专利名称：一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道施工领域，具体为一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置。
背景技术：
随着我国交通建设事业的快速发展，随着高等级公路的不断发展，山区隧道越修越长。在建或设计中的超长隧道中，很多都设计有竖井，例如西山隧道采用4斜井2竖井通风方案，包家山隧道采用3斜井I竖井通风方案，麦积山隧道采用4竖井通风方案，秦岭终南山公路隧道采用3竖井纵向式通风方案，其中，2号竖井深661m，最大开挖直径为13.32m,其建设技术难度前所未有，举世瞩目。可以预见，随着我国公路隧道的发展，将会有众多公路隧道通风竖井工程涌现。竖井对交通隧道的作用，一般认为有两点:在施工中可以增加工作面；在运营时，则可以作为运营通风风道。但是目前竖井在施工中明显存在不足:一是竖井对所承担的正洞，无法按常规办法(水泥罐车)向正洞施工区提供水泥混凝土材料，只能绕行平导或其它无轨斜井方实现；二是竖井衬砌施工，因水泥混凝土材料提供方式困难而成本增加、工期延长，同时水泥混凝土材料在运输过程中由于速度较快，容易使混凝土离析，不能保证混凝土质量，存在极大的质量安全隐患。
发明内容本实用新型为了解决现在利用竖井向正洞投放水泥混凝土困难以及竖井衬砌施工工期长、成本高、混凝土易离析等问题，提供一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的:一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，包括安装在竖井井口的混凝土`受料盘以及通过稳车固定于竖井内的砼输送管，砼输送管与受料盘贯通连接，砼输送管下端设有与其连通的缓冲器，缓冲器一侧设有斜置式导流管，导流管上端与砼输送管、缓冲器连通，下端为出料口。所述导流管上端与缓冲器的夹角α为45°，该角度设计比较合理，是申请人经过多次实践及理论计算总结出来的，既满足施工中对水泥混凝土的数量需求，又充分保证了混凝土质量在投放过程中不致下降；所述缓冲器通过上法兰盘、下法兰盘与砼输送管连接，结构简单、连接可靠。采用本实用新型的结构设计，根据正洞所需水泥混凝土情况，在竖井内设置由混凝土受料盘、砼输送管、缓冲器和导流管构成的水泥混凝土投放装置，将井口外拌合的水泥混凝土成品，投放至竖井井底，并通过导流管的接料口装入砼罐车中，以供正洞工区使用。为了确保水泥混凝土在投放至井底后，性能品质不发生离析或降低，本实用新型砼输送管在距井底6.0米处通过法兰盘设置缓冲器，从上而下坠落的水泥混凝土，首先进入缓冲器，随后再返流至导流管，再通过接料口进入罐车，该结构设计，一方面有利于水泥混凝土通过自重落入井底，另一方面水泥混凝土到达井底后首先进入缓冲器进行自然拌合，防止混凝土发生离析或初凝，导致性能品质下降。与现有技术相比，本实用新型结构简单、设计合理，充分利用竖井作为混凝土投放设备，为国内隧道竖井中首先启用的结构措施，缩短了隧道正洞施工及竖井衬砌施工工期，降低了施工成本，对隧道施工技术改进及节能降耗起到了明显作用，具有一定的推广应用价值。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的原理图；图中:1-竖井；2_混凝土受料盘；3_稳车；4_砼输送管；5_缓冲器；6_导流管；7-上法兰盘；8_下法兰盘；9_混凝土罐车；10_混凝土搅拌机。
具体实施方式
一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，如图1、2所示，包括安装在竖井I井口的混凝土受料盘2以及通过稳车3固定于竖井内的砼输送管4，砼输送管与受料盘贯通连接，砼输送管下端设有与其连通的缓冲器5，缓冲器一侧设有斜置式导流管6，导流管上端与砼输送管、缓冲器连通，下端为出料口，导流管6上端与缓冲器5的夹角α为45°，缓冲器5通过上法兰盘7、下法兰盘8与砼输送管4连接。具体制作时，轮输送管内径为219 300mm,上、下法兰盘厚度20mm,上法兰盘距井底高度为6000mm、下法兰盘距井底高度为4500mm，缓冲器长度1500mm，导流管的长度为1200+50mm。工程实例一: 工程概况包家山隧道:为包茂高速公路小(河)至(安)康段的控制性工程，全长11.2公里，隧道进口位于旬阳县桐木沟，出口位于安康市柴家河，穿越了南秦岭山脉的青山和玉皇山两道山峰，全隧共穿越断层37条、大型褶皱带3处、涌水段25处。建设工期三年。根据总体建设安排，隧道中段4.1正洞施工任务需利用I号竖井及3号斜井承担；但由于3号斜井为有轨斜井，斜井长585.18m，断面面积47.2m2 (宽9.lm、高6.2m)，综合坡度36.74%，完成流体水泥混凝土的输送任务难度很大或者无法实现。利用贯通的I号竖井为其正洞工区提供8.2万方水泥混凝土便成为技术创新的重点及难点。施工方法经过理论分析和模拟试验，确定砼输送管采用内径219mm的无缝钢管，利用两台JZ-10/400稳车固定于竖井内，地面混凝土搅拌机10所生产的流体水泥混凝土，通过受料盘倾倒于砼输送管内，并利用自身重量坠落于井底缓冲器中，然后二次自然翻拌通过导流管进入在此等待的罐车，供各工作面使用。施工效果包家山隧道利用竖井累计投放水泥混凝土 8.2万方，达到了安全、快速、节能的目的，为隧道三年建成通车和创国家优质工程做出了贡献。工程实例二:[0022]工程概况甘肃省引洮供水:一期工程计划从洮河九甸峡水利枢纽调水至甘肃省中部干旱地区定西市一带，一期工程直接供水县(区)城2个，供水乡镇36个，供水区受益总乡镇57个，总控制灌溉面积19万亩。工程主要建筑物包括调水总干渠I条，长110.47km ;干渠3条，全长146.19km ;支渠及分支渠20条，全长238.18km ;供水管线12条，全长113.274km。设计引水流量32m3/s，加大流量36m3/s，一期工程设计年调水量2.19亿m3，为大(2)型跨流域调水工程。本项目重点解决该地区城镇及工业用水、农村人畜饮水、生态环境用水和农业灌溉用水问题，为区域经济社会的发展提供水资源保障。隧洞主洞设计横断面型式为圆型断面，净断面尺寸(直径)D = 4.96m。TBM滑行段一次喷锚支护后净内径D=5.95m。管片衬砌外径D=5.52m，衬砌后内径D = 4.96m。纵向设计为直线，单面下坡，坡度为1/1650。平面设计也为直线。本工程TBM施工段采用预制六边形钢筋混凝土管片衬砌，衬砌管片分为A型、B型、C型三大类型，管片外弧半径2760_，内弧半径2480mm,厚280mm,环宽1600mm,每环共4片，由底拱管片一块、侧拱管片2块、顶拱管片I块构成；阎家沟通风竖井交主洞于桩号53+955，井筒横断面型式为圆型(D=3.6m);水平段横断面型式为马蹄形，竖井采用钻爆法施工，一次锚喷支护与二次模筑钢筋砼的复合式结构型式。开挖为圆形断面直径4.4米，衬砌后直径3.6米，井深154.94米(该段断面为圆形)，水平段20.012米(该段为圆拱直墙断面)，主要为施工通风使用。施工方法采用本实用新型的结构设计，施工方法同工程实例一。施工效果阎家沟竖井利用本实用新型所述的装置投放混凝土，解决了隧道主洞除管片混凝土以外的其他混凝土工程的材 料来源问题和竖井混凝土材料来源问题。经过验证，混凝土各项参数均符合规范要求，混凝土质量合格，充分保证了竖井和隧道主洞混凝土施工进度，为隧道主洞TBM正常施工提供了充足保障。
权利要求1.一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，其特征是包括安装在竖井(I)井口的混凝土受料盘(2 )以及通过稳车(3 )固定于竖井内的砼输送管(4)，砼输送管与受料盘贯通连接，砼输送管下端设有与其连通的缓冲器(5)，缓冲器一侧设有斜置式导流管(6)，导流管上端与砼输送管、缓冲器连通，下端为出料口。
2.根据权利要求1所述的一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，其特征是导流管(6)上端与缓冲器(5)的夹角α为45°。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，其特征是缓冲器(5 )通过 上法兰盘(7 )、下法兰盘(8 )与砼输送管(4 )连接。
专利摘要本实用新型涉及隧道施工领域，具体为一种利用竖井投放水泥混凝土材料的装置，解决现在利用竖井向正洞投放水泥混凝土困难以及竖井衬砌施工工期长、成本高、混凝土易离析等问题，包括安装在竖井井口的混凝土受料盘以及通过稳车固定于竖井内的砼输送管，砼输送管与受料盘贯通连接，砼输送管下端设有与其连通的缓冲器，缓冲器一侧设有斜置式导流管，导流管上端与砼输送管、缓冲器连通，下端为出料口，结构简单、设计合理，充分利用竖井作为混凝土投放设备，为国内隧道竖井中首先启用的结构措施，缩短了隧道正洞施工及竖井衬砌施工工期，降低了施工成本，对隧道施工技术改进及节能降耗起到了明显作用，具有一定的推广应用价值。
文档编号B65G11/18GK203094938SQ201320107448
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月9日 优先权日2013年3月9日
发明者胡平, 杨育生, 谢洪全, 韩定海, 时林伟, 肖辰裕, 段小平, 黄元庆, 朱绪飞, 曹支才 申请人:陕西省交通建设集团公司