溢浆判断该部位是否灌满砼。拱顶混凝土封顶灌筑完成后3-6h内完成拱部带模注浆,一般12m长二衬台车纵向布设4孔,若本孔注浆则邻近孔作为排气孔,如果注浆压力超过1.0MPa或邻孔溢浆即可更换至下一孔注浆,直至全部孔已注浆或溢浆。带模注浆料可采购市场成品微膨胀混合料砂浆,能达到混凝土同等强度。具体内容可以参考实用新型专利:CN207297034U,隧道二衬混凝土拱顶回填注浆装置。
上述技术方案存在的问题是:(1)一般12m台车布置RPC注浆管4孔,孔位间隔布置,施工经验及雷达检测发现,拱顶砼脱空、空洞是无规律的,脱空点未必刚好在注浆孔位置,注浆未必能将拱部各处脱空都灌满。(2)注浆管孔与邻近排气管孔未必是空间相通的,边注浆边排出封闭空间气体只是理想状况,因此即使达到注浆压力也未必是真注满。(3)通过雷达无损检测显示,该注浆工艺仍无法确保拱部脱空均能得到注浆回填及实现注满。
为了解决上述问题,我们研究出了一种新工法:在二衬拱顶上面沿着拱轴向设置有一根注浆管,注浆回填时一边往注浆管内注入浆液一边将注浆管向外拉出。上述工法如果用人工操作,其工序繁琐,需要反复执行灌浆、拔管的操作,增加了操作人员的劳动强度。另外,由于浇筑二衬时混凝土会随着时间的加长而凝固,将预制在其拱顶的注浆管牢牢粘住,导致注浆回填时注浆管无法向外拔出,此外,由于注浆管比较长,其与混凝土的摩擦力很大,即使混凝土没有将注浆管固化,仅采用人工也很难将其拔出。
发明内容
实现隧道二衬拱部纵向的全覆盖带模注浆,为解决因混凝土凝固将注浆管粘住导致无法向外拔出的问题,本发明采用如下技术方案实现:
一种隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,包括底座、转动机构、拔管机构;
所述转动机构和拔管机构分别固定在底座上;
所述转动机构包括旋转装置和第一夹紧装置;
所述旋转装置为空心结构,旋转装置的转动部与所述第一夹紧装置固定连接;旋转装置的转动部能够带动第一夹紧装置做一定角度的旋转;
所述拔管机构包括第二夹紧装置、直线运动机构以及拔管连接架;
所述底座上固定设置有直线运动机构,直线运动机构的运动部与所述拔管连接架固定连接,拔管连接架的一侧与第二夹紧装置固定连接;
注浆管能够穿设于旋转装置、第一夹紧装置以及第二夹紧装置,并被第一夹紧装置和第二夹紧装置夹紧或松开。
优选地,所述底座包括底板、转动机构固定台、门架、支撑臂;
所述底板的一端固定设置有转动机构固定台,转动机构固定台上固定设置有所述旋转装置;
所述底板的另一端固定设置有门架,门架呈拱门形结构,门架靠近旋转装置一面的两侧分别固定设置有所述直线运动机构;
门架远离旋转装置的另一面的两侧上分别固定设置有两根支撑臂,该支撑臂垂直设置在所述门架上;
所述拔管连接架包括导轨、滑块、支撑连接梁、支撑连接法兰;
所述导轨分别固定设置在所述支撑臂上,所述滑块可滑动设置在所述导轨上;
所述支撑连接梁呈L形结构,其底部固定设置在所述滑块上,支撑连接梁的中部一侧固定设置有所述支撑连接法兰;
所述直线运动机构的运动部与所述支撑连接梁固定连接,通过直线运动机构的运动部的前后移动能够带动支撑连接梁以及滑块沿着导轨前后滑动;
所述支撑连接法兰与第二夹紧装置固定连接。
优选地,所述底板上还开设有空槽;
所述支撑臂与门架之间还固定设置有肋板;
所述转动机构固定台呈倒U形结构。
优选地,所述旋转装置为自带法兰盘的摆动液压缸;
所述第一夹紧装置包括转管法兰盘、转管固定半圆柱、转管滑杆固定耳、转管滑杆、转管活动半圆柱以及夹紧缸;
所述转管法兰盘呈圆盘形结构,其中心开设有通孔,转管法兰盘一侧沿着圆心环绕固定设置有转管固定半圆柱;
转管固定半圆柱呈半圆柱体结构,其中心开设有夹口,转管固定半圆柱的两侧固定设置有转管滑杆固定耳;
转管活动半圆柱也呈半圆柱体结构,其中心开设有夹口,转管活动半圆柱的两侧固定设置有转管滑套,转管活动半圆柱与转管固定半圆柱相互对应匹配;
所述夹紧缸为直线运动缸,其缸体两侧分别固定设置有一根转管滑杆,转管滑杆穿设在所述转管滑套和转管滑杆固定耳内;
转管活动半圆柱的底部与所述夹紧缸的活塞杆的一端固定连接,通过活塞杆的的伸缩,能够带动转管活动半圆柱沿着转管滑杆上下滑动;
所述旋转装置的转动部与转管法兰盘固定连接。
优选地,所述直线运动机构为直线液压缸;
所述第二夹紧装置包括拔管法兰盘、拔管固定半圆柱、拔管滑杆固定耳、拔管滑杆、拔管活动半圆柱以及拔管夹紧缸;
所述拔管法兰盘呈圆盘状结构,其中心开设有通孔,拔管法兰盘一侧固定设置有拔管固定半圆柱,拔管固定半圆柱的两侧分别固定设置有拔管滑杆固定耳,拔管滑杆固定耳内穿设固定有一根拔管滑杆;
所述拔管滑杆上还可滑动设置有所述拔管活动半圆柱;
所述拔管滑杆的底部与所述拔管夹紧缸固定连接;
所述拔管夹紧缸的活塞杆与所述拔管活动半圆柱的底部固定连接。
优选地,所述拔管法兰盘的中心通孔与所述转管法兰盘的中心通孔不在同一轴线上。
优选地,还包括纵向滑台,所述纵向滑台包括滑台导轨、滑台滑块、滑台底座、滑台轴承座、滑台丝杆以及滑台转盘;
所述滑台底座上平行固定设置有两根滑台导轨;
两根所述滑台导轨上分别可滑动设置有所述滑台滑块,所述底板与所述滑台滑块固定连接;
所述滑台底座的一侧固定设置有滑台轴承座,其内设置有轴承,轴承内可转动穿设有所述滑台丝杆;
滑台丝杆的一端与所述底板的底部可转动连接,滑台丝杆的另一端与所述滑台转盘固定连接。
优选地,还包括升降平台,所述升降平台包括升降平台底座、升降平台滑套、升降平台滑杆、升降平台丝杆、升降平台转盘;
所述升降平台底座上固定设置有多个升降平台滑套,升降平台滑套内可滑动穿设有升降平台滑杆,升降平台滑杆的顶部与所述滑台底座的底部固定连接;
所述滑台底座的底部还与所述升降平台丝杆可转动连接,所述升降平台丝杆穿设在所述升降平台底座中,升降平台底座上还可转动设置有升降平台转盘,升降平台转盘的中心开设有螺纹孔,该螺纹孔与所述升降平台丝杆相互匹配,所述升降平台丝杆穿设在所述升降平台转盘的螺纹孔中。
优选地,还包括总体支撑架,所述总体支撑架包括顶板、支撑腿;
所述顶板的底部四角固定设置有四根所述支撑腿;
顶板的上面固定设置有升降平台底座,所述顶板上开设有滑杆孔,所述升降平台滑杆可穿设于所述滑杆孔内。
优选地,所述夹紧缸、直线运动机构、拔管夹紧缸均为直线液压缸、直线气缸或者直线电缸。
本发明通过转动机构和拔管机构的相互配合,可以实现对注浆管夹紧、旋转以及向外拔出同时注浆的功能。本发明设计合理,结构巧妙,效率高,稳定性好,便于组装和检修。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图;
图2是转动机构的结构示意图;
图3是底座的结构示意图;
图4是第一夹紧装置的立体图;
图5是第一夹紧装置的另一方向的立体图;
图6是第一夹紧装置又一方向的立体图;
图7是拔管机构的示意图;
图8是拔管机构的另一方向的示意图;
图9是拔管机构的爆炸示意图;
图10是纵向滑台、升降平台以及总体支撑架的示意图;
图11是注浆机与注浆管连接好之后的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施方式中的图1~11,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施方式。
如图1所示,一种隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,至少包括底座1、转动机构2、拔管机构3。
转动机构2和拔管机构3分别固定在底座1上,并且二者的中心位于不同一条直线上。
如图2所示,转动机构2包括旋转装置20和第一夹紧装置21。其中,旋转装置20为空心结构,其内可以贯穿设有注浆管7。旋转装置20可以采用回转减速器制成,也可以采用摆动液压缸制成。旋转装置20的转动部与第一夹紧装置21固定连接。旋转装置20的转动部能够带动第一夹紧装置21做一定角度的旋转。第一夹紧装置21可以采用机床上常用的夹紧机构,也可以是其他形式的夹紧方式,只要能够方便地实现注浆管7的夹紧或者松开即可。
如图7所示,拔管机构3包括第二夹紧装置30、直线运动机构31以及拔管连接架32。
底座1上固定设置有直线运动机构31,直线运动机构31可以是直线液压缸、直线气缸或者直线电缸以及丝杆传动机构等等,只要能够实现直线往复运动即可。直线运动机构31的运动部与拔管连接架32固定连接,拔管连接架32的一侧与第二夹紧装置30固定连接。第二夹紧装置30与第一夹紧装置21结构相似,可以相互借鉴或者替换使用。
工作时,将隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备移动到预埋在二衬拱顶上的注浆管7位置,将注浆管7从转动机构2的空心端插入,途径第一夹紧装置21、拔管连接架32以及第二夹紧装置30,并从第二夹紧装置30的另一端伸出。也就是说,注浆管7能够穿设于旋转装置20、第一夹紧装置21以及第二夹紧装置30,并被第一夹紧装置21和第二夹紧装置30夹紧或松开。转动机构2的第一夹紧装置21夹紧注浆管7后,由旋转装置20带动其转动,可以防止混凝土将注浆管7固化。在注浆时,转动机构2停止工作,由拔管机构3工作,第二夹紧装置30夹紧注浆管7,然后由直线运动机构31将第二夹紧装置30及注浆管7向外推出一定距离,然后从注浆管7外端注入水泥浆,从而实现一边注浆一边拔管的操作。
在一实施例中,为了使得结构更为紧凑,受力更合理,如图3所示,底座1包括底板10、转动机构固定台11、门架13、支撑臂14。底板10的一端固定设置有转动机构固定台11,转动机构固定台11上固定设置有旋转装置20。转动机构固定台11呈倒U形结构,目的是抬高旋转装置20。其具体结构可以是采用槽钢或者板材焊接而成。
底板10的另一端固定设置有门架13,门架13与底板10相互垂直。门架13呈拱门形结构,门架13靠近旋转装置20一面的两侧分别用螺钉固定设置有直线运动机构31。门架13远离旋转装置20的另一面的两侧上分别固定设置有两根支撑臂14,该支撑臂14垂直设置在门架13上。为了使得结构更为牢固,支撑臂14与门架13之间还固定设置有肋板15。
如图9所示,拔管连接架32包括导轨320、滑块321、支撑连接梁322、支撑连接法兰323。
导轨320为方形导轨,其分别采用螺钉固定设置在支撑臂14上。滑块321可滑动设置在导轨320上。
支撑连接梁322呈L形结构,其底部采用螺钉固定设置在滑块321上。支撑连接梁322的中部一侧固定设置有支撑连接法兰323。直线运动机构31的运动部与支撑连接梁322固定连接,通过直线运动机构31的运动部的前后移动能够带动支撑连接梁322以及滑块321沿着导轨320前后滑动。支撑连接法兰323与第二夹紧装置30固定连接。
此外,底板10上还开设有空槽12,空槽12可以减少重量,而且还能够使得第一夹紧装置21转动时因高度问题造成与底板的干涉。
在一实施例中,为了简化结构,降低成本,如图2~6所示,旋转装置20为自带法兰盘的摆动液压缸,该液压缸摆动角度为60度角。
如图4~6所示,第一夹紧装置21包括转管法兰盘210、转管固定半圆柱211、转管滑杆固定耳212、转管滑杆213、转管活动半圆柱214以及夹紧缸215。
其中,转管法兰盘210呈圆盘形结构,其中心开设有通孔,用于穿入注浆管7,转管法兰盘210一侧沿着圆心环绕固定设置有转管固定半圆柱211。
转管固定半圆柱211呈半圆柱体结构,其中心轴上沿着轴向开设有多边形通孔,该通孔作为用于夹持注浆管7的夹口。转管固定半圆柱211的两侧分别固定设置有转管滑杆固定耳212。转管滑杆固定耳212是一个垂直设置的套筒结构,其内可以穿设、固定转管滑杆213。
转管活动半圆柱214也呈半圆柱体结构,其中心开设有夹口,与上述的转管固定半圆柱211相互对应,只是其不固定在转管法兰盘210上。转管活动半圆柱214的两侧垂直固定设置有转管滑套2140,转管活动半圆柱214与转管固定半圆柱211相互对应匹配。
夹紧缸215为直线运动缸,比如液压缸、气缸或者电缸等,其缸体两侧分别固定设置有一根转管滑杆213,转管滑杆213穿设在转管滑套2140和转管滑杆固定耳212内。
转管活动半圆柱214的底部与夹紧缸215的活塞杆2150的一端固定连接,通过活塞杆2150的的伸缩,能够带动转管活动半圆柱214沿着转管滑杆213上下滑动。旋转装置20的转动部与转管法兰盘210固定连接。
为了进一步简化结构,降低成本,如图7~9所示,直线运动机构31采用直线液压缸,以便于采购和组装。
第二夹紧装置30包括拔管法兰盘300、拔管固定半圆柱301、拔管滑杆固定耳303、拔管滑杆304、拔管活动半圆柱305以及拔管夹紧缸306。拔管法兰盘300呈圆盘状结构,其中心开设有通孔,用于穿过注浆管7。拔管法兰盘300一侧固定设置有拔管固定半圆柱301,拔管固定半圆柱301的两侧分别固定设置有拔管滑杆固定耳303,拔管滑杆固定耳303内穿设固定有一根拔管滑杆304。拔管滑杆304上还可滑动设置有拔管活动半圆柱305。拔管滑杆304的底部与拔管夹紧缸306固定连接。拔管夹紧缸306的活塞杆3060与拔管活动半圆柱305的底部固定连接。由上述及图可知,第二夹紧装置30的结构与第一夹紧装置21的结构很接近,只是夹口的形状不完全一样而已,由图8可以看出,第二夹紧装置30的夹口为方形结构,由图5可以看出,第一夹紧装置21的夹口为六边形结构。这样的设计可以有效防止因结构相同导致注浆管7不好脱离夹口。
此外,为了进一步保证第一夹紧装置21与第二夹紧装置30夹紧后注浆管7不容易松开,拔管法兰盘300的中心通孔与转管法兰盘210的中心通孔不在同一轴线上。也就是说,第一夹紧装置21的夹口与第二夹紧装置30的夹口不在同一轴线上,二者在水平位置上相互错开一定距离,比如1~3厘米的距离,这样就可以借助错开的力将注浆管7从夹口拉出。
由于装置比较重,不便于调整,为了解决这一问题,如图10所示,还包括纵向滑台4,纵向滑台4包括滑台导轨40、滑台滑块41、滑台底座42、滑台轴承座43、滑台丝杆45以及滑台转盘46。滑台底座42上平行固定设置有两根滑台导轨40。
两根滑台导轨40上分别可滑动设置有滑台滑块41,底板10与滑台滑块41固定连接。滑台底座42的一侧固定设置有滑台轴承座43,其内设置有轴承,轴承内可转动穿设有滑台丝杆45。滑台丝杆45的一端与底板10的底部可转动连接,滑台丝杆45的另一端与滑台转盘46固定连接。
此外,还包括升降平台5,升降平台5包括升降平台底座50、升降平台滑套51、升降平台滑杆52、升降平台丝杆53、升降平台转盘54。升降平台底座50上固定设置有多个升降平台滑套51,升降平台滑套51内可滑动穿设有升降平台滑杆52,升降平台滑杆52的顶部与滑台底座42的底部固定连接。滑台底座42的底部还与升降平台丝杆53可转动连接,升降平台丝杆53穿设在升降平台底座50中,升降平台底座50上还可转动设置有升降平台转盘54,升降平台转盘54的中心开设有螺纹孔,该螺纹孔与升降平台丝杆53相互匹配,升降平台丝杆53穿设在升降平台转盘54的螺纹孔中。
还包括总体支撑架6,总体支撑架6包括顶板60、支撑腿61。顶板60的底部四角固定设置有四根支撑腿61。顶板60的上面固定设置有升降平台底座50,顶板60上开设有滑杆孔600,升降平台滑杆52可穿设于滑杆孔600内。
上述的夹紧缸215、直线运动机构31、拔管夹紧缸306均为直线液压缸、直线气缸或者直线电缸。
此外,还包括控制系统和注浆装置。控制系统包括控制器以及电磁阀、接触器或变频器。注浆装置包括注浆泵、注浆软管以及压力表,注浆泵进口和出口分别连接有注浆软管,注浆泵出口的注浆软管与预埋在二衬拱顶的注浆管外端连接;压力表用于检测注浆管内的压力。控制器的输出端分别与电磁阀、接触器连接,电磁阀用于控制直线运动机构以及夹紧装置的动作。接触器或者变频器用于控制注浆泵。为了便于外部控制,控制器还与控制按钮或者通讯模块连接,用于接收外部控制指令。通讯模块包括无线通讯模块或者有线通讯模块,能够实现远程控制。由于这样的控制系统比较简单,都是常见的时序控制方式,比如用PLC控制,或者单片机控制都可以实现,注浆机构也都是现有的技术,因此此处不做过多赘述。
工作时,首先将图1所示的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备搬运移动到台车上,通过转动升降平台转盘54可以上下调整滑台底座42的高度。当升降平台转盘54正转时,升降平台丝杆53相对为反转,升降平台丝杆53上升,滑台底座42也上升,反之则下降。转动滑台转盘46时,带动滑台丝杆45也转动,滑台丝杆45带动底板10沿着滑台导轨40纵向移动,实现左右方向的调整。上述机构都是成熟的技术,可以直接套用或者借鉴。
利用升降平台5和纵向滑台4将转动机构2调整到预埋在二衬拱顶的注浆管7后,将注浆管7插入到转动机构2及拔管机构3内,并从拔管机构3的尾部伸出,如图11所示,图中省略了隧道的结构。在注浆管7的端部套上与水泥浆连接的软管。
安装好之后,启动控制系统,控制系统首先控制作为旋转装置20的摆动液压缸恢复原位,即第一夹紧装置21垂直于地面;然后控制第一夹紧装置21中的夹紧缸215,使其活塞杆2150推出,进而带动转管活动半圆柱214向上移动并夹紧注浆管7;此时,拔管机构3不工作,处于松开状态。第一夹紧装置21夹紧注浆管7后,旋转装置20带动第一夹紧装置21以及注浆管7转动60°角度;接着控制夹紧缸215,使其活塞杆2150缩回,从而松开注浆管7;松开后,旋转装置20反向转动60°角度,回复到原来的状态;然后再控制第一夹紧装置21中的夹紧缸215,使其活塞杆2150推出,进而带动转管活动半圆柱214向上移动并夹紧注浆管7;接着旋转装置20带动第一夹紧装置21以及注浆管7转动60°角度。如此周而复始,可以连续地实现注浆管7的转动。注浆管7每旋转一圈,转动机构2需要协同动作6次。这样的设计可以避免连接在夹紧缸215上的管路出现缠绕造成故障。通过上述的转动,就可以防止混凝土凝固将注浆管7牢牢固定住的问题。
当二衬的混凝土达到一定硬度后,开始向其拱顶空腔内注入水泥浆。这时候,控制系统首先停止转动机构2的转动操作,并控制第一夹紧装置21松开。接着控制第二夹紧装置30上的拔管夹紧缸306,使其活塞杆3060伸出,带动拔管活动半圆柱305夹紧注浆管7;夹紧后,控制直线运动机构31向外移动,即液压缸的活塞杆向外伸出。伸出过程中,就可以带动注浆管7向外拔出一段距离。拔出动作完成后,控制系统控制注浆泵从软管向注浆管7中泵入水泥浆,从而实现一个步骤的注浆。注浆过程中,通过管路上的压力可以判断是否注满,注满后,就可以停止该阶段的注浆,进入下一个注浆周期。注浆注满后,控制系统控制注浆泵停止工作,然后再次重复上述的动作:控制第二夹紧装置30上的拔管夹紧缸306,使其活塞杆3060伸出,带动拔管活动半圆柱305夹紧注浆管7;夹紧后,控制直线运动机构31向外移动,即液压缸的活塞杆向外伸出。伸出过程中,就可以带动注浆管7向外拔出一段距离。拔出动作完成后,控制系统控制注浆泵从软管向注浆管7中泵入水泥浆。如此周而复始,就可以一点点完成注浆工作。由于采用了液压夹紧和拔管,大大减轻了操作人员的工作负担。

Claims (10)

1.一种隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于,包括底座(1)、转动机构(2)、拔管机构(3);
所述转动机构(2)和拔管机构(3)分别固定在底座(1)上;
所述转动机构(2)包括旋转装置(20)和第一夹紧装置(21);
所述旋转装置(20)为空心结构,旋转装置(20)的转动部与所述第一夹紧装置(21)固定连接;旋转装置(20)的转动部能够带动第一夹紧装置(21)做一定角度的旋转;
所述拔管机构(3)包括第二夹紧装置(30)、直线运动机构(31)以及拔管连接架(32);
所述底座(1)上固定设置有直线运动机构(31),直线运动机构(31)的运动部与所述拔管连接架(32)固定连接,拔管连接架(32)的一侧与第二夹紧装置(30)固定连接;
注浆管能够穿设于旋转装置(20)、第一夹紧装置(21)以及第二夹紧装置(30),并被第一夹紧装置(21)和第二夹紧装置(30)夹紧或松开。
2.根据权利要求1所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述底座(1)包括底板(10)、转动机构固定台(11)、门架(13)、支撑臂(14);
所述底板(10)的一端固定设置有转动机构固定台(11),转动机构固定台(11)上固定设置有所述旋转装置(20);
所述底板(10)的另一端固定设置有门架(13),门架(13)呈拱门形结构,门架(13)靠近旋转装置(20)一面的两侧分别固定设置有所述直线运动机构(31);
门架(13)远离旋转装置(20)的另一面的两侧上分别固定设置有两根支撑臂(14),该支撑臂(14)垂直设置在所述门架(13)上;
所述拔管连接架(32)包括导轨(320)、滑块(321)、支撑连接梁(322)、支撑连接法兰(323);
所述导轨(320)分别固定设置在所述支撑臂(14)上,所述滑块(321)可滑动设置在所述导轨(320)上;
所述支撑连接梁(322)呈L形结构,其底部固定设置在所述滑块(321)上,支撑连接梁(322)的中部一侧固定设置有所述支撑连接法兰(323);
所述直线运动机构(31)的运动部与所述支撑连接梁(322)固定连接,通过直线运动机构(31)的运动部的前后移动能够带动支撑连接梁(322)以及滑块(321)沿着导轨(320)前后滑动;
所述支撑连接法兰(323)与第二夹紧装置(30)固定连接。
3.根据权利要求2所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述底板(10)上还开设有空槽(12);
所述支撑臂(14)与门架(13)之间还固定设置有肋板(15);
所述转动机构固定台(11)呈倒U形结构。
4.根据权利要求2所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述旋转装置(20)为自带法兰盘的摆动液压缸;
所述第一夹紧装置(21)包括转管法兰盘(210)、转管固定半圆柱(211)、转管滑杆固定耳(212)、转管滑杆(213)、转管活动半圆柱(214)以及夹紧缸(215);
所述转管法兰盘(210)呈圆盘形结构,其中心开设有通孔,转管法兰盘(210)一侧沿着圆心环绕固定设置有转管固定半圆柱(211);
转管固定半圆柱(211)呈半圆柱体结构,其中心开设有夹口,转管固定半圆柱(211)的两侧固定设置有转管滑杆固定耳(212);
转管活动半圆柱(214)也呈半圆柱体结构,其中心开设有夹口,转管活动半圆柱(214)的两侧固定设置有转管滑套(2140),转管活动半圆柱(214)与转管固定半圆柱(211)相互对应匹配;
所述夹紧缸(215)为直线运动缸,其缸体两侧分别固定设置有一根转管滑杆(213),转管滑杆(213)穿设在所述转管滑套(2140)和转管滑杆固定耳(212)内;
转管活动半圆柱(214)的底部与所述夹紧缸(215)的活塞杆(2150)的一端固定连接,通过活塞杆(2150)的的伸缩,能够带动转管活动半圆柱(214)沿着转管滑杆(213)上下滑动;
所述旋转装置(20)的转动部与转管法兰盘(210)固定连接。
5.根据权利要求4所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述直线运动机构(31)为直线液压缸;
所述第二夹紧装置(30)包括拔管法兰盘(300)、拔管固定半圆柱(301)、拔管滑杆固定耳(303)、拔管滑杆(304)、拔管活动半圆柱(305)以及拔管夹紧缸(306);
所述拔管法兰盘(300)呈圆盘状结构,其中心开设有通孔,拔管法兰盘(300)一侧固定设置有拔管固定半圆柱(301),拔管固定半圆柱(301)的两侧分别固定设置有拔管滑杆固定耳(303),拔管滑杆固定耳(303)内穿设固定有一根拔管滑杆(304);
所述拔管滑杆(304)上还可滑动设置有所述拔管活动半圆柱(305);
所述拔管滑杆(304)的底部与所述拔管夹紧缸(306)固定连接;
所述拔管夹紧缸(306)的活塞杆(3060)与所述拔管活动半圆柱(305)的底部固定连接。
6.根据权利要求5所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述拔管法兰盘(300)的中心通孔与所述转管法兰盘(210)的中心通孔不在同一轴线上。
7.根据权利要求5或6所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
还包括纵向滑台(4),所述纵向滑台(4)包括滑台导轨(40)、滑台滑块(41)、滑台底座(42)、滑台轴承座(43)、滑台丝杆(45)以及滑台转盘(46);
所述滑台底座(42)上平行固定设置有两根滑台导轨(40);
两根所述滑台导轨(40)上分别可滑动设置有所述滑台滑块(41),所述底板(10)与所述滑台滑块(41)固定连接;
所述滑台底座(42)的一侧固定设置有滑台轴承座(43),其内设置有轴承,轴承内可转动穿设有所述滑台丝杆(45);
滑台丝杆(45)的一端与所述底板(10)的底部可转动连接,滑台丝杆(45)的另一端与所述滑台转盘(46)固定连接。
8.根据权利要求7所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
还包括升降平台(5),所述升降平台(5)包括升降平台底座(50)、升降平台滑套(51)、升降平台滑杆(52)、升降平台丝杆(53)、升降平台转盘(54);
所述升降平台底座(50)上固定设置有多个升降平台滑套(51),升降平台滑套(51)内可滑动穿设有升降平台滑杆(52),升降平台滑杆(52)的顶部与所述滑台底座(42)的底部固定连接;
所述滑台底座(42)的底部还与所述升降平台丝杆(53)可转动连接,所述升降平台丝杆(53)穿设在所述升降平台底座(50)中,升降平台底座(50)上还可转动设置有升降平台转盘(54),升降平台转盘(54)的中心开设有螺纹孔,该螺纹孔与所述升降平台丝杆(53)相互匹配,所述升降平台丝杆(53)穿设在所述升降平台转盘(54)的螺纹孔中。
9.根据权利要求8所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
还包括总体支撑架(6),所述总体支撑架(6)包括顶板(60)、支撑腿(61);
所述顶板(60)的底部四角固定设置有四根所述支撑腿(61);
顶板(60)的上面固定设置有升降平台底座(50),所述顶板(60)上开设有滑杆孔(600),所述升降平台滑杆(52)可穿设于所述滑杆孔(600)内。
10.根据权利要求5所述的隧道二次衬砌拱部防脱空纵向退管式带模注浆设备,其特征在于:
所述夹紧缸(215)、直线运动机构(31)、拔管夹紧缸(306)均为直线液压缸、直线气缸或者直线电缸。
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