一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构及方法与流程

本发明属于隧道混凝土衬砌施工技术领域，具体涉及一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构及方法。

背景技术：

传统隧道二次衬砌模筑过程中，主要通过人工拖动笨重的钢丝软轴式混凝土振捣棒插入边墙混凝土进行振捣，这种全靠人力进行的插入式振捣存在不少缺点，主要体现在以下几个方面：①由于软轴及振捣棒重量大，一个工作人员操作起来很费劲，上下移动振捣棒进行振捣工作时很不方便；使用两个工人一起操作虽然能解决这个问题，但无形中增加了人工成本。②当一个工位的振捣结束后，需要断开电源，待移至另一个工位时，又需要重新连接好电源，频繁的在220v电源上插拔，不符合安全操作要求。③振捣棒的连接软轴部分在移动过程中容易损坏。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构及方法，较好地解决了以往边墙混凝土振捣成本高、效率及安全性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构，包括弹力卷筒、软轴和导向装置，软轴通过其一端缠绕于弹力卷筒上，另一端用于与振捣棒相连接；导向装置为多个，均焊接于模板台车边模板内壁面上，且位于弹力卷筒与模板底部浇筑窗口之间，由上到下排布；软轴依次穿过各导向装置，直至振捣棒插入到正在浇筑的混凝土中；工作时，弹力卷筒安装固定于模板台车顶部作业平台上，使软轴的另一端依次穿过各导向装置，卷筒转动，直至振捣棒伸入到正在浇筑的混凝土中；在捣固完成后，卷筒反转，直至将振捣棒从施工处抽出。

进一步地，还包括振捣棒，振捣棒与软轴的用于穿过导向装置的一端相连接。

进一步地，该弹力卷筒包括水平设置的滚筒筒身，穿过其中轴线位置处设置有使滚筒筒身转动的转轴，转轴的两端均各自设置于一支撑基座上，在滚筒筒身的两端、且环绕于其一周均设置有一挡板，用于将软轴限制于左右两个挡板间；转轴与电机相连接。

进一步地，各导向装置均包括一水平设置的方形框架，在方形框架内前后安装有两个导向滑轮，两个导向滑轮均与方形框架在同一平面内，前后两个所述导向滑轮间形成间隙，用于软轴穿过。

进一步地，各导向滑轮均安装于方形框架左右两侧的框架上。

本发明还公开了一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固方法，使用上述的捣固机构，衬砌模板台车边模板展开到二次衬砌待施工位置，弹力卷筒在电机的驱动下转动，软轴有效工作长度增加，在导向装置引导下，使振捣棒沿着既定的轨道到达指定的工位，振捣棒伸至待浇筑的边墙混凝土中，启动，振捣棒开始振捣工作；随着边墙浇筑的混凝土液面上升，弹力卷筒反转，回卷软轴，完成整个工位混凝土的捣固后，回卷软轴，收回振捣棒；重复上面的施工方法，完成整个隧道内的边墙混凝土的捣固。

本发明一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构及方法具有如下优点1.通过卷筒伸缩可完成自下而上的混凝土捣固，实现了边灌注混凝土，边捣固，缩减了施工时间。2.振捣棒在弹力卷筒、导向装置以及人工的联合作用下，可以沿着特定的轨迹运动，减少了工人来回移动的距离。3.充分利用了弹力卷筒自动回转以及导向装置自动导向、导向轮摩擦力小的优点，实现了振捣棒收放自如的目标。

附图说明

图1是本发明一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构在施工时的示意图。

图2是本发明中的弹力滚筒的结构示意图。

图3是本发明中导向装置的结构示意图。

其中：1.弹力卷筒；1a.滚筒筒身；2.软轴；3.导向装置；3a.方形框架；3b.导向滑轮；4.振捣棒；5.边墙混凝土；6.衬砌模板台车边模板。

具体实施方式

本发明一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构，如图1、2和3所示，包括弹力卷筒1、软轴2和导向装置3，软轴2通过其一端缠绕于弹力卷筒1上，另一端用于与振捣棒4相连接；导向装置3为多个，均焊接于模板台车边模板内壁面上，且位于弹力卷筒1与模板底部浇筑窗口之间，由上到下排布；软轴2依次穿过各导向装置3，直至振捣棒4插入到正在浇筑的混凝土中；工作时，弹力卷筒1安装固定于模板台车顶部作业平台上，使软轴2的另一端依次穿过各导向装置3，卷筒1转动，直至振捣棒4伸入到正在浇筑的混凝土中；在捣固完成后，卷筒1反转，直至将振捣棒4从施工处抽出。

还包括振捣棒4，振捣棒4与软轴2的穿过导向装置3的一端相连接。选用的为市售的振捣棒，其形状为棒状类，振捣棒4内部装有偏心激振装置，采用42v安全电压供电。

上述弹力卷筒1包括水平设置的滚筒筒身1a，穿过其中轴线位置处设置有使滚筒筒身1a转动的转轴，转轴的两端均各自设置于一支撑基座1b上，在滚筒筒身1a的两端、且环绕于其一周均设置有一挡板，用于将软轴2限制于左右两个挡板间；转轴与电机相连接。

上述各导向装置3均包括一水平设置的方形框架3a，在方形框架3a内前后安装有两个导向滑轮3b，两个导向滑轮3b均与方形框架3a在同一平面内，前后两个导向滑轮3b间形成间隙，用于软轴2穿过。弹力卷筒1通过基座1b与衬砌模板台车顶部作业平台连接固定，多个导向装置3均焊接于模板台车边模板内壁面上，且位于弹力卷筒1与模板底部浇筑窗口之间，由上到下排布；软轴2的一端缠绕在弹力滚筒筒身1a上，另一端从导向装置3的两个导向滑轮3a间穿过，并悬挂在衬砌模板台车浇筑窗口上方附近。各导向滑轮3b均安装于方形框架3a左右两侧的框架上。

本发明还公开了一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固方法，其特征在于，使用上述的捣固机构，衬砌模板台车边模板6展开到二次衬砌待施工位置，，弹力卷筒1在电机的驱动下转动，软轴2有效工作长度增加，在导向装置3引导下，使振捣棒4沿着既定的轨道到达指定的工位，振捣棒4伸至待浇筑的边墙混凝土中，启动，振捣棒4开始振捣工作；随着边墙浇筑的混凝土5液面上升，弹力卷筒1反转，回卷软轴2，完成整个工位混凝土的捣固后，回卷软轴2，收回振捣棒4；重复上面的施工方法，完成整个隧道内的边墙混凝土的捣固。

工作时，衬砌模板台车边模板7展开到距隧道围岩6指定距离位置时，即可开始二次衬砌模筑工作，工作人员一只手握住悬挂在衬砌模板台车工作窗口的软轴2，另一只手操作遥控器，此时弹力卷筒1在电机的驱动下，缓缓地向逆时针方向转动，与振捣棒4及弹力卷筒1相连接的软轴有效工作长度会不断地增加，在导向装置3以及工作人员的牵引作用下，沿着既定的轨道到达指定的工位，振捣棒4就位后，工作人员即可操作开关，使得振捣棒4接通电源并开始振捣工作，随着边墙浇筑的混凝土5液面上升，工作人员可操作开关使得弹力卷筒1向顺时针方向回卷，这样即可轻松将振捣棒4收回。完成自下而上的混凝土捣固。待本工位的振捣工作结束后，亦可按照同样的操作方法进入到下一个工位开展振捣工作，或悬挂于浇筑窗口附近的台车边模内侧横梁上。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种隧道二次衬砌模筑过程中边墙混凝土的捣固机构，包括弹力卷筒、软轴和导向装置，软轴通过其一端缠绕于弹力卷筒上，另一端用于与振捣棒相连接；导向装置为多个，均焊接于模板台车边模板内壁面上，且位于弹力卷筒与模板底部浇筑窗口之间，由上到下排布；软轴依次穿过各导向装置，直至振捣棒插入到正在浇筑的混凝土中。较好地解决了边墙混凝土振捣成本高、效率及安全性低的问题。

技术研发人员：林春刚;王培传;王百泉;高存成;李荆;宋华;尚伟;谢韬;张洋;陈艺升;彭怀炀
受保护的技术使用者：中铁隧道局集团有限公司;中铁隧道勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.04.19