一种隧道混凝土施工装置
1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种隧道二衬浇筑装置。
背景技术：
2.二次衬砌是指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。
3.目前二次衬砌大多使用人工搭建浇筑模型或使用衬砌台车进行施工，隧道衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。主要有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车。全液压衬砌台车又可分为边顶拱式、全圆针梁式、底模针梁式、全圆穿行式等。
4.衬砌台车的工作原理是通过钢模的组装构成二次衬砌的下模，与隧道顶壁之间围成浇筑空间完成二次衬砌。其不足在于：1、衬砌台车的模板使用多块钢板拼接而成，对于有弯道的隧道地段，无法通过多块模板拼接成平滑过渡的转折模型；2、钢板重量大、成本高，仅适用于直线隧道；3、钢板组成的模板受限于成本长度有限，对于长路段施工需要分解为大量的分段施工，延长了工期；4、钢板重量大，对于衬砌台车的支撑运输组件要求高，增加了衬砌台车的复杂度和成本。
技术实现要素：
5.本发明的目的就是提供一种隧道混凝土施工装置，它适用于有转弯弧度隧道的施工。
6.本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有在隧道内地面上相互平行的两条轨道，其特征在于，所述装置还包括有塑料拱形壁和设置在隧道顶壁可对塑料拱形壁外壁进行热熔切割的热切单元，所述两条轨道上均设置有若干拖动支撑单元，拖动支撑单元可带动拱形壁沿轨道滑动；所述拱形壁上还设置有若干连通拱形壁内外用于输入混凝土的窗口。
7.作为优选，所述装置还包括有与拱形壁配合的塑料封口壁，所述封口壁的横截面为l形，封口壁、拱形壁和隧道顶壁之间围成混凝土注入成型空间；所述拱形壁安装在两个拖动支撑单元上，两个拖动支撑单元分别可滑动的安装在两条轨道上。
8.作为优选，所述安装有封口壁的两个拖动支撑单元均与一根拉杆的一端连接，拉杆的另一端与拱形壁的内壁固接；所述拉杆与拱形壁固接的两个点分别位于两条轨道的两侧，所述封口壁位于拱形壁前进方向。
9.作为优选，所述热切单元安装在隧道内出现弯道段之前的隧道壁上。
10.作为优选，其特征在于，所述热切单元包括有三个伸缩气缸和三把热切刀，三个伸缩气缸均固接在隧道壁上，位于同一平面上，三个伸缩气缸伸缩端的伸缩延长线交汇在隧道内的同一个点上；每个伸缩气缸的伸缩端均固接有一把热切刀。
11.作为优选，所述轨道的横截面为工字形。
12.作为优选，所述拖动支撑单元包括有基座，基座的底端面开设有开口，基座开口的两个侧壁上均设置有与工字形轨道导向配合的凸块，基座开设有开口的两个侧壁之间还可转动的设置有行走轮，行走轮位于轨道上方。
13.作为优选，所述基座的顶端面设置有若干铰接座，与铰接座一一对应的电动伸缩杆的一端铰接在铰接座上，可沿拱形壁的弧形壁转动；电动伸缩杆的另一端可拆卸的与拱形壁安装在一起。
14.作为优选，所述拱形壁窗口位置处均固接有空心的连接柱，所述电动伸缩杆的伸缩端固接有可固接在连接柱上的安装柱，安装柱的底端面可封闭连接柱的底端面开口。
15.作为优选，所述每个基座上均固接有两根电动伸缩杆，一根与拱形壁的顶部连接，另一根与拱形壁的侧壁连接。
16.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
17.1、本发明采用塑料材质作为模板，利用了塑料热熔形变的原理，可以模板平滑的弯折成任意弧度，可用于转弯隧道的二次衬砌；
18.2、塑料材质的拱形壁成本低、重量轻、适用范围广；
19.3、塑料材质的拱形壁不受长度的限制，可减小分段衬砌的次数，对于使用过并且长度过长的拱形壁可以切割后再次使用；
20.4、塑料材质的拱形壁重量低，降低了对基座以及运动组件的要求，降低了二衬台车的成本；
21.5、本发明利用了塑料材质的形变特性，对于不同弧度以及不同大小的隧道通用性高；
22.6、在浇筑过程中，可以通过电动伸缩杆让拱形壁的侧壁轻度震动，减小了出现浇筑空隙的可能性。
23.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
24.本发明的附图说明如下。
25.图1为隧道安装的爆炸示意图；
26.图2为本明的结构示意图；
27.图3为拖动支撑单元的立体结构示意图；
28.图4为拖动支撑单元的剖视图；
29.图5为拱形壁的外壁上在环切后的立体结构示意图；
30.图中：1.隧道；2.轨道；3.拱形壁；4.拖动支撑单元；5.热切单元；6.窗口；7.封口壁；8.拉杆；9.伸缩气缸；10.热切刀；11.基座；12.凸块；13.行走轮；14.铰接座； 15.电动伸缩杆；16.安装柱。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
32.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
33.一种隧道混凝土施工装置，如图1所示，包括有设置在隧道1内地面上相互平行的两条轨道2，所述装置还包括有塑料拱形壁3和设置在隧道1顶壁可对塑料拱形壁3外壁进行热熔切割的热切单元5，所述两条轨道2上均设置有若干拖动支撑单元4，拖动支撑单元4可带动拱形壁3沿轨道2滑动；所述拱形壁3上还设置有若干连通拱形壁3内外用于输入混凝土的窗口6。
34.该实施例中，施工时，第一步在待二次衬砌的隧道地面上铺设两条轨道，在两条轨道上安装若干施动支撑单元；第二步选取隧道出现弯道之前的直线路段，在直线路段的尾部的隧道顶上安装热切单元；第三步将横截面尺寸小于隧道尺寸的拱形壁安装在若干拖动支撑单元上；第四步拖动支撑单元带动拱形壁沿轨道前行，直到热切单元位置处停止，热切单元在拱形壁的外壁上环切出波纹图纹，如图5所示，此时拱形壁处于可任意弯折状态；第五步控制两条轨道上每个拖动支撑单元的前进速度，将拱形壁弯折成为隧道转弯的角度；第六步封闭拱形壁与隧道之间的空隙形成浇筑空间，通过窗口向浇筑空间内注入混凝土，等待混凝土凝固成型即可。整个过程均可通过机械自动完成，节省了人力；由于本发明利用了塑料拱形壁的热形变特性，可以在任意弯道中形成与隧道相同的转弯角度，适用于有转弯角度的隧道二次衬砌，目前的钢化模是无法一次性形成转弯角度的；对于直线路段的施工，由于塑料拱形壁成本低廉，可以制作长度较长的塑料拱形壁，减少二次衬砌的次数据，加快施工进度，还可以任意切割分解为多段长度较短的拱形壁便于后续浇筑；本发明还可以对弯道路段和直线路段同时浇筑混凝土，开创了新的浇筑模式。
35.如图2所示，所述装置还包括有与拱形壁3配合的塑料封口壁7，所述封口壁7的横截面为l形，封口壁7、拱形壁3和隧道1顶壁之间围成混凝土注入成型空间；所述拱形壁3 安装在两个拖动支撑单元4上，两个拖动支撑单元4分别可滑动的安装在两条轨道1上。
36.该实施例中，为了便于形成浇筑空间，在拱形壁的立方设置有封口壁，封口壁也是塑料材质在拖动支撑单元的控制下，可以跟随封口壁进行形变封口，封口壁可多次使用，在隧道二次衬砌过程中设计一块即可。
37.如图2所示，所述安装有封口壁7的两个拖动支撑单元4均与一根拉杆8的一端连接，拉杆的另一端与拱形壁的内壁固接；所述拉杆8与拱形壁3固接的两个点分别位于两条轨道 2的两侧，所述封口壁7位于拱形壁前进方向。所述热切单元安装5在隧道1内出现弯道
段之前的隧道1壁上。
38.该实施例中，拉杆即可以作为拖动拱形壁的工具，也可以通过两根拉杆提供不同的拉力，配合拱形壁内的拖动支撑单元的制动动作，辅助实现热切后的拱形壁转折形变。热切单元可以是一个，也可以是多个，分别设置在需要弯折拱形壁的位置处。
39.如图2所示，所述热切单元包括有三个伸缩气缸9和三把热切刀10，三个伸缩气缸9 均固接在隧道1壁上，位于同一平面上，三个伸缩气缸9伸缩端的伸缩延长线交汇在隧道1 内的同一个点上；每个伸缩气缸9的伸缩端均固接有一把热切刀9。
40.该实施例中，热切单元包括有三把热切刀，热切刀的刀刃可以加热，弧形的热切刀可以在拱形壁的外表面切出波纹图形，便于拱形壁弯折。
41.如图3、图4所示，所述轨道2的横截面为工字形，所述拖动支撑单元4包括有基座 11，基座11的底端面开设有开口，基座11开口的两个侧壁上均设置有与工字形轨道导向配合的凸块12，基座开设有开口的两个侧壁之间还可转动的设置有行走轮13，行走轮13位于轨道1上方。
42.该实施例中，基座作为拖动支撑单元的基础安装件，可以锁定沿轨道的方向滑行。
43.如图3所示，所述基座11的顶端面设置有若干铰接座14，与铰接座14一一对应的电动伸缩杆15的一端铰接在铰接座14上，可沿拱形壁3的弧形壁转动；电动伸缩杆15的另一端可拆卸的与拱形壁3安装在一起。
44.该实施例中，电动伸缩杆铰接在基座上，可根据需要任意调节连接拱形壁的角度，还实现了拱形壁扩张或收拢功能，使拱形壁适用于不同弧度和尺寸的隧道。在浇筑时，为了避免浇筑空间内出现空隙，还可以通过电动伸缩杆在震动拱形壁。
45.如3所示，所述拱形壁3窗口位置处均固接有空心的连接柱，所述电动伸缩杆15的伸缩端固接有可固接在连接柱上的安装柱16，安装柱16的底端面可封闭连接柱的底端面开口。
46.该实施例中，安装柱和连接柱配合，不但便于电动伸缩杆与拱形壁连接，也便于从不同的窗口中注入混凝土。
47.如图3所示，所述每个基座11上均固接有两根电动伸缩杆15，一根与拱形壁3的顶部连接，另一根与拱形壁3的侧壁连接。
48.该实施例中，两根电动伸缩杆分别支撑拱形壁的顶壁和其中一个侧壁，两个拖动支撑单元为一组进行配合工作，在同一横截面上可以形成四个支撑点，浇筑时使拱形壁更加稳定，需要形变弯折时更容易实施，需要扩张时也可以均匀扩张。
49.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
技术特征：
1.一种隧道混凝土施工装置，包括有设置在隧道(1)内地面上相互平行的两条轨道(2)，其特征在于，所述装置还包括有塑料拱形壁(3)和设置在隧道(1)顶壁可对塑料拱形壁(3)外壁进行热熔切割的热切单元(5)，所述两条轨道(2)上均设置有若干拖动支撑单元(4)，拖动支撑单元(4)可带动拱形壁(3)沿轨道(2)滑动；所述拱形壁(3)上还设置有若干连通拱形壁(3)内外用于输入混凝土的窗口(6)。2.如权利要求1所述的一种隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述装置还包括有与拱形壁(3)配合的塑料封口壁(7)，所述封口壁(7)的横截面为l形，封口壁(7)、拱形壁(3)和隧道(1)顶壁之间围成混凝土注入成型空间；所述拱形壁(3)安装在两个拖动支撑单元(4)上，两个拖动支撑单元(4)分别可滑动的安装在两条轨道(1)上。3.如权利要求2所述的一种隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述安装有封口壁(7)的两个拖动支撑单元(4)均与一根拉杆(8)的一端连接，拉杆的另一端与拱形壁的内壁固接；所述拉杆(8)与拱形壁(3)固接的两个点分别位于两条轨道(2)的两侧，所述封口壁(7)位于拱形壁前进方向。4.如权利要求1所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述热切单元安装(5)在隧道(1)内出现弯道段之前的隧道(1)壁上。5.如权利要求4所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述热切单元包括有三个伸缩气缸(9)和三把热切刀(10)，三个伸缩气缸(9)均固接在隧道(1)壁上，位于同一平面上，三个伸缩气缸(9)伸缩端的伸缩延长线交汇在隧道(1)内的同一个点上；每个伸缩气缸(9)的伸缩端均固接有一把热切刀(9)。6.如权利要求1或2所述的一种隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述轨道(2)的横截面为工字形。7.如权利要求6所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述拖动支撑单元(4)包括有基座(11)，基座(11)的底端面开设有开口，基座(11)开口的两个侧壁上均设置有与工字形轨道导向配合的凸块(12)，基座开设有开口的两个侧壁之间还可转动的设置有行走轮(13)，行走轮(13)位于轨道(1)上方。8.如权利要求7所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述基座(11)的顶端面设置有若干铰接座(14)，与铰接座(14)一一对应的电动伸缩杆(15)的一端铰接在铰接座(14)上，可沿拱形壁(3)的弧形壁转动；电动伸缩杆(15)的另一端可拆卸的与拱形壁(3)安装在一起。9.如权利要求8所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述拱形壁(3)窗口位置处均固接有空心的连接柱，所述电动伸缩杆(15)的伸缩端固接有可固接在连接柱上的安装柱(16)，安装柱(16)的底端面可封闭连接柱的底端面开口。10.如权利要求9所述的隧道混凝土施工装置，其特征在于，所述每个基座(11)上均固接有两根电动伸缩杆(15)，一根与拱形壁(3)的顶部连接，另一根与拱形壁(3)的侧壁连接。
技术总结
一种隧道混凝土施工装置，包括有设置在隧道内地面上相互平行的两条轨道，还包括有塑料拱形壁和设置在隧道顶壁可对塑料拱形壁外壁进行热熔切割的热切单元，所述两条轨道上均设置有若干拖动支撑单元，拖动支撑单元带动拱形壁沿轨道滑动；所述拱形壁上还设置有若干连通拱形壁内外用于输入混凝土的窗口。本发明采用塑料材质作为模板，利用了塑料热熔形变的原理，可以模板平滑的弯折成任意弧度，可用于转弯隧道的二次衬砌。弯隧道的二次衬砌。弯隧道的二次衬砌。
