CN110645017B - 浇筑装置、衬砌台车和浇筑工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种浇筑装置，应用在衬砌台车上，所述衬砌台车包括弧形模板，所述弧形模板上设置有浇筑窗口，所述浇筑装置包括与所述浇筑窗口适配的固定座、设置在在所述固定座上浇筑管、设置在所述浇筑管外周的螺旋片以及驱动所述螺旋片转动的驱动组件。本发明解决了现有拱顶部位混凝土浇筑存在脱空的问题。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种浇筑装置、衬砌台车和浇筑工艺。
背景技术
二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。相对初期支护而言，二次衬砌指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。
现在高速公路及铁路工程多涉及到隧道施工，隧道施工二衬混凝土均采用钢模衬砌台车浇筑，施工中拱顶部位混凝土浇筑存在浇筑空隙和脱空的问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有拱顶部位混凝土浇筑存在浇筑空隙和脱空的问题提供一种浇筑装置、衬砌台车和浇筑工艺。
本发明提出一种浇筑装置，应用在衬砌台车上，所述衬砌台车包括弧形模板，所述弧形模板上设置有浇筑窗口，其特征在于，所述浇筑装置包括与所述浇筑窗口适配的固定座、设置在在所述固定座上浇筑管、设置在所述浇筑管外周的螺旋片以及驱动所述螺旋片转动的驱动组件。
优选地，所述固定座包括壳体和设置在所述壳体外的安装脚，所述浇筑管与所述壳体转动连接；
所述驱动组件包括设置在所述壳体内部的驱动电机以及连接所述驱动电机的转轴以及所述浇筑管的齿轮组。
优选地，所述固定座还包括外圈与所述壳体固定连接的轴承以及与所述轴承的内圈固定连接的衬套，所述衬套与所述浇筑管通过键块连接。
优选地，所述壳体的内部还设置有连接管，所述浇筑管的下端与所述连接管转动连接，所述浇筑装置还包括设置在所述连接管下端的插接口。
优选地，所述壳体靠近所述安装脚的一端开口设置，所述固定座还包括与所述开口适配的封口板，所述连接管贯穿设置在所述壳体的内底面，所述轴承的外圈与所述封口板固定连接。
优选地，所述翻边的外边缘设置有斜向上延伸的翻边。
优选地，所述固定座包括壳体和设置在所述壳体外的安装脚，所述浇筑管与所述壳体转动连接；
所述驱动组件包括设置在所述壳体内部的驱动电机以及连接所述驱动电机的转轴以及所述浇筑管的链轮传动机构。
本发明还提出一种衬砌台车，其特征在于，包括弧形模板，所述弧形模板上设置有浇筑窗口，所述浇筑窗口设置有上述的浇筑装置。
本发明还提出一种浇筑工艺，其特征在于，应用上述的浇筑装置，包括以下步骤：
将浇筑装置设置在浇筑窗口，使浇筑管朝向浇筑空间设置；
通过浇筑管向浇筑空间内泵送混凝土，并驱动所述浇筑管转动；
停止泵送混凝土，浇筑管停转。
本发明设置了浇筑装置，该浇筑装置包括与浇筑窗口对应的固定座、设置在在所述固定座上浇筑管、设置在所述浇筑管外周的螺旋片以及驱动所述螺旋片转动的驱动组件，通过浇筑管向浇筑腔体内部注入混凝土，在筑过程的前段驱动浇筑管转动，混凝土从浇筑管的管口流在螺旋片上并由螺旋片抛离至浇筑装置周围的空间，减少因混凝土的流动性差造成浇筑空隙或者浇筑不均匀的情况。当进入浇筑过程的中段，浇筑腔体中的混凝土由螺旋片的搅动使其均匀分布减少内部空隙。当进入浇筑过程的尾段，混凝土由螺旋片推送至顶部避免发生脱空，随着浇筑腔体内部的压力增大，根据驱动组件的输出力矩的变化判断混凝土是否充满浇筑腔体中，停止注入混凝土浇筑管停转。
附图说明
图1为本发明中浇筑装置的一实施例的结构示意图；
图2为图1实施例中固定座和驱动组件的结构示意图；
图3为本发明中衬砌台车的一实施例的结构示意图；
图4为本发明的另一实施例中浇筑管及螺旋片的结构示意图；
图5为本发明中浇筑工艺一实施例的流程图。
具体实施方式
实施例1：
本发明提出一种浇筑装置，参照图1至图3，该浇筑装置，应用在衬砌台车上，所述衬砌台车包括弧形模板60，所述弧形模板60上设置有浇筑窗口61，所述浇筑装置包括与所述浇筑窗口61适配的固定座30、设置在在所述固定座30上浇筑管10、设置在所述浇筑管10外周的螺旋片21以及驱动所述螺旋片转动的驱动组件50。
在本实施例中，台车在二次衬砌中，圆弧钢模与隧道内壁的施工面之间保持一定间距，在弧形模板60的两端设置有端头模板由此共同构成浇筑腔体70。本发明设置了浇筑装置，该浇筑装置中，固定座30与浇筑窗口61对应设置，浇筑管10与固定座转动连接，其进砼口设置位于浇筑腔体70外，出砼口12设置在浇筑腔体70内。螺旋片21固定设置在所述浇筑管10外周，并由出砼口12向下延伸至靠近固定座30处。驱动组件50则设置在固定座30中，与并与浇筑管10连接，可驱动所述浇筑管10转动，通过浇筑管10的出砼口12向浇筑腔体70内部注入混凝土，在浇筑过程的前段驱动组件50驱动浇筑管10快速转动，混凝土从浇筑管10的出砼口12流在螺旋片21上并由螺旋片21甩出至浇筑装置周围的空间，减少因混凝土的流动性差造成的浇筑空隙或者浇筑不均匀的情况。当进入浇筑过程的中段，驱动组件50降速驱动螺旋片21搅动浇筑腔体70中的混凝土使其均匀分布。当进入浇筑过程的尾段，混凝土由螺旋片21推送至顶部避免发生脱空，随着浇筑腔体70内部的压力增大，根据驱动组件50的输出力矩的变化判断混凝土是否充满浇筑腔体70中，停止注入混凝土不免爆模，此时浇筑管10停转。
进一步的，所述固定座30包括壳体32和设置在所述壳体32外的安装脚33，所述浇筑管10与所述壳体32转动连接；所述驱动组件50包括设置在所述壳体32内部的驱动电机53以及连接所述驱动电机53的转轴以及所述浇筑管10的齿轮组。通过螺钉将固定座30安装在浇筑窗口61。齿轮组包括设置在驱动电机53转轴上的主动齿轮52以及设置在浇筑管10外壁的从动齿轮51，驱动电机53驱动齿轮组以带动浇筑管10转动。通过齿轮传动可传输较大的力矩。
值得注意的是，驱动组件50不仅限于齿轮传动，也可通过在浇筑管10和驱动电机53的主轴上设置带轮传动机构、链轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构等实现。
进一步的，所述固定座30还包括外圈与所述壳体32固定连接的第一轴承41以及与所述第一轴承41的内圈固定连接的衬套42，所述衬套42与所述浇筑管10通过键块连接。在本实施例中，通过设置第一轴承41以及衬套42使浇筑管10与壳体32转动连接同时保证可固定座30的密封，避免混凝土流入壳体32内部。
进一步的，所述壳体32的内部还设置有连接管13，所述浇筑管10的下端与所述连接管13转动连接，所述浇筑装置还包括设置在所述连接管13下端的插接口11。所述壳体32靠近所述安装脚33的一端开口设置，所述固定座30还包括与所述开口适配的封口板31，所述驱动电机53和所述连接管13固定设置在所述壳体32的内底面，所述第一轴承41的外圈与所述封口板固定连接，内圈则与浇筑管10固定连接。螺旋片21的外边缘设置有斜向上延伸的翻边22。
在本实施例中，壳体32的上端敞口设置，封口板31盖设在壳体32的敞口处与壳体32共同构造成封闭的腔体。在壳体32上固定设置有连接管13，浇筑管10的底部插入连接管13中并与连接管13转动连接，连接管13贯穿壳体32的内底设置，连接管13的下端设置有插接口11，该插接口11用于与混凝土泵车的管道快速对接。螺旋片21外边缘的翻边22使混凝土自螺旋片21向外抛离至更远的区域。
实施例2：
参照图4，在本实施例中，浇筑管10的下端设置有安装台阶13，在浇筑管10的外壁套设有第一轴承41，第一轴承41的外圈设置有转动座23，由此安装座23与浇筑管10转动连接。所述安装座23设置在安装台阶13上，在转动座23的顶部还向上围绕浇筑管10螺旋延伸设置有螺旋片21，螺旋片21延伸至出砼口12，螺旋片21与浇筑管10的外壁不直接接触。固定座与转动座23之间设置有第二轴承，由此螺旋片21与固定座转动连接。驱动组件可选择电机驱动，驱动电机设置在固定座上，传动部件可选择分别与电机的转轴以及转动座23连接的齿轮组、蜗轮蜗杆机构等。
本发明还提出一种衬砌台车，参照图3，包括弧形模板60，所述弧形模板60上设置有浇筑窗口61，所述浇筑窗口61设置有上述的浇筑装置。
本发明还提出一种浇筑工艺，参照图5，应用上述的浇筑装置，包括以下步骤：
S10、将浇筑装置设置在浇筑窗口61，使浇筑管10朝向浇筑空间设置；在本步骤中，浇筑装置包括安装座，安装座包括可以的安装脚33，通过螺钉将安装脚33安装在浇筑窗口61上，同时浇筑管插入施工面与弧形模板60构造的浇筑空间中。
S20、通过浇筑管10向浇筑空间内泵送混凝土，并驱动所述浇筑管10转动；在本步骤中，将混凝土的泵车与浇筑管10连通，并往浇筑腔体70中泵送混凝土，在泵送过程中驱动电机53驱动浇筑管及螺旋片21以第一速度快速转动，流经螺旋片21上的混凝土由于离心力向外抛离至距浇筑管10较远的区域。当进入浇筑过程的中段，混凝土面上升，驱动电机53转速降低力矩增大，驱动浇筑管及螺旋片21以第二速度转动，浇筑腔体70中的混凝土由螺旋片21的搅动使其均匀分布减少内部空隙。当进入浇筑过程的尾段，混凝土由螺旋片21推送至顶部避免发生脱空。
S30、停止泵送混凝土，浇筑管10停转；随着浇筑腔体70内部的压力增大，根据驱动组件50的输出力矩的变化判断混凝土是否充满浇筑腔体70中，停止注入混凝土，浇筑管10停转，浇筑管10可留存在浇筑腔体70中。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种浇筑装置，应用在衬砌台车上，所述衬砌台车包括弧形模板，所述弧形模板顶部设置有浇筑窗口，其特征在于，
所述浇筑装置包括与所述浇筑窗口适配的固定座、设置在所述固定座上的浇筑管、设置在所述浇筑管外周的螺旋片以及驱动所述螺旋片转动的驱动组件；
其中，所述浇筑管朝向所述浇筑窗口内的浇筑空间设置，并用于向浇筑空间内泵送混凝土。
2.根据权利要求1所述的浇筑装置，其特征在于，
所述固定座包括壳体和设置在所述壳体外的安装脚，所述浇筑管与所述壳体转动连接；
所述驱动组件包括设置在所述壳体内部的驱动电机以及连接所述驱动电机的转轴以及所述浇筑管的齿轮组。
3.根据权利要求2所述的浇筑装置，其特征在于，
所述固定座还包括外圈与所述壳体固定连接的轴承以及与所述轴承的内圈固定连接的衬套，所述衬套与所述浇筑管通过键块连接。
4.根据权利要求3所述的浇筑装置，其特征在于，
所述壳体的内部还设置有连接管，所述浇筑管的下端与所述连接管转动连接，所述浇筑装置还包括设置在所述连接管下端的插接口。
5.根据权利要求4所述的浇筑装置，其特征在于，
所述壳体靠近所述安装脚的一端开口设置，所述固定座还包括与所述开口适配的封口板，所述连接管贯穿设置在所述壳体的内底面，所述轴承的外圈与所述封口板固定连接。
6.根据权利要求1所述的浇筑装置，其特征在于，
所述螺旋片的外边缘设置有斜向上延伸的翻边。
7.根据权利要求1所述的浇筑装置，其特征在于，
所述固定座包括壳体和设置在所述壳体外的安装脚，所述浇筑管与所述壳体转动连接；
所述驱动组件包括设置在所述壳体内部的驱动电机以及连接所述驱动电机的转轴以及所述浇筑管的链轮传动机构。
8.一种衬砌台车，其特征在于，
包括弧形模板，所述弧形模板上设置有浇筑窗口，所述浇筑窗口设置有权利要求1至7中任一项所述的浇筑装置。
9.一种浇筑工艺，其特征在于，
应用权利要求1至7中任一项所述的浇筑装置，包括以下步骤：
将浇筑装置设置在浇筑窗口，使浇筑管朝向浇筑空间设置；
通过浇筑管向浇筑空间内泵送混凝土，并驱动所述浇筑管转动；
停止泵送混凝土，浇筑管停转。
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