CN208203293U - 三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于隧道二衬施工领域，为了解决现有二次衬砌逐窗入模系统存在的泵管倒运过程容易出现堵塞的问题，提供了一种三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装，包括由高到低设置的主料斗、分料斗和分流串桶，主料斗居中设置并外接输送泵管，两个分料斗对称设于主料斗两侧、分别通过倾斜设置的主滑槽与主料斗连接，每个分料斗的斜下方对称设置两个分流串桶，分流串桶通过分滑槽与分料斗连接，分流串桶上设有倾斜设置的三级入窗溜槽。本实用新型通过在台车中间位置顶端安装一个主料斗，通过主滑槽分流至分料斗，在混凝土浇筑过程中，只需要将输送泵管连接到主料斗下方，无需进行多余的倒管过程，可大大降低在泵送混凝土过程中人工的作业劳动强度。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道二衬施工领域，具体涉及一种三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装。
背景技术
随着长大隧道的不断建设，隧道施工标准的不断提高，隧道二衬施工质量已成为施工重点，当前，隧道二衬施工普遍采用液压自行式衬砌台车、泵送混凝土施工工艺，但在混凝土分层分段浇筑过程中，由于泵管拆装倒运时间较长、工人无操作平台等原因导致二衬混凝土离析、产生施工冷缝、人字坡等质量通病影响混凝土外观，直接影响二衬观感和质量验收，因此，如何减少泵管拆装次数，保障二衬大体积混凝土实体质量及外观质量成为二衬施工控制的重点。
经检索，针对上述问题，目前提出了一种二次衬砌逐窗入模系统（CN206246134U），虽然该系统实现了二衬拱墙混凝土的逐窗进料，但其仍存在如下问题：该系统仅仅是在两侧的主料斗直接进行倒管操作，但由于距离长、泵管重等因素，导致浪费在两侧料斗间的倒管时间较长，虽然时间不是很长，但由于二次施工环境复杂，干扰较多，往往会导致泵管倒运过程无法顺利进行，从而容易导致泵管堵塞等问题；同时，根据《铁路隧道工程施工技术指南》“台车前后混凝土高度差不能超过0.6 m”的要求，在混凝土浇筑过程中，需要多次进行相同的倒管作业，人工作业劳动强度仍然较高。
发明内容
本实用新型为了解决现有二次衬砌逐窗入模系统存在的泵管倒运过程容易出现堵塞的问题，进而提供了一种三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装。
本实用新型采用如下技术方案：
一种三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装，包括由高到低设置的主料斗、分料斗和分流串桶，主料斗居中设置并外接输送泵管，两个分料斗对称设于主料斗两侧、分别通过倾斜设置的主滑槽与主料斗连接，每个分料斗的斜下方对称设置两个分流串桶，分流串桶通过分滑槽与分料斗连接；
分流串桶上设有倾斜设置的三级入窗溜槽，包括由下至上的第一层窗口入窗溜槽、第二层窗口入窗溜槽和第三层窗口入窗溜槽，第一层窗口入窗溜槽连接于分流串桶底部，第二层窗口入窗溜槽连接于分流串桶中段，第一层窗口入窗溜槽安装于分流串桶上方并与分滑槽顺畅对接。
所述分流串桶底部安装有平板振捣器。
所述分滑槽与分料斗的连接处设有插板阀门。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型通过在台车中间位置顶端安装一个主料斗，通过主滑槽分流至分料斗，因此在混凝土浇筑过程中，只需要将输送泵管连接到主料斗下方即可，无需进行多余的倒管过程，可以大大降低在泵送混凝土过程中人工的作业劳动强度；
2、在分料斗两端设置插板阀门，当两侧混凝土浇筑过程中，出现不满足“混凝土浇筑中两侧混凝土浇筑面高差宜控制在50cm”的要求时，可通过插板将一端插上，阻止混凝土进入，进而控制混凝土浇筑顺序，确保满足施工要求。
3、通过对各级高度的调节，第三层窗口入窗溜槽安装于分流串桶上方，在进行第三层混凝土浇筑时，可直接与分滑槽进行连接，无需过多的进行料斗及插板制作，大大减少施工成本和加工难度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1.主料斗 2.主滑槽 3.分料斗 4.分滑槽 5.分流串桶 6.第三层窗口入窗溜槽 7.第二层窗口入窗溜槽 8.第一层窗口入窗溜槽 9.输送泵管。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示的三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装，包括由高到低设置的主料斗、分料斗和分流串桶，主料斗居中设置并外接输送泵管，两个分料斗对称设于主料斗两侧、分别通过倾斜设置的主滑槽与主料斗连接，每个分料斗的斜下方对称设置两个分流串桶，分流串桶通过分滑槽与分料斗连接；
分流串桶上设有倾斜设置的三级入窗溜槽，包括由下至上的第一层窗口入窗溜槽、第二层窗口入窗溜槽和第三层窗口入窗溜槽，第一层窗口入窗溜槽连接于分流串桶底部，第二层窗口入窗溜槽连接于分流串桶中段，第一层窗口入窗溜槽安装于分流串桶上方并与分滑槽顺畅对接。
因任何离散的物体都有堆积角（也叫安息角），混凝土也不例外，当角度大于安息角的时候，混凝土便会自由的进行滑落，因此，“三通分流”施工工艺中主滑槽、分滑槽、各层溜槽的倾斜角度可依据此原理进行确定，只要保证倾斜角度大于堆积角时，混凝土自流就没有问题，而混凝土的堆积角可以根据混凝土的塌落度试验进行确定。
根据混凝土体积计算，当混凝土塌落度为200mm时（其他塌落度的混凝土可通过相同方法计算），将散落后的混凝土模拟为圆锥体（高30mm，顶面直径10mm，底面直径20mm），
根据混凝土体积相同得到：
r=23
tana=10/23
a=23.5°
23.5°为塌落度200mm的二衬混凝土堆积角，因此，可以作为滑槽制作的最小角度值作为参考，当角度大于23.5°时，混凝土就会自流至各级窗口中，从而能够有效解决溜槽混凝土堆积问题；其次，当因特殊原因，角度无法达到要求时，可在滑槽底部安装小频率附着式振捣器，也能够起到防止混凝土在溜槽中堆积堵塞问题。
以蒙华铁路某标段施工为例，采用本实用新型共装置的具体过程如下：
1.台车施工操作平台安装及固定
对现场台车高度进行尺量，确定两层台车平台高度为1.8m，方便工人进行施工作业。选用强度高、整体性好的花纹钢板，将钢板上方尽量与台车横梁、纵梁焊接牢固，下方采用方钢固定，方钢横向间距50cm，纵向间距2m。为方便作业人员上下通行方便，在台车端部安装扶梯。
2.安装主料斗及分料斗
根据二衬混凝土输送泵功率、泵送方量及料斗放料速度确定主料斗和分料斗的容积，主料斗及分料斗在制作安装过程中，既要保证混凝土临时存储作用，又要有做够的刚度抵抗混凝土压力，防止因混凝土压力导致料斗变形、开裂，从而影响设备使用，同时还应尽量选用薄又轻的钢板，从而减少钢板的浪费。通过不断比选、试验，最终选用3mm厚的钢板进行主料斗及分料斗制作。
为了方便混凝土分流，将主料斗安装在台车中间，尽量高的位置，通过溜槽与两侧分料斗连接。
3.分流槽制作及安装
为了方便与料斗间的焊接连接，同样选用3mm钢板进行溜槽制作，制作过程中将溜槽内部进行打磨，确保光滑度。
将溜槽一端与分料斗进行焊接连接，调整溜槽坡度，确保混凝土能够在溜槽内自流至分流串桶中，在实际操作和制作过程中，由于第三层台车窗口及分料斗高度的限制，无法做到完全的自流，通过不断摸索，最终决定在分流串桶底部安装小功率平板振捣器，使问题得到有效解决。
4.三通分流串桶及插板阀门制作安装
采用φ200圆管作为串桶制作的材料，现场根据各级窗口位置直接截取合适长度的圆管焊接固定，根据第二层窗口高度，在串桶恰当的位置侧边焊接支管，支管直通至第二层窗口入窗溜槽处。
在串桶接口处安装插板槽口，并制作与之匹配的插板，从而形成三通分流的关键“要塞”，即插板阀门，在混凝土浇筑过程中，通过插板的插入和拔出控制混凝土的流入与流出，达到混凝土定向流动的目的。
5.入窗溜槽制作安装
同样选用3mm钢板进行入窗溜槽制作安装，制作过程中将溜槽内部进行打磨，确保光滑度，调整溜槽坡度，确保混凝土能够在溜槽内自流至各级窗口中，同时控制与分流串桶间距离，防止太高造成混凝土飞溅浪费。
安装溜槽滑板，确保溜槽能够在窗口与台车平台上自由移动拆装，从而做到既能够灌注混凝土又能够不影响窗口的关闭。
6.混凝土浇筑的控制
混凝土浇筑时，采用输送泵将混凝土泵送至台车顶主料斗，通过各级插板阀门使混凝土经主滑槽、分料斗、分流槽、三通分流串桶和入窗溜槽导流至各工装窗口，实现混凝土由下至上、逐窗入模、分层对称浇筑，连续浇筑，确保二衬整体性及浇筑质量。
本实用新型通过搭设人工作业平台，安装料斗及滑槽，插板控制混凝土灌注位置，有效提高二衬施工质量，大大提高了施工工效，减轻作业人员劳动强度，节约了人工成本，二衬人字坡、施工冷缝、砂线等缺陷得到了有效解决，具体工装使用效果如下：
1.有效提高二衬施工工效。
采用新的施工方法后每完成一板二衬12m需要7个人，比以往二衬混凝土浇筑施工所需10个工人节约3个工人，同时，作业人员不需要进行多次泵管拆装作业，二衬施工过程中，由以往的20小时缩短到16.5小时，期间节省了人工进行泵管拆装及搬运时间3.5小时，大大提高了施工工效，减轻作业人员劳动强度。
2.二衬施工质量得到有效改善
通过此方法能够有效保证混凝土外观质量，隧道二衬表面美观，无人字坡、施工冷缝、砂线等缺陷，真正做到了“内实外美”，杜绝了返工、材料浪费情况的发生，有利于提高二衬施工质量，为今后顺利完成隧道工程全面顺利验收打下了坚实的基础。
3.节约施工成本
通过采用二衬滑槽逐窗入模施工工艺施工二衬混凝土，使混凝土浇筑、振捣等关键工序加强管理，有效减少了作业人员使用量，不发生返工现象，提高了二衬的施工质量，同时提高了劳动效率，使人工费支出减少，预计每施工一板二衬节约成1690元。
Claims (2)
1.一种三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装，其特征在于：包括由高到低设置的主料斗（1）、分料斗（3）和分流串桶（5），主料斗（1）居中设置并外接输送泵管（9），两个分料斗（3）对称设于主料斗（1）两侧、分别通过倾斜设置的主滑槽（2）与主料斗（1）连接，每个分料斗（3）的斜下方对称设置两个分流串桶（5），分流串桶（5）通过分滑槽（4）与分料斗（3）连接；
分流串桶（5）上设有倾斜设置的三级入窗溜槽，包括由下至上的第一层窗口入窗溜槽（8）、第二层窗口入窗溜槽（7）和第三层窗口入窗溜槽（6），第一层窗口入窗溜槽（8）连接于分流串桶（5）底部，第二层窗口入窗溜槽（7）连接于分流串桶（5）中段，第一层窗口入窗溜槽（8）安装于分流串桶（5）上方并与分滑槽（4）顺畅对接；
所述分流串桶（5）底部安装有平板振捣器；
所述第一层窗口入窗溜槽（8）、第二层窗口入窗溜槽（7）和第三层窗口入窗溜槽（6）的最小倾斜角度为23.5°。
2.根据权利要求1所述的三通分流式二衬滑槽逐窗入模施工工装，其特征在于：所述分滑槽（4）与分料斗（3）的连接处设有插板阀门。
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