CN110130935A - 一种用于隧道二衬的混凝土分配器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于隧道二衬的混凝土分配器，包括支撑底座、分配器底盘、旋转管路系统和支管组件；支撑底座上表面设置有分配器底盘，分配器底盘呈圆环状，在分配器底盘的中心孔处设置有旋转管路系统，旋转管路系统包括旋转机构和管路机构，管路机构包括直管和伸缩管组件，支管组件是由支管底座和设置在支管底座上端的漏斗组成；本发明的分配器结构设计合理、操作使用方便，通过旋转机构实现伸缩管组件的自由转动，并能实现与每一组支管组件的漏斗对位。
Description
技术领域
本发明属于隧道二衬施工技术领域，具体的说是一种用于隧道二衬的混凝土分配器。
背景技术
随着隧道施工标准与水平的不断提高，二衬混凝土的施工质量要求也在不断提高。传统的隧道浇筑一般采用主副料斗配合溜槽，利用混凝土自重的方式实现溜料入窗从而实现二衬的浇筑，从目前看来，其主要弊端如下：
一、入窗的溜槽角度必须大与11°，否则不利于混凝土的流动，此时需要工人辅助，使其完成溜料，混凝土的配合比与质量均能影响其施工；
二、溜桶上为了实现各个窗口的浇筑需设置多个插板，且在浇筑时至少需要3-5名工人观察、配合方可完成操作，且因采用开放溜料，工人清洗溜槽的难度较高；
三、顶模窗口与拱顶浇注口均无法实现浇筑，必须通过人工换管方可完成，施工效率大大降低。
发明内容
为解决现有二衬施工中的溜槽浇筑存在的工人劳动强度大、操作繁琐、二衬质量难以保证的问题，本发明的目的是提供一种用于隧道二衬的混凝土分配器。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种用于隧道二衬的混凝土分配器，包括支撑底座、分配器底盘、旋转管路系统和支管组件；支撑底座上表面设置有分配器底盘，分配器底盘呈圆环状，在分配器底盘的中心孔处设置有旋转管路系统，旋转管路系统包括旋转机构和管路机构，旋转机构是由外齿式回转支撑、包络蜗杆和电机组成，外齿式回转支承的外圈为齿圈结构，包络蜗杆与外齿式回转支承的外圈啮合传动，包络蜗杆的一端部与电机传动连接，管路机构包括直管和伸缩管组件，直管配装在外齿式回转支撑的内圈中，伸缩管组件枢接于直管的上端口处，且伸缩管组件能够绕直管360度转动，在外齿式回转支承的外圈的上端面上连接有旋转支撑座，旋转支撑座上端与伸缩管组件固定连接，在分配器底盘的上端面上沿圆周方向均布设置有若干组支管组件，支管组件是由支管底座和设置在支管底座上端的漏斗组成，在所有组支管底座的上端面上设置有环形的压环，压环的下端面位于所有组支管底座的上端面上，所述漏斗位于压环上表面上，在所述伸缩管组件上设置有用与锁紧漏斗与伸缩管组件的锁紧装置。
进一步的，所述伸缩管组件包括连接管、伸缩管和伸缩油缸，连接管下端口的外侧壁上套设与回转轴承，在直管上端口的外侧壁上设置有轴承托座，所述回转轴承的外圈配装于轴承托座内，连接管能够绕直管在水平面内做360度转动，所述伸缩管是由外管和套设在外管内的内管组成，内管右端的外圆面上对称设置有两个伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆连接于外管的外圆面上，通过伸缩油缸的动作使得外管在内管上滑动，外管的右端口与连接管的上端口密封连接，在外管左端的外圆面上设置有锁紧装置。
进一步的，锁紧装置包括第一支撑板、第二支撑板和锁紧螺杆，第一支撑板套设在外管的外圆面上，在第一支撑板上铰接有两个上下对称的锁紧螺杆，第二支撑板设置在漏斗的外侧圆弧面上，第二支撑板上设置有两个上下对称的U形卡槽，两个锁紧螺杆分别位于对应侧的卡槽内并通过螺母紧固实现外管与漏斗的锁紧。
进一步的，在外管左端的外圆面上设置有橡胶密封圈。
进一步的，所述伸缩管组件包括两组弯头机构、过渡管、对位管、伸缩套和油缸，一组弯头机构的一端口与直管的上端口通过轴承枢接，一组弯头机构的另一端口与过渡管的一端口密封连接，过渡管的另一端口与另一组弯头机构的一端口密封连接，另一组弯头机构的另一端口与对位管的一端口密封连接，伸缩套是由外套和套设在外套内的内套组成，内套的一端固定连接在直管的外表面上，油缸的缸体连接在内套一端的外圆面上，油缸的活塞杆连接在外套一端的外圆面上，外套的一端部固定连接在弯头机构或者过渡管上。
进一步的，所述弯头机构包括两个90°弯头，两个90°弯头对应连接后形成半圆形状。
进一步的，所述伸缩管组件包括连接弯头、旋转管和油缸，连接弯头的下端口通过轴承与直管上端口枢接，连接弯头的上端口呈水平朝前，旋转管的一端口与连接弯头逇上端口枢接，旋转管的另一端口朝下设置，油缸的缸体固定连接在直管的外圆面上，油缸的活塞杆交接于旋转管的下侧面上。
进一步的，在分配器底盘上端面的若干组支管组件中，其中一组支管组件上连接有清洗管路，清洗管路包括其上带有阀门的高压清洗管，高压清洗管与其中一组支管组件上的漏斗的出料端口紧固连接。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的分配器结构设计合理、操作使用方便，通过旋转机构实现伸缩管组件的自由转动，并能实现与每一组支管组件的漏斗对位；
2、通过伸缩管组件能够实现自动伸缩，使得与漏斗较为紧密的对位连接，而且通过锁紧装置实现锁紧，防止了泵料过程中的漏料发生；
3、本发明中的管路机构连接密封性强，混凝土在密闭的管道中减少了和空气的接触时间，保证了混凝土的质量；另外，该分配器不需要人工操作接管、换管等，节省了大量的人工与时间，能够有效提高施工效率。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的c-c剖视图；
图4为图1中支管组件的结构示意图；
图5为上压环的安装结构示意图；
图6为锁紧装置的结构示意图；
图7为本发明实施例二的伸缩管组件的结构示意图；
图8为图6的左视图；
图9为实施例三的结构示意图；
图中：1、支撑底座；2、分配器底盘；3、伸缩管组件；31、直管；32、连接管；33、内管；34、油缸A；35、外管；36、旋转支撑座；37、旋转机构；4、支管组件；41、支管底座；42、漏斗；43、紧固件；51、第一支撑板；52、第二支撑板；53、锁紧螺杆；54、螺母；6、弯头机构；7、过渡管；8、对位管；9、内套；10、外套；11、油缸B；12、连接弯头；13、旋转管；14、油缸C；15、压环。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。
实施例一，如图1-6所示，一种用于隧道二衬的混凝土分配器，包括支撑底座1、分配器底盘2、旋转管路系统和支管组件；支撑底座1上表面设置有分配器底盘2，分配器底盘2呈圆环状，在分配器底盘2的中心孔处设置有旋转管路系统，旋转管路系统包括旋转机构37和管路机构，旋转机构37是由外齿式回转支撑、包络蜗杆和电机组成，外齿式回转支承的外圈为齿圈结构，包络蜗杆与外齿式回转支承的外圈啮合传动，包络蜗杆的一端部与电机传动连接，管路机构包括直管31和伸缩管组件3，直管31配装在外齿式回转支撑的内圈中，伸缩管组件3枢接于直管31的上端口处，且伸缩管组件3能够绕直管31做360度转动，在外齿式回转支承的外圈的上端面上连接有旋转支撑座36，旋转支撑座36上端与伸缩管组件3固定连接，在分配器底盘2的上端面上沿圆周方向均布设置有若干组支管组件4，支管组件4是由支管底座41和设置在支管底座41上端的漏斗42组成，在所有组支管底座41的上端面上设置有环形的压环15，压环15的下端面位于所有组支管底座41的上端面上，所述漏斗42位于压环上表面上，在所述伸缩管组件3上设置有用与锁紧漏斗42与伸缩管组件3的锁紧装置。
在该实施例中，所述伸缩管组件3包括连接管32、伸缩管和油缸A34，连接管32下端口的外侧壁上套设与回转轴承，在直管31上端口的外侧壁上设置有轴承托座，所述回转轴承的外圈配装于轴承托座内，连接管32能够绕直管31在水平面内做360度转动，所述伸缩管是由外管35和套设在外管35内的内管33组成，内管33右端的外圆面上对称设置有两个油缸A34，油缸A34的活塞杆连接于外管35的外圆面上，通过油缸A34的动作使得外管35在内管33上滑动，外管35的右端口与连接管32的上端口密封连接，在外管35左端的外圆面上设置有锁紧装置。
在注浆过程中外管35与漏斗42对接后，为了防止漏料，锁紧装置将外管35与漏斗42进行紧固连接，锁紧装置包括第一支撑板51、第二支撑板52和锁紧螺杆53，第一支撑板51套设在外管35的外圆面上，在第一支撑板51上铰接有两个上下对称的锁紧螺杆53，第二支撑板52设置在漏斗42的外侧圆弧面上，第二支撑板52上设置有两个上下对称的U形卡槽，两个锁紧螺杆53分别位于对应侧的卡槽内并通过螺母54紧固实现外管与漏斗的锁紧。
在实际应用中，将锁紧螺杆53卡入漏斗42上的U形卡槽内，然后通过螺母54紧固锁紧螺杆，这样就使得外管与漏斗紧固连接在一起。
在外管35左端的外圆面上设置有橡胶密封圈，通过橡胶密封圈进一步提高使得外管与漏斗内壁的密封性，防止漏料。
在本发明中，所述的外齿式回转支承是由外圈和内圈组成，外圈与内圈为能够相对转动，并且外圈为外齿圈结构。
本发明的工作原理为：电机驱动包络蜗杆，包络蜗杆与外齿式回转支承的外圈啮合传动，通过外齿式回转支承的外圈的转动，带动旋转支撑座转动，旋转支撑座带动伸缩管组件转动，由于连接管下端与直管上端枢接，伸缩管及连接管绕直管做360度转动，当伸缩管转动到与其中一个支管组件中的漏斗相对应的位置后，通过油缸A的动作，使得外管向漏斗内伸入，外管到位后，将锁紧螺杆翻转卡入第二支撑板上的U形卡槽内，然后再通过螺母锁紧；然后将直管的下端口外接浇注管路进行注浆，当浇注完成后，松开螺母，翻转锁紧螺杆，然后通过油缸A的缩回，带动外管送漏斗内缩回，然后转动到另外需要浇注的漏斗处，再进行上述操作；等全部浇注完成后，需要对伸缩管组件及直管进行清洗，因此，在本发明中还设置有清洗管路，具体来说，在分配器底盘上端面的若干组支管组件中，其中一组支管组件上连接有清洗管路，清洗管路包括其上带有阀门的高压清洗管，高压清洗管与其中一组支管组件上的漏斗的出料端口紧固连接；清洗时，通过高压水从高压清洗管进入到漏斗，并依次进入外管、连接管以及直管，进行反向冲洗。
如图7、8所示，实施例二，本实施例与实施例一的不同之处在于伸缩管组件的结构不同，在该实施例中，所述伸缩管组件3包括两组弯头机构6、过渡管7、对位管8、伸缩套和油缸B11，一组弯头机构6的一端口与直管31的上端口通过轴承枢接，一组弯头机构6的另一端口与过渡管7的一端口密封连接，过渡管7的另一端口与另一组弯头机构6的一端口密封连接，另一组弯头机构6的另一端口与对位管8的一端口密封连接，伸缩套是由外套10和套设在外套内的内套9组成，内套9的一端固定连接在直管31的外表面上，油缸B11的缸体连接在内套9一端的外圆面上，油缸B11的活塞杆连接在外套10一端的外圆面上，外套10的一端部固定连接在弯头机构6或者过渡管7上。
所述弯头机构6包括两个90°弯头，两个90°弯头对应连接后形成半圆形状。
本实施例的伸缩管组件的动作过程为：由于一组弯头机构与直管为枢接，因此，通过油缸B的伸缩能够实现一组弯头机构转动，一组弯头机构带动过渡管以及另一组弯头机构、对位管的转动，从而以实现与不同位置处的漏斗进行对接。
如图9所示，实施例三，本实施例与实施例一的不同之处在于伸缩管组件的结构不同，在该实施例中，所述伸缩管组件3包括连接弯头12、旋转管13和油缸C14，连接弯头12的下端口通过轴承与直管31上端口枢接，连接弯头12的上端口呈水平朝前，旋转管13的一端口与连接弯头12的上端口枢接，旋转管13的另一端口朝下设置，油缸C14的缸体固定连接在直管31的外圆面上，油缸C14的活塞杆交接于旋转管13的下侧面上。
由于连接弯头12与旋转管13为枢接，因此，旋转管13能够绕枢接点在竖直平面内转动，通过油缸C14的伸缩来使得旋转管13转动，由于该实施例的结构中，旋转管13的另一端口是朝下设置，因此，在本实施例中，支管组件需要做相应的改变，即：漏斗需要呈竖直状放置，漏斗的进料端口呈竖直向上布置。
Claims (8)
1.一种用于隧道二衬的混凝土分配器，包括支撑底座、分配器底盘、旋转管路系统和支管组件；支撑底座上表面设置有分配器底盘，分配器底盘呈圆环状，在分配器底盘的中心孔处设置有旋转管路系统，旋转管路系统包括旋转机构和管路机构，旋转机构是由外齿式回转支撑、包络蜗杆和电机组成，外齿式回转支承的外圈为齿圈结构，包络蜗杆与外齿式回转支承的外圈啮合传动，包络蜗杆的一端部与电机传动连接，管路机构包括直管和伸缩管组件，直管配装在外齿式回转支撑的内圈中，伸缩管组件枢接于直管的上端口处，且伸缩管组件能够绕直管360度转动，在外齿式回转支承的外圈的上端面上连接有旋转支撑座，旋转支撑座上端与伸缩管组件固定连接，在分配器底盘的上端面上沿圆周方向均布设置有若干组支管组件，支管组件是由支管底座和设置在支管底座上端的漏斗组成，在所有组支管底座的上端面上设置有环形的压环，压环的下端面位于所有组支管底座的上端面上，所述漏斗位于压环上表面上，在所述伸缩管组件上设置有用与锁紧漏斗与伸缩管组件的锁紧装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：所述伸缩管组件包括连接管、伸缩管和伸缩油缸，连接管下端口的外侧壁上套设与回转轴承，在直管上端口的外侧壁上设置有轴承托座，所述回转轴承的外圈配装于轴承托座内，连接管能够绕直管在水平面内做360度转动，所述伸缩管是由外管和套设在外管内的内管组成，内管右端的外圆面上对称设置有两个伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆连接于外管的外圆面上，通过伸缩油缸的动作使得外管在内管上滑动，外管的右端口与连接管的上端口密封连接，在外管左端的外圆面上设置有锁紧装置。
3.根据权利要求2所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：锁紧装置包括第一支撑板、第二支撑板和锁紧螺杆，第一支撑板套设在外管的外圆面上，在第一支撑板上铰接有两个上下对称的锁紧螺杆，第二支撑板设置在漏斗的外侧圆弧面上，第二支撑板上设置有两个上下对称的U形卡槽，两个锁紧螺杆分别位于对应侧的卡槽内并通过螺母紧固实现外管与漏斗的锁紧。
4.根据权利要求2所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：在外管左端的外圆面上设置有橡胶密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：所述伸缩管组件包括若两组弯头机构、过渡管、对位管、伸缩套和油缸，一组弯头机构的一端口与直管的上端口通过轴承枢接，一组弯头机构的另一端口与过渡管的一端口密封连接，过渡管的另一端口与另一组弯头机构的一端口密封连接，另一组弯头机构的另一端口与对位管的一端口密封连接，伸缩套是由外套和套设在外套内的内套组成，内套的一端固定连接在直管的外表面上，油缸的缸体连接在内套一端的外圆面上，油缸的活塞杆连接在外套一端的外圆面上，外套的一端部固定连接在弯头机构或者过渡管上。
6.根据权利要求5所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：所述弯头机构包括两个90°弯头，两个90°弯头对应连接后形成半圆形状。
7.根据权利要求1所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：所述伸缩管组件包括连接弯头、旋转管和油缸，连接弯头的下端口通过轴承与直管上端口枢接，连接弯头的上端口呈水平朝前，旋转管的一端口与连接弯头逇上端口枢接，旋转管的另一端口朝下设置，油缸的缸体固定连接在直管的外圆面上，油缸的活塞杆交接于旋转管的下侧面上。
8.根据权利要求1所述的一种用于隧道二衬的混凝土分配器，其特征在于：在分配器底盘上端面的若干组支管组件中，其中一组支管组件上连接有清洗管路，清洗管路包括其上带有阀门的高压清洗管，高压清洗管与其中一组支管组件上的漏斗的出料端口紧固连接。
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