隧道衬砌台车、工作方法及预注浆管固定装置的安装方法与流程

本发明涉及隧道衬砌混凝土施工领域，具体地说，是涉及一种用途为隧道衬砌浇筑过程中拱顶预注浆的隧道衬砌台车和隧道衬砌台车的预注浆管固定装置的安装方法。

背景技术：

在隧道施工中，衬砌拱顶与初期支护间有时会存在空隙，严重时甚至形成空洞。经分析，其中一个主要原因是衬砌混凝土封顶过程中部分气体无法排除，从而形成气囊，这种气囊也就是后来检测中经常发现的空隙或者空洞。

为解决这一问题，可通过在衬砌台车拱顶部位增设径向预注浆管。在一些工序中，预注浆管也可作为混凝土浇筑过程中封顶时的排气孔应用。一般，注浆管的端头设置为凹槽型，注浆管穿过模板台车面板，抵触至防水板而与初期支护紧密贴合。在注浆管与台车模板面板之间需要固定密封，这样才能够满足后期的注浆使用。

在实际的施工中，预注浆管的材质一般采用硬质PVC管或者镀锌钢管。而注浆管与模板面板的固定措施基本上都采用无纺布、编织袋等进行填塞密封，这种固定方式的效果较差。并且，在后期注浆工序中，预注浆管也很难与注浆阀门进行较好的连接和承受注浆压力，实施效果较差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种解决预注浆管与台车模板之间的固定问题，同时解决预注浆管与注浆管的连接问题。

为了实现上述目的，本发明提供的隧道衬砌台车包括台车模板、预注浆管、连接单元、注浆管，台车模板具有第一通孔；预注浆管穿过第一通孔；连接单元具有连接盘，在连接盘的两侧分别设置有上凸台和下凸台，连接单元具有第二通孔，第二通孔依次穿过上凸台、连接盘和下凸台，下凸台具有连接部；上凸台设置在第一通孔内，连接盘固接在台车模板上，且预注浆管穿过第二通孔；注浆管的阀门固定在连接管件内，连接管件与连接部固接。

由上述方案可见，通过连接单元的设置解决了台车面板与预注浆管之间容易出现松动的问题，固定方式更为可靠。同时，连接管件的设置也加强了预注浆管与注浆管的固定连接关系。当注浆管的喷射压力较大时，依然能够保持整体装置的稳定性。

一个优选的方案是，连接单元具有第一密封圈，连接盘上具有围绕上凸台设置的容纳凹槽，第一密封圈设置在容纳凹槽内，第一密封圈抵接在台车模板上。

由上述方案可见，台车模板、连接单元和预注浆管之间的密封性。

一个优选的方案是，预注浆管的下游端具有凹槽结构，凹槽结构用于与隧道的初期支护配合使用；预注浆管为PVC预注浆管；预注浆管与第一通孔、第二通孔过盈配合。

由上述方案可见，过盈配合可以增强部件之间配合的牢固度，避免部件之间发生松动。

进一步优选的方案是，第一通孔的横截面为圆形，第二通孔的横截面为圆形，上凸台为柱形，下凸台为柱形，容纳凹槽的横截面为圆形；连接盘为柱形，连接盘通过紧固件固定在台车模板上。

进一步优选的方案是，第一通孔为圆形第一通孔，第二通孔为圆形第二通孔，上凸台为柱形上凸台，下凸台为柱形下凸台，容纳凹槽为圆形容纳凹槽；连接盘为柱形连接盘，连接盘通过紧固件固定在台车模板上。

一个优选的方案是，连接部与连接管件之间设置有第二密封圈。

由上述方案可见，增强部件之间密封性。

进一步优选的方案是，柱形连接盘的边缘部具有周向均匀布置的四个第一螺纹孔，台车模板上具有四个第二螺纹孔，紧固件为螺栓紧固件，通过螺栓紧固件、第一螺纹孔、第二螺纹孔的配合而把柱形连接盘固定在台车模板上。

本发明提供了隧道衬砌台车的预注浆管固定装置的安装方法，衬砌台车具有台车模板，台车模板具有第一通孔；固定装置包括预注浆管、连接单元、注浆管、连接管件和第二密封圈；连接单元具有第一密封圈和连接盘，连接盘上具有围绕上凸台设置的容纳凹槽；在连接盘的两侧分别设置有上凸台和下凸台，连接单元具有第二通孔，第二通孔依次穿过上凸台、连接盘和下凸台，下凸台具有连接部。

安装方法包括：衬砌台车定位校正完毕；把第一密封圈放置在容纳凹槽内，上凸台设置在第一通孔内，把连接盘固接在台车模板上；把预注浆管依次穿过第二通孔和第一通孔，预注浆管的下游端抵接在隧道的初期支护上；把第二密封圈放置在连接管件内，且连接管件内设设置注浆管的阀门，把连接管件与下凸台的连接部固接在一起。

一个优选的方案是，在把预注浆管依次穿过第二通孔和第一通孔步骤后，把外露在下凸台外部的预注浆管切除；连接盘为柱形连接盘，柱形连接盘的边缘部具有周向均匀布置的四个第一螺纹孔，台车模板上具有四个第二螺纹孔，紧固件为螺栓紧固件，通过螺栓紧固件、第一螺纹孔、第二螺纹孔的配合而把柱形连接盘固定在台车模板上。

本发明提供了隧道衬砌台车的工作方法：隧道衬砌台车包括台车模板、预注浆管、连接单元和注浆管；台车模板具有第一通孔；预注浆管穿过第一通孔；连接单元具有连接盘，在连接盘的两侧分别设置有上凸台和下凸台，连接单元具有第二通孔，第二通孔依次穿过上凸台、连接盘和下凸台，下凸台具有连接部；上凸台设置在第一通孔内，连接盘固接在台车模板上，且预注浆管穿过第二通孔；注浆管的阀门固定在连接管件内，连接管件与连接部固接。

工作方法包括下面的步骤：在作为混凝土浇筑过程中把所述预注浆管作为排气管使用；或者在隧道衬砌浇筑过程中拱顶预注浆过程中作为注浆材料的注射使用。

一个优选的方案是，预注浆管作为排气管使用时，在排气管内有水泥浆流出且需要继续灌注混凝土时，将排气管下部连接止浆阀门并保持阀门的关闭。

附图说明

图1是本实用衬砌台车实施例的部分组件分解图。

图2是本发明衬砌台车实施例的部分组件的另一视角的分解图。

图3是本发明衬砌台车实施例的部件组装完成后的剖视图。

图4是本发明衬砌台车实施例的连接盘和预注浆管组装完成后的俯视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例的衬砌台车具有台车模板10和固定装置。衬砌台车处于隧道内，隧道具有初期支护30。

台车模板10具有第一通孔11，第一通孔11的横截面为圆形，第一通孔的作用是用于预注浆管21穿过后抵触到隧道的初期支护30上。

固定装置包括预注浆管21、连接单元、注浆管、连接管件24和第二密封圈25。

连接单元具有第一密封圈26和连接盘27。

连接盘27为柱形连接盘，连接盘27可以通过紧固件28固定在台车模板10上，台车模板10上具有四个第二螺纹孔12，紧固件28具体可选用螺栓紧固件。在连接盘27的两侧分别设置上凸台29和下凸台31，上凸台29为柱形上凸台，下凸台31为柱形下凸台，下凸台31具有连接部32，连接部32具体可以通过外螺纹连接其它部件。在连接盘27上具有围绕上凸台29的周向设置容纳凹槽33，容纳凹槽33为圆形容纳凹槽。连接单元还具有第二通孔34，第二通孔34的横截面为圆形，第二通孔34依次穿过上凸台29、连接盘27和下凸台31。柱形连接盘的边缘部具有周向均匀布置的四个第一螺纹孔35。

预注浆管21为PVC预注浆管。预注浆管21的下游端具有凹槽结构36，凹槽结构36用于与隧道的初期支护30配合使用，初期支护30的下表层（外层）一般为防水板，预注浆管21的下游端凹槽结构36一般抵触在防水板上面。预注浆管21与第一通孔11、第二通孔34优选为过盈配合。

本实施例的隧道衬砌台车的预注浆管固定装置的安装方法包括以下步骤。

首先，衬砌台车定位校正完毕，该步骤是操作人员把衬砌台车停留在隧道内需要作业而选定的位置。

然后，把第一密封圈26放置在容纳凹槽33内，上凸台29设置在第一通孔11内，具体地，上凸台29和第一通孔11设置为使得上凸台29的外侧壁与第一通孔11的内壁接触。把连接盘27固接在台车模板10上，具体地，把第一螺纹孔35和第二螺纹孔12对齐后，通过螺栓紧固件28就可以把第一螺纹孔35、第二螺纹孔12配合在一起而把柱形连接盘固定在台车模板10上。

接着，把预注浆管21依次穿过第二通孔34和第一通孔11，预注浆管21的下游端抵接在隧道的初期支护30上，根据具体的作业环境或者预注浆管21的长度，预注浆管21的上游端22可能会裸露在下凸台31的外部。本实施例中，预注浆管21的上游端是当预注浆管21作为注射浆液使用时，浆液运行的上游一侧；相应地，预注浆管21的下游端是当预注浆管21作为注射浆液使用时，浆液运行的下游一侧。

接着，为了顺利地把连接管件24与下凸台31固定连接，需要把外露在下凸台31外部的预注浆管21的裸露部分切除。

最后，把第二密封圈25放置在连接管件24内，且连接管件24内可以设置注浆管的阀门，把连接管件24与下凸台31的连接部32固接在一起。具体地，在连接管件24内设置内螺纹，连接部32上具有外螺纹，依靠螺纹配合关系即可把连接管件24与下凸台31的连接部32固定起来，这样注浆管就可以与预注浆管21紧密地固定并连通起来，并且这种连接关系是可靠的。对于本领域技术人员来说，上面虽然给出的步骤是按一定顺序完成的，但是，其中的一些步骤是可以进行顺序调换的。

通过上面的安装方法得到了如图3和 4所示的衬砌台车部件组件示意图。隧道衬砌台车包括台车模板10、预注浆管21、连接单元、注浆管。台车模板10具有第一通孔11。预注浆管21穿过第一通孔。连接单元具有连接盘27，在连接盘27的两侧分别设置有上凸台29和下凸台31，连接单元具有第二通孔34，第二通孔34依次穿过上凸台29、连接盘27和下凸台31，下凸台31具有连接部32。上凸台29设置在第一通孔11内，连接盘27固接在台车模板10上，且预注浆管21穿过第二通孔34。注浆管的控制阀门固定在连接管件24内，连接管件24与连接部32固接。

本发明还提供了隧道衬砌台车的工作方法，工作方法包括下面的步骤。在作为混凝土浇筑过程中把预注浆管作为排气管使用；或者在隧道衬砌浇筑过程中拱顶预注浆过程中作为注浆材料的注射使用。预注浆管作为排气管使用时，在排气管内有水泥浆流出且需要继续灌注混凝土时，将排气管下部连接止浆阀门并保持阀门的关闭。

本领域技术人员通常将预注浆管称为径向预注浆管，其主要应用位置为隧道的拱顶位置。

最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，诸如对各个部件的具体尺寸进行限定、连接部和连接管件的具体连接方式进行替换、预注浆管采用镀锌钢管的设计等也在本发明的权利要求保护范围之内。