CN110043289A - 小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地下工程行业小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，用于解决混凝土浇筑时因不能及时拆换泵管导致砼分流路径不合理，而发生较多质量病害，增加成本、制约进度的问题。本发明包括入仓料斗和串筒及溜槽等，各料斗内均设人字分流装置。砼分流路径为：混凝土从唯一1个主料斗底部进料，利用人字分流装置分流及直通溜槽分流至纵向2个一级分料斗后，利用人字分流装置及直通溜槽分流至横向4个二级分料斗，然后采用串筒加旋转溜槽或抽拉溜槽将混凝土引流入仓。本发明整板边墙浇筑过程中无需拆换、挪移泵管，从而减少了作业人员数量、提高了工作效率，同时减少了质量通病，降低了施工成本，并提升了一线工人作业环境。
Description
技术领域
本发明涉及衬砌边墙混凝土浇筑入仓技术领域，更具体的是涉及小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统。
背景技术
随着公路、铁路等建设的增多，公路或铁路穿越隧道的情况越来越多，通常情况下，隧道衬砌采用复合式衬砌结构，分为初期支护和二次衬砌两部分。其中初期支护采用锚喷支护结构型式，设计喷射混凝土强度等级不低于C25；二次衬砌是复合式衬砌大的内层结构，采用模筑衬砌，混凝土强度设计等级不低于C30，其中钢筋混凝土强度等级不低于C35，结构型式设计为曲墙带仰拱，其中V级、IV级、III级围岩段拱墙及仰拱二次衬砌厚度分别为45cm、40cm、35cm。
现有技术中，在隧道二衬混凝土施工中，主要采用适用于国内大断面(双线)隧道的两个主料斗加四个一级分料斗，二级人字分流装置加八个二级分料斗，分流串筒加二十四个入窗溜槽的“分层逐窗入模浇筑系统”(详见铁路总公司推行的“隧道衬砌成套施工技术-衬砌边墙溜槽逐窗分层浇筑技术”)，且混凝土是从主料斗的顶端或者侧面上料进入主料斗内。
中老铁路磨万线设计为时速160Km/h客货共线即单线隧道，内轨顶面以上隧道净空高度仅710cm，设计隧道二次衬砌台车顶部单向作业空间不足2m2，高度仅1.05m，作业人员直立行走尚显困难，每次浇筑过程中作业时间长达十余小时，作业工人连续高强度工作4小时以后均不再能严格按照要求拆换泵管，更换混凝土入仓泵管到要求的主料斗上。
以上系统中混凝土浇筑时因不能及时拆换泵管而导致砼分流路径不合理，从而发生较多质量病害，增加了成本、制约了进度。因此，我们迫切的需要一种可以减少更换泵管时间，减少质量病害、减少成本、提高进度的二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，用于解决混凝土浇筑时因不能及时拆换泵管导致砼分流路径不合理，而发生较多质量病害，增加成本、制约进度的问题。本发明通过泵管将混凝土从唯一一个主料斗的底面直接输送到主料斗中，并优化了混凝土的分流路径，这样可以使混凝土均匀布料、连续浇筑，整个边墙浇筑过程中无需拆换、挪移泵管，从而减少了作业人员数量、提高了工作效率，同时减少了质量通病，降低了施工成本，并提升了一线工人作业环境。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，包括主料斗和一级分料斗，所述主料斗的底面开有进料口，所述主料斗的底面通过进料口连接有与混凝土地泵连接的泵管，所述主料斗上还连接有与一级分料斗连通的一级溜槽，所述一级分料斗通过引流机构与一级窗口、二级窗口连通。
作为一种优选的方式，所述主料斗上设有一级人字分流装置，所述一级分料斗上设有二级人字分流装置，所述主料斗上通过一级人字分流装置与一级溜槽的一端连接，所述一级溜槽的另一端与二级人字分流装置连接。
作为一种优选的方式，所述一级人字分流装置为开在主料斗侧面的出料口组件，所述二级人字分流装置为开在一级分料斗侧面上的两个二级出料口，所述一级溜槽与出料口组件连接，所述一级分料斗上通过二级出料口与引流机构连接。
作为一种优选的方式，所述出料口组件为均匀开在主料斗侧面的两个第一出料口和两个第二出料口，所述第一出料口与第二出料口相间设置，且相邻所述第一出料口与第二出料口互成90度，两个所述一级溜槽分别与两个第一出料口连接，所述主料斗上通过第二出料口连接与二级窗口连通的直通溜槽。
作为一种优选的方式，所述引流机构包括连接在二级出料口内的二级溜槽，所述二级溜槽的另一端连接有二级分料斗，所述二级分料斗在竖直方向连接有串筒，所述串筒通过旋转溜槽与一级窗口连通。
工作原理：根据现场作业空间、环境、混凝土特性等，采用混凝土地泵将混凝土通过泵管从主料斗的底面进入唯一一个主料斗内后，进入主料斗内部的混凝土通过第一出料口分别进入对应的两个一级溜槽中，通过第二出料口分别进入对应的两个直通溜槽中，再通过两个直通溜槽分别将混凝土输送至两个二级窗口中，通过一级溜槽同时纵向分流至两个一级分料斗，进入一级分料斗中的混凝土再通过两个二级料口分别进入两个二级溜槽中，二级溜槽再将混凝土横向分流至二级分料斗中，因为有两个一级分料斗，所以总有四个二级溜槽，四个二级分料斗，进入二级分料斗中的混凝土再进入串筒中，进入串筒中的混凝土再通过旋转溜槽引流至一级窗口中。
这里的旋转溜槽为现有技术，且旋转溜槽与串筒的连接也是本领域技术人员所知晓的，故在此不作赘述。如此，可以优化混凝土的分流路径，使混凝土均匀布料、连续浇筑，整个边墙浇筑过程中无需拆换、挪移泵管，从而减少了作业人员数量、提高了工作效率，同时减少了质量通病，降低了施工成本，并提升了一线工人作业环境。
作为一种优选的方式，所述二级溜槽还连接有伸缩溜槽，所述伸缩溜槽与二级窗口连通。
作为一种优选的方式，所述一级分料斗、二级分料斗和主料斗均为锥形，所述主料斗的上端半径为80厘米，下端半径为60厘米，高度为65厘米，深度为20厘米；所述一级分料斗和二级分料斗的上端半径均为60厘米，下端半径均为50厘米，高度均为50厘米。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过泵管将混凝土从唯一一个主料斗的底面直接输送到主料斗中，并优化了混凝土的分流路径，这样可以使混凝土均匀布料、连续浇筑，整个边墙浇筑过程中无需拆换、挪移泵管，从而减少了作业人员数量、提高了工作效率，同时减少了质量通病，降低了施工成本，并提升了一线工人作业环境。
(2)根据现场作业空间、环境、混凝土特性等，采用混凝土地泵将混凝土通过泵管进入唯一一个主料斗内后，进入主料斗内部的混凝土通过一级人字分流装置为进入两个一级溜槽和两个直通溜槽中，再通过两个直通溜槽分别将混凝土输送至两个二级窗口中，通过一级溜槽同时纵向分流至两个一级分料斗，进入一级分料斗中的混凝土再通过二级人字分流装置进入两个二级溜槽中，二级溜槽再将混凝土横向分流至二级分料斗中，因为有两个一级分料斗，所以总有四个二级溜槽，四个二级分料斗，进入二级分料斗中的混凝土再进入串筒中，进入串筒中的混凝土再通过旋转溜槽引流至入模窗口中。如此，可以优化混凝土的分流路径，减少了作业人员拆除泵管的作业难度，提高了工作效率。
(3)本发明中使用旋转溜槽与串筒连接，通过同一旋转溜槽可以将混凝土引流至不同的一级窗口中，从而增加了该系统的方便性。
(4)本发明中二级溜槽还连接有伸缩溜槽，伸缩溜槽与二级窗口连通，到需要将混凝土引流至对应的二级窗口中时，将伸缩溜槽从二级溜槽中拉伸至二级窗口中；当不需要混凝土从伸缩溜槽到达对应的二级窗口中时，将伸缩溜槽缩到二级溜槽中，此时混凝土直接进入二级料斗中，提高了相应的工作效率。
附图说明
图1为本发明的正面剖视结构简图；
图2为本发明图1中A-A处的剖视结构简图；
图3为本发明主料斗、一级分料斗、二级分料斗等连接的俯视示意图；
图4为本发明主料斗、一级分料斗、二级分料斗等连接的正面结构简图；
图5为本发明主料斗、一级分料斗、二级分料斗等连接的侧面结构简图；
图6为本发明主料斗与一级溜槽、直通溜槽连接的俯视结构简图；
图7为本发明主料斗与一级溜槽、直通溜槽连接的正面结构简图；
图8为本发明主料斗与一级溜槽、直通溜槽连接的侧面结构简图；
图9为本发明一级分料斗与二级溜槽、一级溜槽连接的正面结构简图；
图10为本发明一级分料斗与二级溜槽、一级溜槽连接的俯视结构简图；
附图标记：1旋转溜槽，2串筒，3二级分料斗，4二级溜槽，5一级分料斗，51二级出料口，6一级溜槽，7主料斗，71第一出料口，72进料口，73第二出料口，8泵管，9一级窗口，10伸缩溜槽，11二级窗口，12直通溜槽。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1-10所示，小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，包括主料斗7和一级分料斗5，主料斗7的底面开有进料口72，主料斗7的底面通过进料口72连接有与混凝土地泵连接的泵管8，主料斗7上还连接有与一级分料斗5连通的一级溜槽6，一级分料斗5通过引流机构与一级窗口9、二级窗口11连通。
优选的，主料斗7上设有一级人字分流装置，一级分料斗5上设有二级人字分流装置，主料斗7上通过一级人字分流装置与一级溜槽6的一端连接，一级溜槽6的另一端与二级人字分流装置连接。
优选的，一级人字分流装置为开在主料斗7侧面的出料口组件，二级人字分流装置为开在一级分料斗5侧面上的两个二级出料口51，一级溜槽6与出料口组件连接，一级分料斗5上通过二级出料口51与引流机构连接。
优选的，出料口组件为均匀开在主料斗7侧面的两个第一出料口71和两个第二出料口73，第一出料口71与第二出料口73相间设置，且相邻第一出料口71与第二出料口73互成90度，两个一级溜槽6分别与两个第一出料口71连接，主料斗7上通过第二出料口73连接与二级窗口11连通的直通溜槽12。
优选的，引流机构包括连接在二级出料口51内的二级溜槽4，二级溜槽4的另一端连接有二级分料斗3，二级分料斗3在竖直方向连接有串筒2，串筒2通过旋转溜槽1与一级窗口9连通。
工作原理：根据现场作业空间、环境、混凝土特性等，采用混凝土地泵将混凝土通过泵管8从主料斗7的底面进入唯一一个主料斗7内后，进入主料斗7内部的混凝土通过第一出料口71分别进入对应的两个一级溜槽6中，通过第二出料口73分别进入对应的两个直通溜槽12中，再通过两个直通溜槽12分别将混凝土输送至两个二级窗口11中，通过一级溜槽6同时纵向分流至两个一级分料斗5，进入一级分料斗5中的混凝土再通过两个二级料口分别进入两个二级溜槽4中，二级溜槽4再将混凝土横向分流至二级分料斗3中，因为有两个一级分料斗5，所以总有四个二级溜槽4，四个二级分料斗3，进入二级分料斗3中的混凝土再进入串筒2中，进入串筒2中的混凝土再通过旋转溜槽1引流至一级窗口9中。
这里的旋转溜槽1为现有技术，且旋转溜槽1与串筒2的连接也是本领域技术人员所知晓的，故在此不作赘述。如此，可以优化混凝土的分流路径，使混凝土均匀布料、连续浇筑，整个边墙浇筑过程中无需拆换、挪移泵管8，从而减少了作业人员数量、提高了工作效率，同时减少了质量通病，降低了施工成本，并提升了一线工人作业环境。
优选的，二级溜槽4还连接有伸缩溜槽10，伸缩溜槽10与二级窗口11连通，到需要将混凝土引流至对应的二级窗口11中时，将伸缩溜槽10从二级溜槽4中拉伸至二级窗口11中；当不需要混凝土从伸缩溜槽10到达对应的二级窗口11中时，将伸缩溜槽10缩到二级溜槽4中，此时混凝土直接进入二级料斗中，提高了相应的工作效率。这里注意伸缩溜槽10为现有技术，二级溜槽4与伸缩溜槽10的连接也是本领域技术人员所知晓的，故在此不作赘述。
优选的，所述一级分料斗、二级分料斗和主料斗均为锥形，所述主料斗的上端半径为80厘米，下端半径为60厘米，高度为65厘米，深度为20厘米；所述一级分料斗和二级分料斗的上端半径均为60厘米，下端半径均为50厘米，高度均为50厘米。主料斗7、一级分料斗5、二级分料斗3仅仅是一种优选结构和尺寸，实际中并不限于上述的结构和尺寸，使用者也可以更加实际需要设计其他的结构和尺寸。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，包括主料斗(7)和一级分料斗(5)，其特征在于：所述主料斗(7)的底面开有进料口(72)，所述主料斗(7)的底面通过进料口(72)连接有与混凝土地泵连接的泵管(8)，所述主料斗(7)上还连接有与一级分料斗(5)连通的一级溜槽(6)，所述一级分料斗(5)通过引流机构与一级窗口(9)、二级窗口(11)连通。
2.根据权利要求1所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述主料斗(7)上设有一级人字分流装置，所述一级分料斗(5)上设有二级人字分流装置，所述主料斗(7)上通过一级人字分流装置与一级溜槽(6)的一端连接，所述一级溜槽(6)的另一端与二级人字分流装置连接。
3.根据权利要求2所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述一级人字分流装置为开在主料斗(7)侧面的出料口组件，所述二级人字分流装置为开在一级分料斗(5)侧面上的两个二级出料口(51)，所述一级溜槽(6)与出料口组件连接，所述一级分料斗(5)上通过二级出料口(51)与引流机构连接。
4.根据权利要求3所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述出料口组件为均匀开在主料斗(7)侧面的两个第一出料口(71)和两个第二出料口(73)，所述第一出料口(71)与第二出料口(73)相间设置，且相邻所述第一出料口(71)与第二出料口(73)互成90度，两个所述一级溜槽(6)分别与两个第一出料口(71)连接，所述主料斗上通过第二出料口(73)连接与二级窗口(11)连通的直通溜槽(12)。
5.根据权利要求4所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述引流机构包括连接在二级出料口(51)内的二级溜槽(4)，所述二级溜槽(4)的另一端连接有二级分料斗(3)，所述二级分料斗(3)在竖直方向连接有串筒(2)，所述串筒(2)通过旋转溜槽(1)与一级窗口(9)连通。
6.根据权利要求5所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述二级溜槽(4)还连接有伸缩溜槽(10)，所述伸缩溜槽(10)与二级窗口(11)连通。
7.根据权利要求6所述的小断面隧洞二次衬砌边墙混凝土浇筑入仓系统，其特征在于：所述一级分料斗(5)、二级分料斗(3)和主料斗(7)均为锥形，所述主料斗(7)的上端半径为80厘米，下端半径为60厘米，高度为65厘米，深度为20厘米；所述一级分料斗(5)和二级分料斗(3)的上端半径均为60厘米，下端半径均为50厘米，高度均为50厘米。
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