一种隧道台车辅助注浆装置及注浆工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道台车辅助注浆装置及注浆工艺，所述隧道台车辅助注浆装置包括连接装置和支撑装置；所述支撑装置用于支撑所述连接装置；所述连接装置包括橡胶垫、连接密封盘和快速连接头；所述连接密封盘设置于所述支撑装置上，并由支撑装置支撑，快速连接头固定于所述连接密封盘上，所述橡胶垫设置于混凝土和连接密封盘之间。采用该装置进行施工，解决了衬砌台车带模注浆工艺中由于围岩不平整、开放端拼装挡板不能完全密封，导致开放端不能完全注满，环向施工缝的开放端一侧存在脱空缺陷问题，从而进一步解决隧道拱顶环向施工缝的脱空、混凝土缺陷等难题，尤其是对环向施工缝连接部分进行缺陷预修复的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道台车辅助注浆装置及注浆工艺
本专利技术属于隧道相关领域，尤其涉及一种隧道台车辅助注浆装置及注浆工艺，解决隧道拱顶脱空和拱顶脱空问题，尤其是隧道环向施工缝的病害问题。
技术介绍
我国是一个多山国家，所以隧道量也十分巨大。在隧道衬砌(二衬)施工中，由于拱顶位置特殊，施工中可能会因灌筑预留、封堵孔设置不合理，泵送混凝土坍落度大，泵送混凝土压力控制不好，混凝土收缩，支护不平整等原因不可避免地会造成二衬拱顶与混凝土初砌支护面不密贴，拱部混凝土封顶易产生脱空、空洞等现象。由于二次衬砌缺陷，致使衬砌受力不均匀，恶化了衬砌受力条件，改变了衬砌设计受力状态，衬砌实际受力可能超过设计应力范围，在外部荷载作用下，加上其它不利因素影响，隧道衬砌发生破坏的机率就会增大。整治衬砌与支护空洞的缺陷，可以采用打孔注浆法，即在二次衬砌砼强度达到设计的100％后，对其进行打孔埋入注浆管，然后进行注浆。在《中国铁路总公司工程管理中心关于印发<铁路隧道二次衬砌预防拱顶空洞实施意见>的通知》(工管桥隧函〔2015〕199号)中提出了采用纵向排气管与注浆管法，在隧道拱顶防水板上粘贴双排纵向PVC花管，再连接径向PVC管。在实践中，发现上述两种方法由于各种技术原因不能满足实际需求，衬砌混凝任然存在重大缺陷。在2016年11月份《中国铁路总公司工程管理中心关于印发<关于推广铁路隧道衬砌施工成套技术>的通知》(工管质安函〔2016〕233号)中提出了径向预埋RPC注浆管与拱顶带模注浆技术及注制浆一体机技术，而且带模及时注浆工艺被证明是目前最有效的解决衬砌混凝土缺陷的方法之一。带模注浆在混凝土浇筑结束后开始注浆，通过较高的注浆压力，既能使注浆料充分密实衬砌空洞，修复衬砌缺陷，同时使充填材料与衬砌混凝土形成受力整体，提高衬砌的受力能力。解决了衬砌脱空传统注浆工艺"两层皮"的弊端，提高了衬砌的整体受力能力，改善了衬砌的整体结构。能够综合的减少衬砌混凝土开裂、脱空和脱落的风险，提高衬砌对地质风险的免疫力，减少运营时隧道衬砌发生灾害的风险。RPC注浆管预埋工艺有利于对衬砌厚度及混凝土浇筑的管理和监控，为改善衬砌施工水平提高依据。预埋RPC注浆管台车带模注浆施工方便、操作简单，使带模注浆切实可行，不走过场。并且带模及时注浆在衬砌施工间隙进行，不影响衬砌施工。将传统的隧道衬砌空洞缺陷由后期修补变为前期预防，早期“预防”式治理，及时纠正和改进，将“隐蔽”的“缺陷”工程变为“可见”的“可靠”工程。实践中发现，采用带模及时注浆法可以基本解决衬砌混凝土缺陷，但是还是存在一些不足，主要是开放端头由于围岩不平整，拼装的半钢模及木模挡板不能完全封闭，无法对注浆料保压，所以在带模注浆过程中，最后一个注浆孔(近开放端注浆孔)注浆时，有注浆液从挡板与防水板之间的缝隙中流出，就会结束带模注浆，此时挡板端头仍然存在一定的空洞，在当前板打混凝土及带模及时注浆时会有一些混凝土和注浆液进入上一板端头的空洞中，由于平整度以及注浆路径问题，仍然不能保证该部位空洞完全被充满。但是该部位处在环向施工缝附近，是拱顶衬砌病害发生最严重的区域，且后期极难解决。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种隧道台车辅助注浆装置及注浆工艺，其解决了目前隧道衬砌拱顶带模及时注浆后仍然存在的局部不饱满的风险，尤其是环向开放端部位的施工缝病害问题。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种隧道台车辅助注浆装置，其包括连接装置和支撑装置；所述支撑装置用于支撑所述连接装置；所述连接装置包括橡胶垫、连接密封盘和快速连接头；所述连接密封盘设置于所述支撑装置上，并由所述支撑装置支撑，所述快速连接头固定于所述连接密封盘上，所述橡胶垫设置于混凝土和连接密封盘之间。本专利技术解决技术问题还采用如下技术方案：一种铁路隧道衬砌台车带模注浆辅助注浆工艺，其包括：第一步：台车初次安装改装；台车初次安装改装根据采用不同的支撑装置采用不同的改装方式；如果采用第一支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个或者多个支撑底座；如果采用第二支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个支撑底座；如果采用第三支撑装置，需要在台车加固板上合适的孔位采用固定螺栓来固定垂直固定板，然后通过垂直固定板下面的燕尾导轨与滑动杆的燕尾滑槽相配合，将滑动杆固定在垂直固定板上；如果采用第四支撑装置，需要台车模板下表面的合适位置上安装固定底座，然后在固定底座内部安装轴承，在轴承内圈安装垂直支臂，在垂直支臂上安装转动盘和定位螺钉，实现垂直支臂的位置固定，然后通过铰链安装带有水平支臂的水平连杆，最后在垂直支臂和至少一个水平支臂上安装可调拉杆；第二步：上一板混凝土近挡板孔处理；上一板混凝土在灌注作业之后，并且达到预定强度的情况下，对上一板混凝土进行脱模，然后将台车移动到当前板混凝土的灌注位置；此时可以借助台车顶层，人工清理上一板混凝土近挡板孔，上一板混凝土近挡板孔处理包括对孔中多余RPC注浆管的切割剔除，以及孔周边杂物的清理；第三步：连接装置的安装；按照橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序按压到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者按照橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序拧到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者将连接密封盘拧入所述RPC注浆管；第四步：支撑装置的安装；如果采用第一支撑装置，当支撑组件为一个时，直线运动机构的底端安装到支撑底座上，直线运动机构的伸出端的多个顶杆沿所述连接密封盘的周向均匀分布，从而通过这些顶杆实现对连接密封盘的支撑；当支撑组件为多个时，直线运动机构的底端安装到多个支撑底座上，沿连接密封盘的圆周方向均匀分布，直线运动机构的伸出端顶到连接密封盘上；如果采用第二支撑装置，将一个和多个直线运动机构的底端安装到支撑底座上，并滑动到适当位置，直线运动机构的伸出端顶到连接密封盘上；如果采用第三支撑装置，将升降支撑管拧到所述滑动块内螺纹中，然后将所述滑动块穿到所述滑动杆上，并且通过调节所述滑动杆的位置和所述滑动块的位置使得升降支撑管位于连接密封盘正下方，然后将其位置固定，通过转动所述升降支撑管来调整所述升降支撑管的高度压紧连接密封盘；如果采用第四支撑装置，将所述升降支撑管拧到所述滑动块内螺纹中，然后将所述滑动块穿到所述水平支臂上，并且通过调节所述水平支臂的位置和高度，以及所述滑动块的位置使得升降支撑管位于连接密封盘正下方，然后将其位置固定，通过转动所述升降支撑管来调整所述升降支撑管的高度压紧连接密封盘；第五步：注浆机部分的安装；注浆机部分的安装在当前板混凝土灌注以及带模及时注浆作业完成之后进行，注浆机部分通过抗压注浆管与RPC注浆管相连接，抗压注浆管通过快速连接头与连接密封盘相连；第六步：注浆作业；启动注浆机，将注浆液通过抗压注浆管和RPC注浆管注入空洞，并填满空洞；第七步：人工结束注浆；注浆结束的判定：人工观察注浆机的机械压力表，当压力持续大于设定值0.2-2.0MPa，并持续5-15s，关停注浆机；第八步：支撑装置移除；如果采用第一支撑装置和第二支撑装置时，将直线运动机构的伸出端收回，卸除对连接密封盘的压力，并将支撑组件从支撑底座中取出；如果采用第三支撑装置和第四支撑装置时，旋转所述升降支撑管卸除对连接密封盘的压力；第九步：连接装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，包括连接装置和支撑装置；所述支撑装置用于支撑所述连接装置；所述连接装置包括橡胶垫、连接密封盘和快速连接头；所述连接密封盘设置于所述支撑装置上，并由所述支撑装置支撑，所述快速连接头固定于所述连接密封盘上，所述橡胶垫设置于混凝土和连接密封盘之间。

【技术特征摘要】
1.一种隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，包括连接装置和支撑装置；所述支撑装置用于支撑所述连接装置；所述连接装置包括橡胶垫、连接密封盘和快速连接头；所述连接密封盘设置于所述支撑装置上，并由所述支撑装置支撑，所述快速连接头固定于所述连接密封盘上，所述橡胶垫设置于混凝土和连接密封盘之间。2.根据权利要求1所述的隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，所述连接密封盘包括底座部、压紧盘部和延伸部，所述底座部上固定有所述快速连接头，所述压紧盘部从所述底座部的外缘向外延伸形成，所述延伸部从所述底座部的内缘向上延伸形成，所述延伸部为空心的圆筒状或者空心的尖嘴状。3.根据权利要求1所述的隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，所述支撑装置为第三支撑装置；所述第三支撑装置包括：垂直固定板、燕尾导轨、燕尾滑槽、滑动杆、滑动块和升降支撑管；所述垂直固定板上沿水平方向开设有长条形槽，并且固定螺栓穿过所述长条形槽，将所述垂直固定板固定于台车加固板上；所述垂直固定板的下端沿水平方向设置有燕尾导轨；所述燕尾滑槽可滑动地设置于所述燕尾导轨上，所述燕尾滑槽与所述燕尾导轨配合，以使得所述燕尾滑槽可以沿所述燕尾导轨的长度方向滑动；所述燕尾滑槽上设置有两条平行的滑动杆，所述两条滑动杆均水平设置；或者所述滑动杆的数量为一个，且所述滑动杆的截面为非圆形形状；所述滑动块可滑动地设置于所述滑动杆上；所述滑动块沿所述滑动块的厚度方向开设有螺纹孔，所述升降支撑管的下端形成有外螺纹，所述升降支撑管的外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹配合，所述升降支撑管的上端顶设于所述连接密封盘上，以对所述连接密封盘提供向上的作用力，从而使得连接密封盘与所述混凝土紧密接触。4.根据权利要求1所述的隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，所述支撑装置为第四支撑装置；所述第四支撑装置包括L形支撑板和加强杆；所述台车加固板上沿竖直方向开设有多个长条形的加固挡板调节孔，所述多个加固挡板调节孔之间相互平行，所述L形支撑板包括竖直板和水平板，所述水平板的一端连接于所述竖直板的一端，且水平板和竖直板相互垂直；所述竖直板上沿水平方向开设有长条形的水平支撑调节孔，紧固螺栓穿过所述竖直板的水平支撑调节孔和台车加固板的加固挡板调节孔，通过紧固螺母将所述L形支撑板固定于所述台车加固板上；所述水平板沿水平方向上开设有长条形的连接密封盘支撑孔，所述连接密封盘可以被所述密封盘支撑孔所支撑；所述加强杆的一端连接于所述水平板，另一端连接于所述垂直板，以通过所述加强杆提高所述L形支撑板的强度。5.根据权利要求1所述的隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，还包括压力检测装置，压力检测装置包括：防水压力传感器、数据线和数字压力表；所述防水压力传感器设置于RPC注浆管内，且通过数据线连接于所述数字压力表。6.根据权利要求1所述的隧道台车辅助注浆装置，其特征在于，还包括自动控制装置，所述自动控制装置包括自动控制器和控制线，所述自动控制器用于比较数字压力表所得到的压力数据与预设阈值，当数字压力表所得到的压力数据大于预设阈值0.2MPa-2.0MPa一定时间，所述自动控制器控制注浆机停止工作。7.一种铁路隧道衬砌台车带模注浆辅助注浆工艺，其包括：第一步：台车初次安装改装；台车初次安装改装根据采用不同的支撑装置采用不同的改装方式；如果采用第一支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个或者多个支撑底座，所述第一支撑装置的其他部件按照第一支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第二支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个支撑底座，所述第二支撑装置的其他部件按照第二支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第三支撑装置，需要在台车加固板上合适的孔位采用固定螺栓来固定垂直固定板，所述第三支撑装置其他部件按照第三支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第四支撑装置，需要台车模板加固孔进行扩充，将圆孔扩充为条形孔，然后通过紧固螺栓、垫片和螺母安装水平支撑，所述第四支撑装置的其他部件按照第四支撑装置中所述的相对位置进行安装；第二步：上一板混凝土近挡板孔处理；上一板混凝土在灌注作业之后，并且达到预定强度的情况下，对上一板混凝土进行脱模，然后将台车移动到当前板混凝土的灌注位置；此时可以借助台车顶层，人工清理上一板混凝土近挡板孔，上一板混凝土近挡板孔处理包括对孔中多余RPC注浆管的切割剔除，以及孔周边杂物的清理；第三步：连接装置的安装；按照橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序按压到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者按照橡胶垫或截面为圆形的橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序拧到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者将连接密封盘拧入所述RPC注浆管；第四步：支撑装置的压紧；如果采用第一支撑装置，当支撑组件为一个时，直线运动机构的伸出端的多个顶杆同时向上运动压紧连接密封盘；当支撑组件为多个时，直线运动机构的伸出端顶向上运动按照对角线的顺序依次压紧连接密封盘；如果采用第二支撑装置，将多个直线运动机构滑动到适当位置，直线运动机构的伸出端向上运动按照对角线的顺序依次压紧连接密封盘；如果采用第三支撑装置，通过调节所述水平支臂的位置，以及所述滑动块的位置使得升降支撑管位于连接密封盘正下方，然后将其位置固定，通过转动所述升降支撑管来调整所述升降支撑管的高度压紧连接密封盘；如果采用第四支撑装置，通过调节L形支撑板上的水平支撑调节孔的位置使得连接密封盘的密封盘支撑孔位于连接密封盘正下方，然后通过调节加固挡板调节孔的位置，使得水平支撑压紧连接密封盘；第五步：注浆机部分的安装；注浆机部分的安装在当前板混凝土灌注以及带模及时注浆作业完成之后进行，注浆机部分通过抗压注浆管与RPC注浆管相连接，抗压注浆管通过快速连接头与连接密封盘相连；第六步：注浆作业；启动注浆机，将注浆液通过抗压注浆管和RPC注浆管注入空洞，并填满空洞；第七步：人工结束注浆；注浆结束的判定：人工观察注浆机的机械压力表，当压力持续大于设定值0.2-2.0MPa，并持续5-15s，关停注浆机；第八步：支撑装置泄压；如果采用第一支撑装置和第二支撑装置时，将直线运动机构的伸出端收回，卸除对连接密封盘的压力；如果采用第三支撑装置，旋转所述升降支撑管卸除对连接密封盘的压力；如果采用第四支撑装置，则拧松加固模板上的紧固螺栓进行泄压；第九步：连接装置移除；将抗压注浆管与快速连接头进行分离，然后将连接密封盘和橡胶垫从混凝土表面移走，并从所述升降支撑管中取出，然后将所述滑动块和所述升降支撑管一起取下来，以便后期清洗；第十步：注浆孔封堵；在连接装置移除后，采用软木塞、橡胶塞或土工布堵塞RPC注浆管；第十一步：清洗工作对拆除的连接装置以及注浆机进行清洗，以便下次使用。8.一种铁路隧道衬砌台车带模注浆辅助注浆工艺，其包括：第一步：台车初次安装改装；台车初次安装改装根据采用不同的支撑装置采用不同的改装方式；如果采用第一支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个或者多个支撑底座，所述第一支撑装置的其他部件按照第一支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第二支撑装置，需要在台车顶层的适当位置，设置一个支撑底座，所述第二支撑装置的其他部件按照第二支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第三支撑装置，需要在台车加固板上合适的孔位采用固定螺栓来固定垂直固定板，所述第三支撑装置其他部件按照第三支撑装置中所述的相对位置进行安装；如果采用第四支撑装置，需要台车模板加固孔进行扩充，将圆孔扩充为条形孔，然后通过紧固螺栓、垫片和螺母安装水平支撑，所述第四支撑装置的其他部件按照第四支撑装置中所述的相对位置进行安装；第二步：上一板混凝土近挡板孔处理；上一板混凝土在灌注作业之后，并且达到预定强度的情况下，对上一板混凝土进行脱模，然后将台车移动到当前板混凝土的灌注位置；此时可以借助台车顶层，人工清理上一板混凝土近挡板孔，上一板混凝土近挡板孔处理包括对孔中多余RPC注浆管的切割剔除，以及孔周边杂物的清理；第三步：连接装置的安装；按照橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序按压到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者按照橡胶垫或截面为圆形的橡胶垫在上，连接密封盘在下的顺序拧到RPC注浆管外面，并且与RPC注浆管同心；或者将连接密封盘拧入所述RPC注浆管；第四步：支撑装置的压紧；如果采用第一支撑装置，当支撑组件为一个时，直线运动机构的伸出端的多个顶杆同时向上运动压紧连接密封盘；当支撑组件为多个时，直线运动机构的伸出端顶向上运动按照对角线的顺序依次压紧连接密封盘；如果采用第二支撑装置，将多个直线运动机构滑动到适当位置，直线运动机构的伸出端向上运动按照对角线的顺序依次压紧连接密封盘；如果采用第三支撑装置，通过调节所述水平支臂的位置，以及所述滑动块的位置使得升降支撑管位于连接密封盘正下方，然后将其位置固定，通过转动所述升降支撑管来调整所述升降支撑管的高度压紧连接密封盘；如果采用第四支撑装置，通过调节L形支撑板...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘海龙，
申请(专利权)人：北京鸿锐嘉科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11