一种隧道施工用注浆装置的制作方法

1.本发明涉及一种注浆装置，特别是一种隧道施工用注浆装置。


背景技术：

2.隧道注浆加固施工的目的主要是以改善地层松散性状以及治水，使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘接性，实现加固目的，确保衬砌隧道衬砌后的围岩稳定性及隧道的安全性。
3.在隧道拱顶间注浆的工艺中，首先需要通过在台车上装入rpc注浆管灌注混凝土浆液，来解决拱顶厚度不足的问题，之后再进行带模注浆等步骤。而在混凝土浆液灌注的过程中，需要在台车上开设多个孔，并插入多根管路，之后依次进行多根管路的灌注，整个过程颇为不便。由于灌注位置的改变，工人与注浆机需要适时的移位调整，整个过程繁琐不便，严重影响施工效率，且在灌注过后，伸入混凝土层中的管路部分仍保留在内侧，防止抽出过程中在混凝土层中产生间隙，带来混凝土结构的损坏问题，管路部分难以再度利用，造成灌浆装置的部分结构的浪费。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种隧道施工用注浆装置。用于解决背景技术中存在的缺点。
5.本发明的技术方案：一种隧道施工用注浆装置，包括有壳体，壳体的底部边沿上沿竖向滑动连接有连接框，壳体的内侧转动安装有两个以上的转轴，转轴的两端分别固定套接有滚轮，其中一个转轴与驱动机构连接，壳体的前端面开设有排出口，排出口的后方固定连接有连接斗，连接斗的后端连接有注浆管，注浆管贯穿壳体的后端面且后端朝向下方弯折延伸、其弯折处设置有牵引机构，注浆管的上表面开设有若干个喷出孔、且其朝向下方延伸位置处滑动套装有硬质管，注浆管的下端连接注浆机。
6.前述的隧道施工用注浆装置中，所述壳体的前内壁上沿两侧方向上滑动安装有封板，且封板从连接斗的一侧滑动插入，转轴通过传动机构与封板连接。
7.前述的隧道施工用注浆装置中，所述连接框的表面开设有卡槽，壳体的底部边沿滑动卡入卡槽中，壳体的内壁之间固定连接有固定板，连接框相对的两侧内边沿向上延伸设置有连接板，连接板上开设有活动口，固定板活动贯穿活动口。
8.前述的隧道施工用注浆装置中，所述排出口下方的连接框前端固定连接有斜块，斜块的后端面与壳体的前端面活动贴合；连接框的内边沿上对应转轴的位置处开设有预留槽。
9.前述的隧道施工用注浆装置中，所述驱动机构包括固定安装在壳体内部的第一电机，第一电机的输出轴和转轴上分别固定套接有1个第一锥齿轮，且2个第一锥齿轮相互啮合。
10.前述的隧道施工用注浆装置中，所述传动机构包括固定套接在转轴上的第二锥齿
轮，第二锥齿轮与传动锥齿轮啮合，传动锥齿轮经限制机构与传动轴一端固定连接，传动轴朝向前上方倾斜延伸、并贯穿壳体的下端面，传动轴的另一端固定套接有齿轮，齿轮与封板背部的齿条啮合；所述壳体的前端内侧固定安装有将齿条和齿轮罩住的连接箱，传动轴贯穿连接箱的下端面。
11.前述的隧道施工用注浆装置中，所述限制机构包括固定连接在传动轴下端的连接块、固定连接在传动锥齿轮上端的连接柱，连接块的下端开设有t型孔，连接柱的上端固定连接有插入柱，插入柱的上端固定连接有卡盘，卡盘与插入柱共同卡入t型孔的内侧且转动配合，插入柱的外表面环形阵列分布有棱状槽，连接块的内壁上对应棱状槽的位置处开设有活动槽，活动槽的内侧活动卡接有棱状结构的限位条，限位条上固定连接有若干个抵住活动槽内壁的压缩弹簧，限位条27活动卡入棱状槽中。
12.前述的隧道施工用注浆装置中，所述连接斗的前端上边沿开设有上槽，连接箱的靠近上槽的边沿上开设有板过口，板过口的内壁上开设有条过口，连接斗的前端下边沿与连接箱边沿处共同开设有下槽，封板的一侧靠近上端处水平延伸出封条。
13.前述的隧道施工用注浆装置中，所述牵引机构包括有安装板，安装板表面设置有凹陷部，凹陷部的内侧转动安装有两个橡胶材质的牵引辊，注浆管从2个牵引辊之间穿过，牵引辊牵引辊与动力机构连接，凹陷部底部设置有竖直向下的硬质管，注浆管从硬质管中穿过，安装板表面转动安装有转轮，注浆管的内侧表面与转轮表面贴合。
14.前述的隧道施工用注浆装置中，所述动力机构包括固定安装在凹陷部后端面的第二电机，第二电机的输出端与其中一个牵引辊尾端固定连接，2个牵引辊的前端处均安装有传动齿、且2个传动齿相啮合。
15.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下几个方面的优点：
16.1、本发明的装置改变了传统拱顶径向注浆的方式，无需埋入多根注浆管路，采用该装置配合在台车上一点处进行开设通槽即可使用，且使用时工人位置集中，无需进行传统工艺中多根管路处依次移位分别注浆的步骤，大大提升了注浆效率，且注浆装置便于从拱顶处整体取出，不会在拱顶留下任何结构(传统工艺中则使得注浆管路的上半部分溢流在隧道壁上，无法再度使用)，整个装置在移出过程中，可以保障拱顶注浆的充盈程度，防止出现间隙过大的问题，提升了施工品质。
17.2、在台车上表面开设通槽，经过通槽将壳体通过放入，此时，连接框贴在壳体的表面，挤压时，略微的向上移动，直至滚轮贴在台车的表面，再将安装板安装在台车内壁，堵住通槽，控制壳体前进拉拽注浆管，通过第一电机驱动，借由两个第一锥齿轮的传动，使得转轴转动，贴在台车表面的滚轮带动壳体移动，通过注浆机为注浆管注浆，浆液从喷出孔处喷出，进行注浆的步骤，使得浆液充盈在台车表面与隧道拱顶间，以保障形成工艺中必要的拱顶间厚度，而在壳体前进的过程中，封板始终堵在排出口的后端，防止浆液从前端处大量涌出，而难以保障喷出孔处浆液的喷出，免去了传统工艺中埋入过多的rpc注浆管路的步骤，因此也无需对应的在台车上过多开孔，整个注浆过程便利，只需在一处开设通槽即可使用装置进行注浆，提升效率。
18.3、灌注结束后向后方驱使壳体，同时同步的牵引机构对注浆管进行拉扯，即通过第二电机的驱动，在两个传动齿轮的作用下，使得两个牵引辊将注浆管向下拉扯，以保障注浆管始终笔直，此过程中，维持注浆机的运转，在转轴反向转动时，通过第二锥齿轮与传动
锥齿轮的配合，使得齿轮反向转动，配合啮合的齿条，使得封板移开排出口的后端，之后浆液即可从排出口前继续排出，以将壳体经过的位置而存在的间隙填充浆液，保障浆液的充满，防止出现拱顶出现较大注浆空隙位置，保障注浆效果。
19.4、转轴持续转动直至齿条的端部抵在壳体的内壁上后，无法继续移动，则此时齿轮与传动轴同步停止转动，而插入柱相对着连接块而言可以继续转动，棱状槽与限位条相互推挤，使得压缩弹簧被挤压，因此，在传动轴停止的情况下，插入柱、传动锥齿轮依然继续转动，以保障不影响转轴的转动，不影响壳体的后移，整个埋入浆液中的壳体部分结构可以自行的移出，拆卸便利。
20.5、向后牵引注浆管时，由于注浆管上的喷出孔位置经过硬质管的内侧，因此可以防止浆液漏出，防止浆液的浪费问题发生，整个装置的拆卸过程中，依然可以保障浆液的充满，保障工程质量。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明的壳体下方视角示意图；
23.图3为本发明的壳体局部剖视图；
24.图4为本发明的壳体的剖视图一；
25.图5为本发明的图4中a处放大图；
26.图6为本发明的连接块处剖视图；
27.图7为本发明的壳体的剖视图二；
28.图8为本发明的壳体的剖视图三；
29.图9为本发明的图8中b处放大图；
30.图10为本发明的牵引机构处示意图；
31.图11为本发明的牵引机构处剖视图；
32.图12为本发明安装在台车上示意图；
33.图13为本发明安装在台车上的局部图。
34.附图标记：1、壳体；2、转轴；3、滚轮；4、第一锥齿轮；5、第一电机；6、连接框；7、卡槽；8、连接板；9、固定板；10、活动口；11、预留槽；12、斜块；13、注浆管；14、喷出孔；15、连接斗；16、连接箱；17、第二锥齿轮；18、传动轴；19、传动锥齿轮；20、连接块；21、连接柱；22、t型孔；23、插入柱；24、卡盘；25、活动槽；26、压缩弹簧；27、限位条；28、棱状槽；29、齿轮；30、齿条；31、封板；32、封条；33、上槽；34、板过口；35、条过口；36、下槽；37、排出口；38、安装板；39、转轮；40、凹陷部；41、硬质管；42、牵引辊；43、传动齿；44、第二电机；45、注浆机；46、台车；47、通槽。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
36.本发明的实施例：一种隧道施工用注浆装置，如图1-图13所示，包括有壳体1，壳体1的底部边沿上沿竖向滑动安装有连接框6，使用时连接框6的下端面活动贴合在台车46的
上表面，壳体1的内侧转动安装有数量不少于两个的转轴2，转轴2的两端分别固定套接有滚轮3，靠近前端处的转轴2通过驱动机构驱使转动，壳体1的前端面开设有排出口37，排出口37的后方壳体1内固定连接有连接斗15，壳体1的前内壁上沿两侧方向上滑动安装有封板31，且封板31从连接斗15的一侧滑动插入可堵住排出口37，转轴2通过传动机构使得封板31移动至排出口37的一侧，使得排出口37打开。连接斗15的后端连接有注浆管13，注浆管13贯穿壳体1的后端面且后端朝向下方弯折延伸、其弯折处设置有牵引机构、而且其朝向下方延伸位置处滑动套装有硬质管41，注浆管13的上表面间隔开设有若干个喷出孔14，注浆管13的下端连接注浆机45，注浆机45为现有技术，此处不过多赘述。
37.本发明改变了传统拱顶径向注浆的方式，无需埋入多根注浆管路，采用该装置配合在台车46任上一点处进行开设通槽47即可使用，且使用时工人位置集中，无需进行传统工艺中多根管路处依次移位分别注浆的步骤，大大提升了注浆效率，且注浆装置便于整体从拱顶处取出，不会在拱顶留下任何结构(传统工艺中则使得注浆管路的上半部分溢流在隧道壁上，无法再度使用)，整个装置在移出过程中，可以保障拱顶注浆的充盈程度，防止出现间隙过大的问题，提升了施工品质。
38.连接框6的表面开设有卡槽7，壳体1的底部边沿滑动卡入卡槽7中，壳体1相对应的内壁之间固定连接有固定板9，连接框6相对的两侧内边沿向上延伸设置有连接板8，每个连接板8上开设有1个活动口10，固定板9滑动贯穿活动口10。通过该结构可以避免壳体1向上移动时与连接框6出现分离。连接框6贴合在台车46的表面，防止混凝土渗入至壳体1的下方处，从而影响了滚轮3的滚动，保障了壳体1可以行进，而连接框6可以上移，保障滚轮3可以贴在台车46的表面。
39.排出口37下方的连接框6前端固定连接有斜块12，斜块12的后端面与壳体1的前端面活动贴合，斜块12在后续壳体1后移的过程中起到了协助混凝土浆液平稳在前方填充的作用，防止浆液直接落下而使得填充的过程不够平缓而存在间隙。连接框6的内边沿上对应转轴2的位置处开设有预留槽11，在连接框6上移的过程中，预留槽11保障了连接框6的上移不会受到转轴2的阻碍。
40.驱动机构包括固定安装在壳体1内部的第一电机5，第一电机5的输出轴和转轴2上分别固定套接有1个第一锥齿轮4，且2个第一锥齿轮4相互啮合。通过第一电机5即可带动转轴2转动，从而带动壳体1前进或者后退。
41.传动机构包括固定套装在转轴2外表面的第二锥齿轮17、转动贯穿壳体1下端面的传动轴18，传动轴18朝向前上方倾斜延伸，传动轴18经限制机构连接有传动锥齿轮19，第二锥齿轮17与传动锥齿轮19啮合，传动轴18的上端固定连接有齿轮29，封板31的背部靠近上端处水平设置有齿条30，齿轮29与齿条30相啮合，壳体1的内侧固定安装有将齿条30、齿轮29罩住的连接箱16，传动轴18贯穿连接箱16的下端面，齿条30移动过程中其一端抵住连接箱16的内侧壁，连接箱16起到保护齿条30与齿轮29的作用，齿条30抵在连接箱16的侧壁，防止封板31随着转轴2的转动持续移动而不再堵住排出口37。转轴2转动过程中通过传动轴18带动齿条30移动，从而带动封板31水平移动。
42.限制机构包括固定连接在传动轴18下端的连接块20、固定连接在传动锥齿轮19上端的连接柱21，连接块20的下端开设有t型孔22，连接柱21的上端固定连接有插入柱23，插入柱23的上端固定连接有卡盘24，卡盘24与插入柱23共同卡入t型孔22的内侧且转动配合，
卡盘24可以保障插入柱23不会脱离t型孔22的内侧，同时不影响插入柱23的转动，插入柱23的外表面开设有环形阵列排布的棱状槽28，连接块20的的内壁上对应棱状槽28的位置处开设有活动槽25，活动槽25的内侧滑动卡装有限位条27，限位条27上固定连接有若干个抵住活动槽25内壁的压缩弹簧26，限位条27活动卡入棱状槽28中，限位条27端部也为棱状结构，以保障相互推挤过程中，限位条27的端部可以脱离棱状槽28的内侧。
43.连接斗15的前端上边沿开设有上槽33，连接箱16的靠近上槽33的边沿上开设有板过口34，板过口34的内壁上开设有条过口35，连接斗15的前端下边沿与连接箱16边沿处共同开设有下槽36，封板31的一侧靠近上端处水平延伸出封条32，封板31移动时经过上槽33、板过口34与下槽36，封条32经过条过口35，且封条32封住上槽33的上端，在封板31移开后，封条32经过条过口35的内侧，封条32封堵住条过口35的上端，防止浆液从上端处流出，而封板31的下端处由于下槽36的设计，防止浆液渗入至壳体1的内侧，防止浆液泄露。
44.牵引机构包括安装板38，安装板38表面中心设置有凹陷部40，凹陷部40的内侧转动安装有两个牵引辊42，牵引辊42选用橡胶材质，注浆管13从2个牵引辊42之间穿过，在注浆管13内侧充入浆液呈圆柱形状时，两个牵引辊42对注浆管13产生略微挤压即可，橡胶材质保障了与注浆管13间具有较大的摩擦力，防止发生相对打滑而难以牵引的问题，牵引辊42通过动力机构驱动，硬质管41固定连接在凹陷部40的下端面，注浆管13穿过两个牵引辊42之间并贯穿凹陷部40的下端面后穿过硬质管41的内侧，安装板38的上端面转动安装有转轮39，注浆管13的内侧表面与转轮39表面贴合，防止注浆管13弯折位置处发生刮伤的问题。
45.所述动力机构包括固定安装在凹陷部40后端面的第二电机44，第二电机44的输出端与其中一个牵引辊42尾端固定连接，2个牵引辊42的前端处均安装有传动齿43、且2个传动齿43相啮合。两个相啮合的传动齿43可以保障两个牵引辊42保持相对方向的转动，从而将注浆管13向上或者向下牵引。
46.采用本发明的注浆装置进行注浆时，包括以下步骤：
47.s1、在台车46上表面开设通槽47；
48.s2、经过通槽47将壳体1通过放入，再将安装板38安装在台车46内壁，堵住通槽47；
49.s3、控制壳体1前进拉拽注浆管13，为保证装置在台车46表面按照既定路线移动，可以在台车46表面按照轨道，将本发明的注浆装置活动卡入轨道中，从而保证注浆装置沿着轨道行走；
50.s4、通过注浆机45灌注，浆液从喷出孔14喷出，进行注浆；
51.s5、步骤s4注浆完成后，牵引机构拉拽注浆管13后移，此时排出口37处打开排出浆液，填补壳体1拽出时的空隙处；
52.s6、拆卸下安装板38，通过通槽47取出壳体1，完成注浆步骤。
53.具体的，如图12与图13所示，在台车46上表面开设通槽47，经过通槽47将壳体1通过放入，此时，连接框6贴在壳体1的表面，挤压时，略微的向上移动，直至滚轮3贴在台车46的表面，再将安装板38安装在台车46内壁，堵住通槽47。控制壳体1前进拉拽注浆管13，通过第一电机5驱动，借由两个第一锥齿轮4的传动，使得转轴2转动，贴在台车46表面的滚轮3带动壳体1移动。通过注浆机45为注浆管13注浆，浆液从喷出孔14处喷出，进行注浆的步骤，使得浆液充盈在台车46表面与隧道拱顶间，以保障形成工艺中必要的拱顶间厚度。而在壳体1前进的过程中，封板31始终堵在排出口37的后端，防止浆液从前端出大量涌出，保障喷出孔
14处浆液的喷出，免去了传统工艺中埋入过多的rpc注浆管路的步骤，也因此无需对应的在台车46上过多开孔，整个注浆过程便利，只需在一处开设通槽47即可使用装置进行注浆，提升效率。
54.灌注结束后向后方驱使壳体1，同时同步通过牵引机构对注浆管13进行拉扯，即通过第二电机44的驱动，在两个传动齿43的作用下，使得两个牵引辊42将注浆管13向下拉扯，以保障注浆管13始终笔直。此过程中，维持注浆机45的运转，在转轴2反向转动时，通过第二锥齿轮17与传动锥齿轮19的配合，使得齿轮29反向转动，配合啮合的齿条30，使得封板31移开至排出口37的左侧，之后浆液即可从排出口37前继续排出，通过浆液将壳体1后移空出的间隙进行填充，保障浆液的充满，防止出现拱顶出现较大注浆空隙位置，保障注浆效果。转轴2持续转动，直至齿条30的端部抵在壳体1的内壁上后，无法继续移动，此时齿轮29与传动轴18同步停止转动，而插入柱23相对着连接块20而言可以继续转动，棱状槽28与限位条27相互推挤，使得压缩弹簧26被挤压，因此，在传动轴18停止的情况下，插入柱23、传动锥齿轮19依然继续转动，以保障不影响转轴2的转动，不影响壳体1的后移，整个埋入浆液中的壳体1部分结构可以自行的移出，拆卸便利。向后牵引注浆管13时，由于注浆管13上的喷出孔14位置经过硬质管41的内侧，通过硬质管41将喷出孔14封堵住，因此可以防止浆液喷出，防止浆液的浪费问题发生。整个装置的拆卸过程中，最后将安装板38拆下后，即可将壳体1取出，取出装置的过程可不等混凝土凝固成型，取出过程中存在少量的混凝土外漏，对通槽47位置进行后期的略微填补即可，不会对整体方案产生影响，依然可以保障浆液的充满。