CN220599826U - 一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，包括设在台车模板上的浇筑管道，所述浇筑管道在所述台车模板上具有沿竖向升降的行程；所述浇筑管道的侧部设有浇筑口，所述浇筑管道包括内管与外管，所述外管套设在所述内管上，且所述外管与所述内管具有相对转动的行程，以实现所述浇筑口的开合。本实用新型应用于隧道施工技术领域，采用双层嵌套设计，可通过内管与外管的相对转动使浇筑口位置错位，从而形成关闭状态，可以有效解决浇筑口在入料浇筑完成缩回时产生泥浆倒灌的问题。

Description

一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体是一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置。

背景技术

隧道拱顶浇筑是隧道工程的重要环节，它涉及到混凝土的配制、输送、浇筑、振捣和养护等一系列工艺。在浇筑过程中，需要确保混凝土均匀覆盖整个拱顶区域。目前伸缩式拱顶浇筑装置皆采用伸缩管嵌套在套管内来实现伸缩浇筑功能，因伸缩管和套管之间存在间隙，所以伸缩浇筑过程会出现漏浆问题，而且在伸缩管缩回过程中，混凝土会随着侧面浇筑口倒灌进伸缩管内，出现管道堵塞、和磨损问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，可以有效解决浇筑口混凝土倒灌和浇筑漏浆导致浇筑管道和套管磨损问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，包括设在台车模板上的浇筑管道，所述浇筑管道在所述台车模板上具有沿竖向升降的行程；

所述浇筑管道的侧部设有浇筑口，所述浇筑管道包括内管与外管，所述外管套设在所述内管上，且所述外管与所述内管具有相对转动的行程，以实现所述浇筑口的开合。

在其中一个实施例，所述台车模板上设有浇筑窗口；

所述浇筑窗口内嵌有环形结构的封板，所述封板朝向所述台车模板内侧的一端固定连接有套管；

所述封板、所述套管均套设在所述外管上，且所述封板、所述套管均与所述外管动密封配合。

在其中一个实施例，所述封板朝向所述台车模板内侧的一端设有环状的第一沉槽；

所述第一沉槽内设有环形的第一密封结构，所述第一密封结构的两端分别与所述封板、所述套管过盈配合，所述第一密封结构的内环侧与所述外管过盈配合。

在其中一个实施例，所述套管的内壁上设有环状的第二沉槽；

所述第二沉槽内设有环形的第二密封结构，所述第二密封结构的外环壁、内环壁分别与所述套管、所述外管过盈配合。

在其中一个实施例，所述外管的顶端为封口结构，所述内管顶端的侧部设有第一开口，所述外管顶端的侧部设有第二开口；

所述第一开口与所述第二开口在所述外管与所述内管相对转动的过程中重合或错位，以构成所述浇筑口。

在其中一个实施例，所述内管顶端的内部设有导向所述第一开口方向的圆弧过渡结构。

在其中一个实施例，双层嵌套式密封拱顶浇筑装置还包括升降连接单元；

所述升降连接单元设在所述外管或所述内管上，以连接外部的升降驱动，并带动所述浇筑管道升降。

在其中一个实施例，所述升降连接单元包括连接架、连接板与两个压板；

所述压板设在所述外管和/或所述内管上，且两所述压板相互间隔，所述连接架的第一端固定连接在布料装置或外部支架上，所述连接板则固定连接在所述连接架的第二端，且所述连接板伸入两两压板之间。

在其中一个实施例，双层嵌套式密封拱顶浇筑装置还包括第一旋转驱动；

所述第一旋转驱动与所述外管传动相连，以驱动所述外管转动。

在其中一个实施例，双层嵌套式密封拱顶浇筑装置还包括第二旋转驱动；

所述第二旋转驱动与所述内管传动相连，以驱动所述内管转动。

与现有技术相比，本实用新型的具有如下有益技术效果：

1、本实用新型中的浇筑管道采用双层嵌套设计，可通过内管与外管的相对转动使浇筑口位置错位，从而形成关闭状态，可以有效解决浇筑口在入料浇筑完成缩回时产生泥浆倒灌的问题；

2、本实用新型在优选方案中在封板、套管与外管间采用双层密封性设计，可以有效解决因泥浆进入套管和外管之间导致外管和套管之间的磨损问题；

3、本实用新型在优选方案中通过在外管或内管上连接升降连接单元，可连接外部的升降驱动，实现外管与内管的同步升降功能；

4、本实用新型在优选方案中通过在外管和/或内管上设置第一旋转驱动和/或第二旋转驱动，使得外管和/或内管能够独立转动，能够在实现浇筑口开合的同时，又能实现向各个不同方向输送混凝土的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中拱顶浇筑装置初始状态的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中拱顶浇筑装置浇筑过程中的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中拱顶浇筑装置浇筑完成后浇筑口关闭的结构示意图。

附图标号：台车模板1、内管2、外管3、封板4、套管5、第一密封结构6、第二密封结构7、压板8、连接板9、连接架10、布料装置11、第一开口12、第二开口13、圆弧过渡结构14、第一电机15、第一传动单元16。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图3所示为本实施例公开的一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置(以下简称“拱顶浇筑装置”)，其主要包括浇筑管道，浇筑管道的第一端为入料口，第二端为浇筑口。浇筑管道设在台车模板1上，且浇筑管道的第一端位于台车模板1的内侧，且浇筑管道在台车模板1上具有沿竖向升降的行程。同时，浇筑管道包括内管2与外管3，且外管3套设在内管2上，且外管3与内管2具有相对转动的行程，以实现浇筑口的开合。浇筑管道采用双层嵌套设计，可通过内管2与外管3的相对转动使浇筑口位置错位，从而形成关闭状态，进而可以有效解决浇筑口在入料浇筑完成缩回时产生泥浆倒灌的问题。

其中，浇筑管道升降的过程中，外管3与内管2同步升降，即外管3与内管2在轴向上保持固定配合，在周向上保持滑动配合。在具体应用过程中，可直接将外管3与内管2之间过盈配合，或者也可以在外管3与内管2之间设置轴向限位。例如在外管3的内壁上设置沿周向的限位槽，并在内管2的外壁上设置对应的限位块，外管3与内管2装配时限位块嵌入限位槽，在限位槽与限位槽的作用下，即能实现外管3与内管2在轴向上保持固定配合，在周向上保持滑动配合。

本实施例中，台车模板1上具有浇筑窗口，且浇筑窗口内通过焊接或螺栓连接固定嵌有环形结构的封板4，封板4朝向台车模板1内侧的一端固定连接有套管5，封板4与套管5同轴，且均套设在外管3上，且封板4、套管5均与外管3动密封配合。进而在浇筑管道升降的过程中，起到一定的导向与密封的作用。当然，在具体应用过程中也可不设置封板4与套管5，即直接将浇筑管道与台车模板1上浇筑窗口滑动配合。

作为优选地实施方式，封板4朝向台车模板1内侧的一端设有环状的第一沉槽，第一沉槽内设有环形的第一密封结构6，第一密封结构6的两端分别与封板4、套管5过盈配合，第一密封结构6的内环侧与外管3过盈配合。进一步优选地，套管5的内壁上设有环状的第二沉槽，第二沉槽内设有环形的第二密封结构7，第二密封结构7的外环壁、内环壁分别与套管5、外管3过盈配合。即在封板4、套管5与外管3间采用双层密封性设计，可以有效解决因泥浆进入套管5和外管3之间导致外管3和套管5之间的磨损问题。当然在具体应用过程中也可以采用其它的密封方式，例如，在封板4与套管5的内壁上开设一个连通的环形槽，即环形槽的第一端在封板4的内壁上，第二端在套管5的内壁上。并在环形槽内设置一筒状结构的密封件，该密封件的外壁与封板4、套管5过盈配合，内壁则与外管3过盈配合。

在具体实施过程中，拱顶浇筑装置还可以包括升降连接单元，升降连接单元设在外管3或内管2上，以连接外部的升降驱动，并带动浇筑管道升降。具体到本实施例中，外管3的长度小于内管2，而外管3与内管2的顶端基本平齐，即在浇筑管道的底端，内管2会延伸出外管3一定长度，将内管2的底端通过管夹与布料装置11的布料管连接固定。同时，在外管3和/或内管2上设置间隔设置两个压板8(即两个压板8既可以都设置在外管3上；也可以都设置在内管2上；还可以一个设置在内管2上，另一个设置在外管3上)，并增设一连接板9与连接架10，使得连接板9、连接架10与两个压板8组成升降连接单元。其中，连接架10的第一端固定在布料装置11或外部支架上，连接板9则固定连接在连接架10的第二端，且连接板9伸入两个压板8之间的间隙。随着布料装置11的伸出或缩回，连接板9则会推动压板8以及浇筑管道上升或下降，实现浇筑管道整体的升降动作。当然，也可以选择将两个压板8设置在连接架10的第二端，将连接板9设置在外管3或内管2上，也能达到同样的效果。

值得注意的是，在具体应用过程中也可以采用布料装置11以外的结构作为浇筑管道的升降驱动。例如在外管3或内管2的外壁上设置一驱动板作为升降连接单元，并选用动力缸作为升降驱动。具体地，将动力缸的固定端通过螺栓固定安装在台车模板1或套管5上，并保持动力缸的伸缩方向与浇筑管道的升降方向相同，并在动力缸的伸缩端固定两个夹板，使作为升降连接单元的驱动板位于两个夹板之间。随着动力缸的伸缩，夹板则会推动驱动板以及浇筑管道上升或下降，实现浇筑管道整体的升降动作。当然，也可以选择将两个夹板设置在动力缸的第二端，将驱动板设置在外管3或内管2上，也能达到同样的效果。优选地，还可以通过增加动力缸的数量充当导向，多个动力缸沿周向间隔分布在浇筑管道周围，进而加强结构对中心性和结构强度。其中，动力缸具体可采用液压缸、气缸或电缸，也可以采用升降机、蜗轮蜗杆副或丝杆螺母副等机械、液压、气动或液压传动机构替代。

本实施例中，外管3顶端的端部为封口结构，内管2顶端的侧部设有第一开口12，外管3顶端的侧部设有第二开口13，第一开口12与第二开口13在外管3与内管2相对转动的过程中重合或错位，以构成浇筑口。进一步优选地，内管2顶端的内部设有导向第一开口12方向的圆弧过渡结构14。圆弧过渡结构14既能扩大浇筑口的出料喷洒范围，也可以防止入料堵塞问题。

本实施例中，实现内管2与外管3之间的相对转动共有三种实施方式，分别为：

在第一种实施方式下，拱顶浇筑装置还包括第一旋转驱动，第一旋转驱动与外管3传动相连，以驱动外管3转动。在该实施方式下，外管3具有升降与旋转两个行程。因此在本实施例中，通过结构设计使得第一旋转驱动与外管3的相对高度保持固定，以使得外管3可同时具有升降与旋转两个行程。具体地，第一旋转驱动包括第一电机15与第一传动单元16，若上述的连接板9设置在连接架10上，则第一电机15固定在连接板9或连接架10上(若连接板9设置在外管3或内管2上，第一电机15则设置在压板8或连接架10上)，第一传动单元16键连接在第一电机15的输出端，且第一传动单元16与任一压板8通过齿轮传动或带传动或链传动相连(若连接板9设置在外管3或内管2上，第一传动单元16则与连接板9通过齿轮传动或带传动或链传动相连)，进而可以将第一旋转驱动的工作扭矩传递至布料装置11上。其中，第一电机15可以采用液压马达、蜗轮蜗杆副或丝杆螺母副等机械、液压、气动或液压传动机构替代。

在第二种实施方式下，拱顶浇筑装置还包括第二旋转驱动，第二旋转驱动与内管2传动相连，以驱动内管2转动。在该实施方式下，内管2具有升降与旋转两个行程。因此在本实施例中，通过结构设计使得第二旋转驱动与内管2的相对高度保持固定，以使得内管2可同时具有升降与旋转两个行程。具体地，第二旋转驱动包括第二电机与第二传动单元，若上述的连接板9设置在连接架10上，则第二电机固定在连接板9或连接架10上(若连接板9设置在外管3或内管2上，第二电机则设置在压板8或连接架10上)，第二传动单元键连接在第二电机的输出端，且第二传动单元与任一压板8通过齿轮传动或带传动或链传动相连(若连接板9设置在外管3或内管2上，第二传动单元则与连接板9通过齿轮传动或带传动或链传动相连)，进而可以将第二旋转驱动的工作扭矩传递至布料装置11上。其中，第二电机可以采用液压马达、蜗轮蜗杆副或丝杆螺母副等机械、液压、气动或液压传动机构替代。

在第三种实施方式下，拱顶浇筑装置还包括第一旋转驱动与第二旋转驱动，第一旋转驱动与外管3传动相连，第二旋转驱动与内管2传动相连，以分别驱动外管3、内管2转动。在该实施方式下，外管3与内管2均具有升降与旋转两个行程，即可以实现浇筑口朝向的调整，实现向各个不同方向输送混凝土的目的。至于第一旋转驱动与第二旋转驱动的具体实施结构与上述的第一种实施方式、第二种实施方式相同，因此本实施例不再对其进行赘述。

本实施例中拱顶浇筑装置的主要工作过程为：

参考图1为拱顶浇筑装置的初始状态，在初始状态的基础上，根据工作要求布料装置11伸出带动外管3与内管2同时向上伸出，此时第一开口12与第二开口13重合，浇筑口处于打开状态，即图2所示；随后进行入料浇筑作业，此时第一密封结构6、第二密封结构7与外管3为过盈接触，可以有效防止泥浆进入套管5和外管3之间，有效解决浇筑漏浆导致外管3和套管5之间的磨损问题。入料浇筑完成后，通过第一旋转驱动和/或第二旋转驱动带动外管3和/或内管2转动，使外管3与内管2上的第一开口12与第二开口13位置错位，从而关闭浇筑口，即图3所示；然后布料装置11收缩动作带动外管3与内管2同步缩回，可以有效解决浇筑口在入料浇筑完成缩回时产生泥浆倒灌的问题。同时在外管3缩回时，第一密封结构6、第二密封结构7可有效去除外管3表面泥浆保护外管3，提升装置使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，包括设在台车模板上的浇筑管道，所述浇筑管道在所述台车模板上具有沿竖向升降的行程；

所述浇筑管道的侧部设有浇筑口，所述浇筑管道包括内管与外管，所述外管套设在所述内管上，且所述外管与所述内管具有相对转动的行程，以实现所述浇筑口的开合。

2.根据权利要求1所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述台车模板上设有浇筑窗口；

所述浇筑窗口内嵌有环形结构的封板，所述封板朝向所述台车模板内侧的一端固定连接有套管；

所述封板、所述套管均套设在所述外管上，且所述封板、所述套管均与所述外管动密封配合。

3.根据权利要求2所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述封板朝向所述台车模板内侧的一端设有环状的第一沉槽；

所述第一沉槽内设有环形的第一密封结构，所述第一密封结构的两端分别与所述封板、所述套管过盈配合，所述第一密封结构的内环侧与所述外管过盈配合。

4.根据权利要求2所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述套管的内壁上设有环状的第二沉槽；

所述第二沉槽内设有环形的第二密封结构，所述第二密封结构的外环壁、内环壁分别与所述套管、所述外管过盈配合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述外管的顶端为封口结构，所述内管顶端的侧部设有第一开口，所述外管顶端的侧部设有第二开口；

所述第一开口与所述第二开口在所述外管与所述内管相对转动的过程中重合或错位，以构成所述浇筑口。

6.根据权利要求5所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述内管顶端的内部设有导向所述第一开口方向的圆弧过渡结构。

7.根据权利要求1至4任一项所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，还包括升降连接单元；

所述升降连接单元设在所述外管或所述内管上，以连接外部的升降驱动，并带动所述浇筑管道升降。

8.根据权利要求7所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，所述升降连接单元包括连接架、连接板与两个压板；

所述压板设在所述外管和/或所述内管上，且两所述压板相互间隔，所述连接架的第一端固定连接在布料装置或外部支架上，所述连接板则固定连接在所述连接架的第二端，且所述连接板伸入两两压板之间。

9.根据权利要求1至4任一项所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，还包括第一旋转驱动；

所述第一旋转驱动与所述外管传动相连，以驱动所述外管转动。

10.根据权利要求1至4任一项所述的双层嵌套式密封拱顶浇筑装置，其特征在于，还包括第二旋转驱动；

所述第二旋转驱动与所述内管传动相连，以驱动所述内管转动。