[发明专利]一种隧道二次衬砌防脱空纵向退管式带模注浆旋转装置

说明书

本发明公开了一种隧道二次衬砌防脱空纵向退管式带模注浆旋转装置，涉及隧道二衬拱部带模注浆技术领域，针对浇筑二衬时混凝土会随着时间的加长而凝固，将预制在其拱顶的注浆管牢牢粘住，导致注浆回填时注浆管无法向外拔出的问题，采用包括旋转机构和夹紧机构，旋转机构的转动部与夹紧机构固定连接，旋转机构的转动部转动时能够带动夹紧机构转动；旋转机构为空心结构，注浆管能够穿设在旋转机构以及夹紧机构内，并被夹紧机构夹紧。其设计合理，结构巧妙，操作方便，便于组装和检修，其能够非常方便地实现注浆管的旋转，因其采用液压控制，夹紧力和旋转扭力都很大，足够满足现场需要，另外，这样的结构也不会影响夹紧缸因转动造成管路缠绕问题。

技术领域

本发明涉及隧道二衬拱部带模注浆技术领域，特别涉及一种隧道二次衬砌防脱空纵向退管式带模注浆旋转装置。

背景技术

隧道二衬脱空、空洞质量缺陷问题仍是目前二衬施工的较普遍问题。从以往隧道工程施工过程质量检测、检查，以及工程竣工质量检测验收的缺陷问题统计数据看，二衬拱部、拱腰的脱空、空洞问题较多，部分问题程度较严重，造成设计结构安全隐患，对铁路、公路、市政道路运营安全影响较大，一直受铁路、公路、市政道路建设单位、铁路局、公路局、铁总质量监督管理局关注。

隧道二衬的拱部及拱腰部位产生脱空、空洞原因主要有：（1）因混凝土流动性、和易性等工作性能不良，造成混凝土泵入二衬台车拱部模板后流动性不佳而局部未能灌满。（2）台车拱部模板附着式振捣器振捣过程中可能存在拱部混凝土继续下沉情况而脱空现象。（3）隧道设计纵坡会趋使拱部混凝土由高端向低端流动，而易造成高端未灌满。（4）混凝土封顶时，泵送管堵管、混凝土供应不及时等因素造成入模混凝土接近初凝而流动性受阻情况，可能带来局部未灌满。

二衬拱顶带模RPC管径向注浆为近年国内铁路隧道施工推广的新技术。浇筑混凝土前在台车拱部模板中线位置预留的注浆管孔上安装RPC注浆管，管口切“十”字槽并顶至防水板及初支面，管外径 36mm，内径 15mm，二衬砼封顶灌筑时也可通过RPC管口是否溢浆判断该部位是否灌满砼。拱顶混凝土封顶灌筑完成后3-6h内完成拱部带模注浆，一般12m长二衬台车纵向布设4孔，若本孔注浆则邻近孔作为排气孔，如果注浆压力超过1.0MPa或邻孔溢浆即可更换至下一孔注浆，直至全部孔已注浆或溢浆。带模注浆料可采购市场成品微膨胀混合料砂浆，能达到混凝土同等强度。具体内容可以参考实用新型专利：CN207297034U，隧道二衬混凝土拱顶回填注浆装置。

上述技术方案存在的问题是：（1）一般12m台车布置RPC注浆管4孔，孔位间隔布置，施工经验及雷达检测发现，拱顶砼脱空、空洞是无规律的，脱空点未必刚好在注浆孔位置，注浆未必能将拱部各处脱空都灌满。（2）注浆管孔与邻近排气管孔未必是空间相通的，边注浆边排出封闭空间气体只是理想状况，因此即使达到注浆压力也未必是真注满。（3）通过雷达无损检测显示，该注浆工艺仍无法确保拱部脱空均能得到注浆回填及实现注满。

为了解决上述问题，我们研究出了一种新工法：在二衬拱顶上面沿着拱轴向设置有一根注浆管，注浆回填时一边往注浆管内注入浆液一边将注浆管向外拉出。但是由于浇筑二衬时混凝土会随着时间的加长而凝固，将预制在其拱顶的注浆管牢牢粘住，导致注浆回填时注浆管无法向外拔出。

发明内容

为解决因混凝土凝固将注浆管粘住导致无法向外拔出的问题，本发明采用如下技术方案实现：

一种隧道二次衬砌防脱空纵向退管式带模注浆旋转装置，其特征在于，包括旋转机构和夹紧机构，所述旋转机构的转动部与所述夹紧机构固定连接，旋转机构的转动部转动时能够带动夹紧机构转动；

所述旋转机构为空心结构，注浆管能够穿设在旋转机构以及夹紧机构内，并被夹紧机构夹紧。

优选地，所述旋转机构为摆动液压缸、气缸或电缸，其转动部能够旋转一定角度；

所述旋转机构的转动部上固定设置有旋转法兰，旋转法兰呈中空环形结构；