本实用新型涉及一种隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统。
背景技术：
受混凝土的自重作用、混凝土的凝固收缩特性及混凝土的施工工艺等因素的影响，隧道二次衬砌拱顶很容易出现脱空或空洞，并且对隧道二衬混凝土的整体强度和防渗功能影响较大。因此需要采取二衬拱顶二次注浆的方式来弥补这些缺陷。目前，已有的与本实用新型最接近的技术方案有以下几种：①二衬台车拱顶带模注浆装置技术方案，即在二衬台车拱顶设置注浆装置，二衬台车脱模前，在混凝土达到一定强度时，将注浆机与台车上的注浆装置相连，进行二次注浆；②二衬台车拱顶预埋注浆管装置技术方案，即在二衬混凝土浇筑前预埋注浆管，二衬台车脱模后，在混凝土强度达到100%后，再将注浆机与预埋的注浆管连接，进行二次注浆；③拱顶混凝土钻孔注浆技术方案，即二衬台车上不设置注浆装置，也不设置预埋注浆管装置，在二衬混凝土施工后，达到一定强度时，再对二衬拱顶混凝土进行钻孔，然后安装注浆管与注浆机相连，进行二次注浆。从上述来看，现有的技术方案适用的情况都比较单一，并且装置安拆不方便，缺陷明显。具体分析技术方案①的缺点是：二次注浆在二衬台车脱模前进行，虽然不需另外配置二次注浆作业台架，但是增加了二次衬砌的循环时间，影响了二次衬砌的施工进度。并且，当需要封堵模板开口孔的时候也需要采用土工布等材料堵塞，或者临时焊补钢板，影响混凝土的外观质量，并且，当采用钢板补焊封堵的时候对台车损伤较大，影响台车使用寿命。技术方案②的缺陷是：二次注浆在二衬台车脱模后进行，等待的时间较长，同时还需要另外专门配置二次注浆作业台架，需要更多的人力、物力，还对隧道内的车辆运输产生干扰、影响。并且，当需要封堵模板开口孔的时候采用土工布等材料堵塞，或者临时焊补钢板，影响混凝土的外观质量，当采用钢板补焊封堵的时候对台车损伤大，影响台车使用寿命。技术方案③的缺陷最严重，其二次注浆的时候需要在混凝土上钻孔，需要另外配置作业台架和钻机，并且钻孔施工不好操作，钻孔时间长，费时费力，并且还容易钻破防水板，导致二衬渗漏水。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统，要解决传统的隧道二衬拱顶二次注浆系统操作不灵活、适用情况单一、封堵拱顶面板开孔不方便、影响混凝土质量以及影响台车使用寿命的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统，包括有安装在台车顶部的拱顶面板和A装置；所述拱顶面板上、沿中轴线的方向间隔开设有注浆口；在拱顶面板的底部、沿注浆口的周围间隔设有竖向的第一螺杆，第一螺杆上可拆卸连接有第三螺母；所述A装置为第一连接板，且可拆卸连接在拱顶面板的底面、对应注浆口的位置处；在第一连接板中部开设有与注浆口相对应的第一孔洞，并且第一连接板上、对应拱顶面板上第一螺杆的位置处开设有第一螺栓孔；
当台车脱模前，带模进行二次注浆或需在二衬砼中预留注浆管时，所述隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统还包括B装置和注浆管；所述B装置包括第二连接板、套管和变接头；所述第二连接板可拆卸连接在第一连接板的底部；在第二连接板中部开设有与第一孔洞相对应的第二孔洞，并且第二连接板上、对应第一螺栓孔的位置处开设有第二螺栓孔；所述套管竖向连接在第二连接板的底部，并且套管与第二孔洞相通；所述变接头的上半段为圆管段，并且套接在套管的下部、与套管可拆卸连接；所述变接头的下半段呈漏斗状，且底端开口与注浆机可拆卸连接；所述注浆管插设在注浆口中，注浆管的顶端超出拱顶面板的顶面,且顶紧二衬防水板，注浆管的底端压设在变接头的下半段的倾斜面、与变接头底端开口相通；
当台车脱模前，不进行带模注浆且不预留注浆管时，所述隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统还包括C装置；所述C装置包括有封板、第一螺母、第二螺杆、压板和第二螺母；所述封板的尺寸与注浆口的尺寸相适应，且封堵在注浆口位置处；所述第一螺母焊接连接在封板底面中部；所述第二螺杆螺纹连接在第一螺母上；所述压板的板面中部开设有与第二螺杆相适应的穿孔；所述压板套设在第二螺杆上，并且压板的边缘压设在第一连接板的底面上；所述第二螺母固定在压板的底面上。
优选的，所述第一连接板上的第一孔洞的直径比注浆口直径小5mm~6mm。
优选的，所述第一连接板上的第一孔洞的直径比注浆管直径大2mm~3mm。
优选的，所述第一连接板的第一螺栓孔对应套设在第一螺杆上；所述B装置的第二连接板的第二螺栓孔对应套设在第一螺杆上，在第二连接板的底部通过第三螺母固定。
优选的，所述套管下部的外壁上设有外螺纹，在变接头的圆管段的内壁上设有内螺纹；所述变接头与套管螺纹连接。
优选的，所述封板的直径比注浆口的直径小1mm~2mm，封板的厚度与拱顶面板的厚度一致。
优选的，所述变接头底端开口与注浆机之间通过直接头连接；所述直接头由圆管制成，直接头的上端与变接头底端可拆卸连接，直接头的下端与注浆机可拆卸连接。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。
1、本实用新型操作灵活，安拆方便，能适用于各种施工情况，可根据现场实际施工需求，采用多种装配组合方式，即能满足各种拱顶二次注浆工艺的需求，同一个台车上的不同注浆孔处可以根据实际需要采用不同的装配组合方式，来满足不同的拱顶二次注浆施工工艺需求；同一个注浆孔处，不同循环的二衬砼浇筑时，其台车注浆装置也可以采用不同的装配组合方式，来满足不同的施工工艺需求。
2、本实用新型将隧道二衬台车拱顶注浆系统设计成多个相互匹配，可自由拆装、自由组合的装置模块，各装置之间拆、装方便、简捷，不仅可以满足不同的拱顶二次注浆施工工艺需求，还能对拱顶面板的注浆口进行封堵，且不影响混凝土外观质量，不对二衬台车造成损伤，节省大量的人力物力，低碳环保。
3、本实用新型与传统的台车相比，不仅二衬混凝土拱顶的脱空、空洞的数量以及混凝土的外观质量均得到了较好的控制，并且还提高了工作效率，加快了施工进度，减少了混凝土的外观修补以及空洞治理工作量，减少了装置装拆的工作量，方便了现场施工，节约了大量的人力、物力、财力、降低了施工成本。
4、本实用新型各注浆孔处的装置可以互相配套使用，大大的提高了装置的利用率和周转率。
5、本实用新型的台车拱顶面板底部第一螺杆为车丝螺杆，可与螺母配套使用来固定第一连接板，方便拆装。
6、本实用新型中第二连接板焊接在一起的套筒下端外部设置外螺纹，变接头上端设置内螺纹，两者通过丝扣连接，不仅方便拆装，而且方便预埋注浆管的安装。
7、本实用新型在满足方便预留注浆管通过的前提下，第一连接板中间的第一孔洞直径要比注浆口的直径略小5~6mm，保证了第一连接板能托着封板。
8、本实用新型中封板的直径比拱顶面板的注浆口的直径略小1~2mm，厚度要与拱顶面板的厚度一样，以保证封板能顺利塞入注浆口中，且封堵后，模板表面平整无错台。
9、本实用新型中封板的下方焊接第一螺母，第一螺母螺纹连接第二螺杆，通过压板和第二螺母固定，以保证封板固定牢固且拆装方便。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型中第一螺杆在拱顶面板上分布的结构示意图。
图2是本实用新型中第一连接板的结构示意图。
图3是本实用新型中B装置的俯视结构示意图。
图4是本实用新型中B装置的正面结构示意图。
图5是本实用新型中C装置的正面结构示意图。
图6是本实用新型中C装置的压板结构示意图。
图7是本实用新型安装在台车顶部拱顶面板上的横截面结构示意图。
图8是本实用新型安装在台车顶部拱顶面板上的纵截面结构示意图。
图9是本实用新型中A装置和B装置组合的结构示意图。
图10是本实用新型中A装置和C装置组合的结构示意图。
附图标记：1-台车、2-拱顶面板、3-注浆口、4-第一螺杆、5-第一连接板、6-第一孔洞、7-第一螺栓孔、8-注浆管、9-第二连接板、10-套管、11-变接头、12-第二孔洞、13-封板、14-第一螺母、15-第二螺杆、16-压板、17-第二螺栓孔、18-第二螺母、19-穿孔、20-直接头、21-第三螺母。
具体实施方式
如图1-8所示，这种隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统，包括有安装在台车1顶部的拱顶面板2和 A装置；所述拱顶面板2上、沿中轴线的方向间隔开设有注浆口3；在拱顶面板2的底部、沿注浆口3的周围间隔设有竖向的第一螺杆4,第一螺杆4上可拆卸连接有第三螺母21；所述A装置为第一连接板5，且可拆卸连接在拱顶面板2的底面、对应注浆口3的位置处；在第一连接板5中部开设有与注浆口3相对应的第一孔洞6，并且第一连接板5上、对应拱顶面板2上第一螺杆4的位置处开设有第一螺栓孔7；
如图9所示，当台车1脱模前，带模进行二次注浆或需在二衬砼中预留注浆管时，所述隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统还包括B装置和注浆管8；所述B装置包括第二连接板9、套管10和变接头11；所述第二连接板9可拆卸连接在第一连接板5的底部；在第二连接板9中部开设有与第一孔洞6相对应的第二孔洞12，并且第二连接板9上、对应第一螺栓孔7的位置处开设有第二螺栓孔17；所述套管10竖向连接在第二连接板9的底部，并且套管10与第二孔洞12相通；所述变接头11的上半段为圆管段，并且套接在套管10的下部、与套管10可拆卸连接；所述变接头11的下半段呈漏斗状，且底端开口与注浆机可拆卸连接；所述注浆管8插设在注浆口3中，注浆管8的顶端超出拱顶面板2的顶面，注浆管8的底端压设在变接头11的下半段的倾斜面、与变接头11底端开口相通；
如图10所示，当台车1脱模前，不进行带模注浆且不预留注浆管时，所述隧道二衬台车拱顶装配式二次注浆系统还包括C装置；所述C装置包括有封板13、第一螺母14、第二螺杆15、压板16和第二螺母18；所述封板13的尺寸与注浆口3的尺寸相适应，且封堵在注浆口3位置处；所述第一螺母14焊接连接在封板13底面中部；所述第二螺杆15螺纹连接在第一螺母14上；所述压板16的板面中部开设有与第二螺杆15相适应的穿孔19；所述压板16套设在第二螺杆15上，并且压板16的边缘压设在第一连接板5的底面上；所述第二螺母18固定在压板16的底面上。
本实施例中，所述第一连接板5上的第一孔洞6的直径比注浆口3直径小5mm~6mm。
本实施例中，所述第一连接板5上的第一孔洞6的直径比注浆管8直径大2mm~3mm。
本实施例中，所述第一连接板5的第一螺栓孔7对应套设在第一螺杆4上；所述B装置的第二连接板9的第二螺栓孔17对应套设在第一螺杆4上，在第二连接板9的底部通过第三螺母21固定。
本实施例中，所述套管10下部的外壁上设有外螺纹，在变接头11的圆管段的内壁上设有内螺纹；所述变接头11与套管10螺纹连接。
本实施例中，所述封板13的直径比注浆口3的直径小1mm~2mm，封板13的厚度与拱顶面板2的厚度一致。
本实施例中，所述变接头11底端开口与注浆机之间通过直接头20连接；所述直接头20由圆管制成，直接头20的上端与变接头11底端可拆卸连接，直接头20的下端与注浆机可拆卸连接。
本实施例中，A装置、B装置和C装置的具体加工尺寸及要求分别如下。
A装置为圆形的第一连接板5，由法兰盘制成，第一连接板5的外径Ф130mm，内径Ф45mm，第一连接板5上设置有与拱顶面板2上第一螺杆4相对应的第一螺栓孔7，第一连接板5的厚度为12mm。
B装置的第二连接板9为一块外径Ф130mm，内径Ф45mm，厚12mm的法兰盘；第二连接板9上设置有第一螺栓孔7相对应的第二螺栓孔17，套管10由内径为50mm的钢管制成，套管10与第二连接板9焊接连接，套管10下部通过丝扣与变接头11连接，变接头11下部呈漏斗状，底部可拆卸连接一个Ф25mm的圆管直接头20。
C装置为堵塞注浆口3的装置，该C装置上部为直径Ф48mm，厚12mm的封板13（注：该封板13的厚度要与拱顶面板2的厚度一致，以保证混凝土的外观平整），封板13的底部焊接第一螺母14，第一螺母14下穿60mm*60mm,厚10mm的正方形钢板作为压板16，压板16下方设置第二螺母18。
A、B、C装置可以自由组合安装，通过螺栓固定，能分别满足二衬台车1脱模前带模进行二次注浆、二衬混凝土浇筑前先预埋注浆管8，台车1脱模后再进行二次后注浆以及需要封堵台车1的拱顶面板2预留注浆开口孔3这三种不同的施工工艺需求，不同情况下的组合安装操作步骤如下。
首先在台车1的拱顶面板2上按照设计位置预开注浆口3，注浆口3的直径Ф50mm，将第一螺杆4按照设计位置焊接在拱顶面板2的底面上。
情况一：当二衬混凝土浇筑完，台车1脱模前，带模进行二次注浆时，采用A装置、B装置通过第一螺杆4、第三螺母21与台车1组合安装。
A、B装置组合时，安装操作步骤有两种，均可实现目的。
第一种安装操作步骤如下。
第一步，根据拱顶混凝土的厚度，安装合适长度的注浆管8，将注浆管8顶住防水板。
第二步，安装A装置，将第一连接板5安装到拱顶面板2底部的第一螺杆4上。
第三步，安装B装置，将B装置通过第二连接板9安装到拱顶面板2底部的第一螺杆4上。
第四步，拧上第三螺母21，将A装置、B装置与拱顶面板2固定牢固。
第二种安装操作步骤如下。
第一步，安装A装置，将第一连接板5安装到拱顶面板2底部的第一螺杆4上。
第二步，安装B装置中的第二连接板9（带套管10）安装到拱顶面板2底部的第一螺杆4上。
第三步，拧上第三螺母21，将第一连接板5、第二连接板9与拱顶面板2固定牢固。
第四步，根据拱顶混凝土的厚度，安装合适长度的注浆管8，将注浆管8顶住防水板。
第五步，将变接头11通过丝扣与第二连接板9下部的套管10拧紧连接。
待二衬混凝土强度达到带模注浆的条件时，将注浆机与变接头11下端口进行连接，即可进行带模注浆施工。
情况二：二衬混凝土浇筑前预埋注浆管，混凝土浇筑完，台车1脱模后再进行注浆的情况下，也是采用A装置、B装置通过第一螺杆4、第三螺母21与台车1组合安装，其组合装置安装操作步骤与情况一的相同。待混凝土浇筑完成，达到脱模条件时，将台车1下降脱模即可，待混凝土强度达到设计强度的100%时即可将注浆机与预留注浆管8进行连接，进行二次后注浆施工。
情况三： 不需要进行带模注浆且不需要预留注浆管的情况下，采用A装置、C装置通过第一螺杆4、第三螺母21与台车1组合安装的方式，示意图如下。
A、C装置组合时，安装操作步骤如下：
第一步，将A、B装置拆除（若之前A、B装置已安装在拱顶面板2上），将C装置的封板13放入拱顶面板2的注浆口3中。
第二步，安装A装置，将第一连接板5安装到拱顶面板2底部的第一螺杆4上，拧紧第三螺母21。
第三步，安装压板16，拧紧第二螺母18。
本实施例中，拱顶面板2底部的第一螺杆4为车丝螺杆，并与拱顶面板2焊接牢固，保证垂直。
本实施例中，变接头11的上部通过丝扣与套管10连接，下部呈漏斗状，变接头11兼做固定、顶紧注浆管8的作用。
本实施例中，变接头11下部的直接头20与注浆设备连接，进行二次注浆。
本实施例中，封板13的直径要比注浆口3的直径略小1mm~2mm，方便安装，厚度要与拱顶面板2的厚度一样，以保证封堵后，模板表面平整无错台。