[实用新型]一种暗挖结构二衬混凝土拱顶防脱空装置

说明书

一种暗挖结构二衬混凝土拱顶防脱空装置，涉及隧道施工技术领域，包括钢模板，钢模板固定设置在隧道拱顶处，钢模板上固定连接有注浆管，注浆管内设有注浆孔和排气孔，注浆孔的上端插入混凝土腔内，注浆孔的下端伸出钢模板，排气孔平行设置在注浆孔的侧边并且注浆孔的上端口高于注浆孔的上端口，排气孔的上端内孔中固定套接有套环，环套的下端面覆有弹力网；排气孔内滑动插接有排气管，排气管的上端插接在环套与排气孔内壁之间，排气管的下端通过螺钉固定连接在钢模板上。本新型在注浆孔上设置排气孔，确保拱顶浇筑时拱顶内的空气能顺利排出，确保混凝土喷灌，空气排出的同时避免拱顶出现脱空现象。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种暗挖结构二衬混凝土拱顶防脱空装置。

背景技术

隧道施工中的，将隧道开挖后，先在隧道内壁做初期支护，然后在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌作为二次衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。二次衬砌施工的最后一步是对隧道拱顶灌浆封顶，封顶时的常规方式是预埋一根注浆管，注浆管安装在拱顶的钢模板上，从注浆管内向拱顶喷射混凝土浆，将拱顶填满。

在拱顶浇筑过程中，现有技术存在下列缺陷：

(1)从注浆孔向拱顶喷射混凝土时，拱顶内部属于密闭空间，随着混凝土液位的上升，拱顶内空气受压缩体积越来越小且无法排出，空气压力越来越大，导致混凝土喷射困难，需要调整喷射压力才能将混凝土继续喷进拱顶内。

(2)随着拱顶内空气压力的增加，需要多次调节混凝土喷射的压力，导致施工的周期边长，难度系数增大，同时随着混凝土喷射压力的增加，施工人员人身安全也难以保证。

(3)拱顶内的高压空气无法排出，因此高压注浆后，在混凝土的干缩性和高压空气的双重作用下，混凝土极易与拱顶脱离出现脱空现象，甚至在脱空处出现混凝土裂纹、裂缝，导致隧道壁的防水性能大大降低。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供一种暗挖结构二衬混凝土拱顶防脱空装置，在注浆孔上设置通气孔，确保拱顶浇筑时拱顶内的空气能顺利排出，确保混凝土恒压喷灌，空气排出的同时避免拱顶出现脱空现象。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种暗挖结构二衬混凝土拱顶防脱空装置，包括钢模板，所述钢模板固定设置在隧道拱顶处，钢模板上固定连接有注浆管，所述注浆管内设有注浆孔和排气孔，所述注浆孔的上端插入混凝土腔内，所述注浆孔的下端伸出所述钢模板，所述排气孔平行设置在所述注浆孔的侧边并且所述注浆孔的上端口高于所述注浆孔的上端口，所述排气孔的上端内孔中固定套接有套环，所述套环的下端面覆有弹力网；所述排气孔内滑动插接有排气管，所述排气管的上端插接在所述套环与所述排气孔内壁之间，所述排气管的下端通过螺钉固定连接在所述钢模板上。

优选的，所述排气管内壁上固定设有力敏传感器，所述力敏传感器的探测头位于所述弹力网的下面。从注浆孔注入混凝土浆，随着混凝土浆的灌入把拱顶的空气从排气孔排出，当混凝土充满整个拱顶后，拱顶内的空气被排出干净，此时混凝土流到排气孔上端的套环内，将排气孔的上端孔口封住，同时混凝土流入套环内被弹力网挡住，进一步随着混凝土的压力喷射，套环内混凝土对弹力网施加向下的压力，致使弹力网向下凸出，凸出的弹力网触压在力敏传感器上，触发力敏传感器将信号反馈至外界，施工人员根据触发信号确认拱顶灌浆完成。

优选的，所述套环的上端面与所述排气孔的上端面平齐。

优选的，所述排气孔位于隧道拱顶的正下方，并且所述排气孔的上端面距离隧道拱顶的最高点距离为10mm。

优选的，所述注浆管与所述钢模板的固定连接方式为焊接连接。

优选的，所述注浆管的材质为钢制材料，所述排气管为PVC管。

本实用新型的使用原理：