隧道衬砌混凝土浇筑装置的制作方法

本实用新型涉及市政工程施工领域，具体地，涉及隧道施工中的一种隧道衬砌混凝土浇筑装置。

背景技术：

随着城市化进程的加快、汽车的普及，城市交通问题日益突出，轨道交通成为解决长期堵塞的有效方法。目前中国许多大中城市已经开始大量兴建地下铁道，中国地铁建设的发展已成为不可阻挡的历史潮流。隧道作为地铁施工的重要环节，其主体结构混凝土二次衬砌的施工质量至关重要。

现有技术中，施作隧道二次衬砌时，通常采用二次衬砌台车为内模，对隧道进行混凝土浇筑施工。然而施作二次衬砌时，拱部混凝土密实度是施工中的控制难点，特别是在隧道坡度较大、且二次衬砌按照下坡顺序浇筑混凝土时，混凝土很难浇筑密实，隧道拱部容易出现拱顶脱空，后期会出现拱顶开裂、塌陷等问题，严重影响二次衬砌的工程质量。同时施作二次衬砌时台车上浮也是其中的控制要点，需要进行实时监测。

技术实现要素：

针对现有技术中混凝土很难浇筑密实，隧道拱部容易出现拱顶开裂、坍塌的技术问题，本实用新型提供了一种隧道衬砌混凝土浇筑装置，采用该装置可以将拱顶空隙填充密实，有效避免拱顶开裂和坍塌，同时还能够实时监测衬砌台车，避免衬砌台车上浮造成衬砌台车门架位移、变形，衬砌台车失稳、损坏，已衬砌段的拱顶开裂变形，提高二次衬砌施工质量和施工安全。

为实现上述目的，本实用新型提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置包括：滤管，所述滤管为底部开口的中空管状结构，管壁上布设有滤缝，所述滤管用于在进行隧道二次衬砌时安装卡设于衬砌台车模板中，且所述滤管的顶部与隧道的拱顶接触；排气管，所述排气管为两端开口的中空管状结构，所述排气管的顶部设置有预定长度的排气控制件，所述排气管用于在进行隧道二次衬砌时套设于所述滤管中，且所述排气管的顶部与所述滤管的顶部之间通过所述排气控制件保持预设距离。

可选地，所述滤缝交错布设于所述滤管的管壁上。

可选地，所述滤管的顶部的直径大于所述衬砌台车模板上用于卡设所述隧道衬砌混凝土浇筑装置的开口的直径。

可选地，所述滤管下端的外管壁上标设有第一刻度表格。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置还包括：

滤管密封圈，所述滤管密封圈用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置时套设于所述滤管的外壁，使得所述滤管与所述衬砌台车模板之间密封贴合。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置还包括：

设置于所述滤管下端的滤管固定销，用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置时固定所述滤管。

可选地，所述排气管下端的外管壁上标设有第二刻度表格。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置还包括：

排气管密封圈，所述排气管密封圈用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置时套设于所述排气管的外壁，使得所述排气管与所述滤管之间密封贴合。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置还包括：

设置于所述排气管下端的排气管固定销，用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置时固定所述排气管。

可选地，所述滤管采用金属材料制成。

通过本实用新型提供的技术方案，本实用新型至少具有如下技术效果：

本实用新型的隧道衬砌混凝土浇筑装置由滤管与排气管套设在一起组成，二次衬砌时用于安装卡设于衬砌台车模板靠近拱顶的位置，通过该装置能够在二次衬砌时排出拱顶的空气，将拱顶空隙填充密实，有效避免拱顶开裂和坍塌，同时还能够实时监测衬砌台车，避免衬砌台车模板上浮造成衬砌台车门架位移、变形，避免衬砌台车失稳、损坏以及拱顶开裂，提高二次衬砌施工质量，保证施工安全。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本实用新型提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置的示意图；

图2为本实用新型提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置中滤管的示意图；

图3为本实用新型提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置中排气管的示意图。

附图标记说明

1隧道衬砌混凝土浇筑装置 2衬砌台车模板

3拱顶 11滤管

12排气管 111滤缝

112第一刻度表格 113滤管密封圈

114滤管固定销 121排气控制件

122第二刻度表格 123排气管密封圈

124排气管固定销

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种隧道衬砌混凝土浇筑装置，该装置包括：滤管11，所述滤管11为底部开口的中空管状结构，管壁上布设有滤缝111，所述滤管11用于在进行隧道二次衬砌时安装卡设于衬砌台车模板2中，且所述滤管11的顶部与隧道的拱顶3接触；排气管12，所述排气管12为两端开口的中空管状结构，所述排气管12的顶部设置有预定长度的排气控制件121，所述排气管12用于在进行隧道二次衬砌时套设于所述滤管11中，且所述排气管12的顶部与所述滤管11的顶部之间通过所述排气控制件121保持预设距离。

具体地，本申请实施例中，隧道衬砌混凝土浇筑装置1由滤管11和排气管12组成，排气管12套设在滤管11中，排气管12的上端设置有预定长度的排气控制件121，排气控制件121使得排气管12的顶端与滤管11的顶端保持能够流通空气的预设距离，滤管11用于卡设在衬砌台车模板2中并且与隧道的拱顶3相互接触，在滤管11上开设有多条滤缝111，在进行二次衬砌时，拱部的空气能够从滤缝111进入排气管12，并从排气管12的下端流出，使得拱部内部的空气压力与外部大气压保持平衡，水泥浆液能够顺利浇筑于拱顶3中，从而确保拱顶3混凝土填充密实，不留空洞，有效避免拱顶3开裂和坍塌，提高二次衬砌施工质量。

衬砌混凝土在初凝之前为流体状态，符合流体力学受力原理，会对衬砌台车模板2产生巨大的浮力，当衬砌台车模板2受到的浮力大于台车自重时，衬砌台车会出现上浮情况，造成台车门架与轨道虚连或脱离。台车门架与轨道虚连会造成台车门架相对衬砌台车模板2位移、模板变形、衬砌几何尺寸发生偏差；台车门架与轨道脱离会造成衬砌台车失稳、崩塌，衬砌台车损坏。衬砌台车模板2上浮会连带衬砌台车上顶，使得与当前衬砌段搭接的已衬砌段的拱顶3开裂、变形，造成永久质量缺陷。因此在进行二次衬砌施需要实时监控衬砌台车的垂直位移。

由于隧道衬砌混凝土浇筑装置1的顶部与拱顶3接触，隧道衬砌混凝土浇筑装置1不会随着衬砌台车模板2向上位移，当衬砌台车模板2上浮时，隧道衬砌混凝土浇筑装置1相对于衬砌台车模板2向下移动。当发现隧道衬砌混凝土浇筑装置1向下移动时，即可确定出现砌台车模板2上浮的情况，可以及时采取措施，控制砌台车模板2上浮，避免衬砌台车门架位移及变形、衬砌台车失稳及损坏、已衬砌段的拱顶3开裂变形，提高二次衬砌施工质量，保证施工安全。

可选地，所述滤缝111交错布设于所述滤管11的管壁上。

具体地，本申请中滤缝111交错布设于所述滤管11的管壁上，而不是布设于滤管11的一侧，能够保证衬砌台车模板2上浮时，滤管11的管壁受力均匀，避免滤管11损坏，延长滤管11的使用周期。

可选地，所述滤管11的顶部的直径大于所述衬砌台车模板2上用于卡设所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1的开口的直径。

具体地，当二次衬砌浇筑完毕之后，将隧道衬砌混凝土浇筑装置1向下移动，使滤管11的顶部与用于卡设隧道衬砌混凝土浇筑装置1的开口齐平，待拱部的混凝土达到设计强度之后，将衬砌台车模板2与隧道拱部脱离，即可进行下一施工段的二次衬砌施工。本申请实施例中，滤管11的顶部的直径大于衬砌台车模板2上用于卡设所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1的开口的直径，能够防止拱部未凝固的混凝土从用于卡设所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1的开口处流出，避免拱顶3脱空，保证二次衬砌的施工质量。

可选地，所述滤管11下端的外管壁上标设有第一刻度表格112。

具体地，滤管11下端的外管壁上还标设有第一刻度表格112，当衬砌台车模板2上浮时，能够直观地通过第一刻度表格112观测出砌台车模板2的上浮距离，从而及时采取措施，控制砌台车模板2的上浮，保证二次衬砌施工质量。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1还包括：滤管密封圈113，所述滤管密封圈113用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1时套设于所述滤管11的外壁，使得所述滤管11与所述衬砌台车模板2之间密封贴合。

具体地，在安装隧道衬砌混凝土浇筑装置1时，在滤管11的外壁套设滤管密封圈113，通过滤管密封圈113，滤管11与衬砌台车模板2之间能够密封贴合，防止未凝固的混凝土从滤管11与衬砌台车模板2之间流出，更好地保证混凝土浇筑质量，避免拱顶3脱空，同时还能够固定滤管11。

优选地，滤管密封圈113可以采用天然橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟化橡胶中的任意一种材料制成。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1还包括：设置于所述滤管11下端的滤管固定销114，用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1时固定所述滤管11。

具体地，滤管11的下端设置有滤管固定销114，滤管固定销114可以将滤管11固定在衬砌台车模板2上用于卡设所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1的开口处，防止隧道衬砌混凝土浇筑装置1滑落，拱部的混凝土浆液流出。

可选地，所述排气管12下端的外管壁上标设有第二刻度表格122。

具体地，在进行二衬混凝土浇筑的时候，由于拱部没有可观测的窗口，施工人员无法了解混凝土的浇筑位置，在混凝土即将浇筑完毕时，如果仍旧以浇筑初期的注浆压力和注浆速度进行浇筑，则会从排气孔12排出大量的混凝土浆液，注浆液难以清理，无法保证施工场地的文明施工。通过本申请提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置1，可以方便地检测出混凝土的浇筑情况。当需要确认混凝土浇筑位置时，记录第二刻度表格122当前的第一刻度值，保持滤管11不动，缓慢向下移动排气管12，当有水泥浆从排气管12中流出时，记录第二刻度表格122当前的第二刻度值，根据第一刻度值与第二刻度值的差值即可确定出混凝土液面与拱顶3之间的距离，并相应地调整注浆压力和注浆速度。

通过本申请提供的隧道衬砌混凝土浇筑装置，能够随时检测混凝土的浇筑位置，便于调整二衬浇筑的注浆压力和注浆速度，保证施工场地的文明施工。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1还包括：排气管密封圈123，所述排气管密封圈123用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1时套设于所述排气管12的外壁，使得所述排气管12与所述滤管11之间密封贴合。

具体地，在安装隧道衬砌混凝土浇筑装置1时，在排气管12的外壁套设排气管密封圈123，通过排气管密封圈123，排气管12与滤管11之间能够密封贴合，防止未凝固的混凝土从排气管12与滤管11之间流出，保持施工场地的干净整洁，同时还能够固定排气管12，防止排气管12滑落。

可选地，所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1还包括：设置于所述排气管12下端的排气管固定销124，用于在安装所述隧道衬砌混凝土浇筑装置1时固定所述排气管12。

具体地，具体地，排气管12的下端设置有排气管固定销124，排气管固定销124将排气管12固定在滤管11中，可以防止排气管12滑落。

可选地，所述滤管11采用金属材料制成。

具体地，滤管11可以采用塑料或金属材料制成。优选地，滤管11可以采用金属材料制成，金属材料可以提高滤管11的使用寿命，提高隧道衬砌混凝土浇筑装置1的重复利用率。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。