隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置制造方法及图纸

隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置，它包括延长圆筒、若干支撑杆、两个环形的气囊、若干阻挡杆，支撑杆、阻挡杆的数量相同，支撑杆的长度不小于延长圆筒的轴向长度，支撑杆沿延长圆筒的轴向设在其内壁且周向相互间隔，设定两个气囊的轴线方向为前后方向，两个气囊的前后向宽度相同且宽度大于延长圆筒的轴向长度，每个气囊的材料为弹性材料，每个气囊的前侧设有气嘴，两个气囊内外套叠连接，内侧的气囊套装在延长圆筒上，每个支撑杆的前端均与一个阻挡杆靠近延长圆筒轴线区域的内侧相接，每个阻挡杆远离延长圆筒轴线区域的外侧与两个气囊的前侧接触。本装置配装在台车上，能有效提高施工效率，使得隧洞二次衬砌施工的封端效果较佳。

【技术实现步骤摘要】
隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置
本专利技术涉及隧洞工程施工设备领域，特别是涉及一种隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置。
技术介绍
目前，水利工程中隧洞的修建通常采用新奥法，在隧洞开挖完成后，根据围岩类别及洞身承压情况，须进行单层衬砌或组合式衬砌。组合式衬砌是在原有单层衬砌(俗称初衬，系在围岩处打入锚杆、挂放钢筋网后，再喷射一层混凝土)的内侧沿周向再浇筑一层钢筋混凝土(即二次衬砌)。随着我国装备制造业的不断发展，对于全圆断面、有压隧洞的二次衬砌施工一般采用全圆针梁式钢模台车(以下均简称为台车)模筑法，台车周向的外框架包括圆形的模筑筒(采用8—10mm的钢板经弯曲后围合而成)、设置在模筑筒内壁的加强框架(采用槽钢、工字钢等经连接后形成)。为防止围岩渗水，相邻两模二次衬砌施工的施工缝处设计采用环形且扁平带状截面的止水圈加以封闭，以防止围岩渗水，止水圈采用中埋式橡胶止水带围合而成，止水带的宽度为230—500mm。采用台车实施隧洞二次衬砌施工存在着以下缺陷：无法快速、方便地对每个衬砌段的前端进行封堵，封堵时易出现漏浆问题，施工效率较低、用工人数多、周转材料消耗大、止水效果也较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置，本装置配装在台车上，能有效提高施工效率，使得隧洞二次衬砌施工的封端效果较佳。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置，它包括延长圆筒、若干支撑杆、两个环形的气囊、若干阻挡杆，支撑杆、阻挡杆的数量相同，支撑杆的长度不小于延长圆筒的轴向长度，支撑杆沿延长圆筒的轴向设在其内壁且周向相互间隔，设定两个气囊的轴线方向为前后方向，两个气囊的前后向宽度相同且宽度大于延长圆筒的轴向长度，每个气囊的材料为弹性材料，每个气囊的前侧设有气嘴，两个气囊内外套叠连接，内侧的气囊套装在延长圆筒上，每个支撑杆的前端均与一个阻挡杆靠近延长圆筒轴线区域的内侧相接，每个阻挡杆远离延长圆筒轴线区域的外侧与两个气囊的前侧接触。为简单说明问题起见，以下对本专利技术所述的隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置均简称为本装置。将本装置配装在台车上，即：支撑杆的后端与台车的加强框架的前端垂直相接，支撑杆的长度走向与台车的模筑筒的轴线方向相一致，延长圆筒位于台车的前端且与台车的模筑筒共轴线。上述结构设计简单、合理，便于装配，连接强度较佳；将止水圈的后侧圈体固定在衬砌段的钢筋笼的前侧并保证其位置准确，止水圈的前侧圈体(即预留圈体)虽然裸露在衬砌段的前端之外，但其以非折弯的圆滑方式被夹持在充有压缩空气的两个气囊之间(即一个气囊、止水圈的前侧圈体、另一气囊依次内外套叠连接)，阻挡杆用以使两个气囊定位(设定止水圈、钢筋笼、气囊靠近隧洞内部的一侧为前，设定止水圈、钢筋笼、气囊远离隧洞内部的一侧为后，止水圈的前后向宽度大于每个气囊的前后向宽度)；向台车的模筑筒、围岩这两者所形成的空间内浇筑混凝土，并采用两个气囊作为整体结构形式的封堵部件，对衬砌段的前端沿周向进行封堵，两个气囊与止水圈的前侧圈体呈柔性接触，止水圈的前侧圈体不会折弯、受损，止水圈的前侧圈体得到保护，实现快速、方便、稳定地封端(每个气囊内的压缩空气可达到一定的压力，其适当的变形可适应衬砌段前端的不规则面，这种封堵结构相当省时、省力、节省人工、方便，不会出现混凝土的漏浆问题，有效提高了施工效率、降低了周转材料的消耗，封端效果较佳)，外侧的气囊外壁与隧洞的围岩紧密贴靠，阻挡杆的外端指向围岩；当衬砌段的混凝土浇筑成型后，将两个气囊内的空气放掉，使两者与衬砌段的混凝土层的前端相分开，再拆除阻挡杆及两个气囊(这使得裸露在衬砌段前端之外的止水圈的前侧圈体不会出现变形或位移问题，也不会出现破损问题，妥善解决了现有技术所存在的相关问题)；因此，本装置配装在台车上，能有效提高施工效率，使得隧洞二次衬砌施工的封端效果较佳。所述阻挡杆的截面形状及规格分别对应相同；每个支撑杆的前端设有用来插装阻挡杆的套管，若干套管的截面形状及规格分别对应相同，每个套管上旋装紧固螺钉，每个阻挡杆的内侧与相应套管插接，且每个阻挡杆利用相应套管上的紧固螺钉得到定位。这样，根据围岩表面的凹凸情况，每个阻挡杆可沿相应套管内外地移动位置，以适应不同规格及形状的围岩，充分满足隧洞二次衬砌施工的施工需求。所述每个气囊的材料采用橡胶材料；内侧的气囊的轴向截面形状为方形，外侧的气囊的轴向截面形状为圆形或椭圆形。采用橡胶材料，使得气囊的耐磨强度较佳、不易漏气；内外侧气囊的不同轴向截面形状，使得两个气囊对止水圈的前侧圈体的夹持效果、对相应衬砌段的前端的封端效果均较好，确保施工缝直顺。附图说明图1是采用安装本装置的台车实施隧洞二次衬砌施工的结构及施工状态示意图。图2是图1的局部视图。图3是图2的A-A放大剖视图。图4是图3的B向放大视图。图5是采用安装本装置的台车实施隧洞二次衬砌施工的另一结构及施工状态示意图。附图中各部件的标记如下：1a、延长圆筒；1b、支撑杆；1c、套管；1d、紧固螺钉；2、气囊；2a、气嘴；3、阻挡杆；4、气压表；5、压缩机；T、台车的模筑筒；J、台车的加强框架；D1、第一衬砌段；L1、第一钢筋笼；D2、第二衬砌段；L2、第二钢筋笼；F、施工缝；Y、围岩；Q1、第一止水圈；Q11、第一止水圈的前侧圈体；Q12、第一止水圈的后侧圈体；Q2、第二止水圈；Q21、第二止水圈的前侧圈体；Q22、第二止水圈的后侧圈体；N、隧洞内部。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为简洁说明问题起见，图1中未示出若干支撑杆1b、若干套管1c、若干紧固螺钉1d、若干阻挡杆3，且是针对第一衬砌段D1进行混凝土浇筑成型施工。图5中所示为实施隧洞二次衬砌施工后，围岩Y、第一衬砌段D1、施工缝F、第二衬砌段D2、第一止水圈Q1、第二止水圈Q2的配合状态。参见图1-图5，本装置包括延长圆筒1a、若干支撑杆1b、两个环形的气囊2、若干阻挡杆3。支撑杆1b、阻挡杆3的数量相同。支撑杆1b的长度等于延长圆筒1a的轴向长度，支撑杆1b沿延长圆筒1a的轴向设在其内壁且周向相互间隔，延长圆筒1a采用5mm厚的钢板围合而成，支撑杆1b周向相互间隔30～50cm且支撑杆1b采用10#槽钢。两个气囊2内外套叠连接，内侧的气囊2套装在延长圆筒1a上，内侧的气囊2的轴向截面形状为方形，外侧的气囊2的轴向截面形状为圆形。设定两个气囊2的轴线方向为前后方向，两个气囊2的前后向宽度相同且宽度大于延长圆筒1a的轴向长度，设定延长圆筒1a的轴向长度为C、每个气囊2的前后向宽度为K，则C：K为1：1.05。每个气囊2的材料为橡胶材料，每个气囊2的前侧设有气嘴2a。施工时，气嘴2a可分别与气压表4、压缩机5相接。阻挡杆3的截面形状及规格分别对应相同，阻挡杆3采用8#槽钢。每个支撑杆1b的前端借助紧固件设有用来插装阻挡杆3且长方形的套管1c，若干套管1c的截面形状及规格分别对应相同，每个套管1c上旋装紧固螺钉1d，每个阻挡杆3靠近延长圆筒1a轴线区域的内侧与相应套管1c插接(即：每个支撑杆1b的前端均与一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置，其特征在于：它包括延长圆筒、若干支撑杆、两个环形的气囊、若干阻挡杆，支撑杆、阻挡杆的数量相同，支撑杆的长度不小于延长圆筒的轴向长度，支撑杆沿延长圆筒的轴向设在其内壁且周向相互间隔，设定两个气囊的轴线方向为前后方向，两个气囊的前后向宽度相同且宽度大于延长圆筒的轴向长度，每个气囊的材料为弹性材料，每个气囊的前侧设有气嘴，两个气囊内外套叠连接，内侧的气囊套装在延长圆筒上，每个支撑杆的前端均与一个阻挡杆靠近延长圆筒轴线区域的内侧相接，每个阻挡杆远离延长圆筒轴线区域的外侧与两个气囊的前侧接触。

【技术特征摘要】
1.隧洞二次衬砌施工双气囊式封端装置，其特征在于：它包括延长圆筒、若干支撑杆、两个环形的气囊、若干阻挡杆，支撑杆、阻挡杆的数量相同，支撑杆的长度不小于延长圆筒的轴向长度，支撑杆沿延长圆筒的轴向设在其内壁且周向相互间隔，设定两个气囊的轴线方向为前后方向，两个气囊的前后向宽度相同且宽度大于延长圆筒的轴向长度，每个气囊的材料为弹性材料，每个气囊的前侧设有气嘴，两个气囊内外套叠连接，内侧的气囊套装在延长圆筒上，每个支撑杆的前端均与一个阻挡杆靠近延长圆筒轴线区域的内侧相接，每个阻挡杆远离延长圆筒轴线区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宏涛，张晓林，傅宏林，陈文夫，王文芳，任斌，胡庆林，吴先锋，
申请(专利权)人：安徽水利开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34