一种隧道快速施工装置及其施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，更具体地说，本发明涉及一种隧道快速施工装置及其施工方法。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。在前期施工方案准备完成后，会对洞口段及洞门进行施工，接着再对隧道挖掘施工，在隧道挖掘施工后需及时进行支护结构的施工以确保隧道结构的稳定性，然后依次进行防水层施工、二次衬砌施工以及通风与照明设施安装等步骤。其中支护结构施工包括喷涂砂浆、安装锚杆与安装钢架，喷涂砂浆能够有效加固岩体表面。

2、现有技术中，喷涂砂浆时将砂浆灌入砂浆喷涂设备内，然后控制砂浆喷涂设备的输出端将砂浆喷涂在隧道内壁的指定位置处，在砂浆喷涂的过程中，为了降低砂浆的回弹率，使砂浆紧密的贴合在基层上，减少砂浆的浪费，并且使砂浆层具备良好的抗裂性能与黏聚性，需在砂浆内添加较长的合成纤维。

3、但是，含有合成纤维的砂浆粘性较大，存储在喷涂设备料仓内的砂浆流通性较差，且含有长合成纤维的砂浆在喷涂设备的料仓内易凝结成团，导致砂浆内的合成纤维分布不均，砂浆的品质无法得到保障，砂浆喷涂效果不够理想。

技术实现思路

1、本发明提供的一种隧道快速施工装置及其施工方法，所要解决的问题是：现有的隧道快速施工装置，含有长合成纤维的砂浆在喷涂设备的料仓内易凝结成团，导致砂浆内的合成纤维分布不均，砂浆的品质无法得到保障，砂浆喷涂效果不够理想。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道快速施工装置，包括储料罐，储料罐的顶部设置有进料斗，进料斗上固定连通有导料管，导料管位于储料罐内，储料罐的底部固定连通有排料管；

3、储料罐内设置有混匀机构，混匀机构包括套筒，套筒转动设置在储料罐内，套筒上固定设置有搅拌叶片；

4、使用时，砂浆倒在进料斗内，砂浆通过导料管进入储料罐内，套筒驱动搅拌叶片对砂浆进行搅拌混匀，最后砂浆通过排料管喷出。

5、在一个优选的实施方式中，混匀机构还包括固定轴，固定轴固定设置在储料罐内，固定轴上转动设置有空心轴，空心轴上固定设置有导向凸起，套筒滑动设置在空心轴上，空心轴上转动设置有锥齿轮一，锥齿轮一上固定设置有连接轴，连接轴上滚动设置有滚球一，套筒的内壁上开设有环形槽，滚球一滚动设置在环形槽内，固定轴上固定设置有固定座，固定座上固定设置有锥齿轮二，锥齿轮一与锥齿轮二相啮合。

6、在一个优选的实施方式中，储料罐内设置有分散机构，分散机构包括导向轴，导向轴上滑动套设有适配筒，导向轴的底端与适配筒的底部内壁之间设置有弹性件，适配筒的底端固定设置有刮板，储料罐的内壁上固定设置有筛网，刮板与筛网相接触。

7、在一个优选的实施方式中，储料罐内设置有通气机构，通气机构包括中空矩形板，中空矩形板固定设置在空心轴上，中空矩形板的顶部内壁上固定设置有波纹管，波纹管的底端固定设置有连接座，连接座与套筒固定设置，波纹管的顶端与底端均固定连通有单向阀一，位于上方的单向阀一的进气端固定连通有进气管，位于下方的单向阀一的排气端固定连通有排气管，排气管的底端固定连通有单向阀二。

8、在一个优选的实施方式中，储料罐内还设置有驱动机构，驱动机构包括转动驱动器，转动驱动器固定设置在储料罐内，转动驱动器的输出轴上固定设置有齿轮一，空心轴上固定套设有齿轮二，齿轮一与齿轮二相啮合。

9、在一个优选的实施方式中，进料斗内固定设置有过滤网，过滤网位于导料管的下方，进料斗上固定设置有振动器，振动器用于驱动进料斗振动。

10、在一个优选的实施方式中，套筒的底端固定设置有连接筒，固定轴的底端位于连接筒内，连接筒上固定设置有辅助叶片，辅助叶片位于搅拌叶片的下方。

11、在一个优选的实施方式中，固定轴上固定设置有活塞，活塞与套筒的内壁相贴合，活塞的上固定连通有加料管，加料管的底端固定设置有单向阀三。

12、在一个优选的实施方式中，储料罐上固定设置有支腿，储料罐上还固定设置有两个支撑架，两个支撑架上转动设置有同一个支撑轴，支撑轴上固定安装有两个滚轮。

13、一种隧道快速施工装置的施工方法，包括以下步骤：

14、步骤一：将砂浆装入进料斗内，在重力的作用下砂浆通过导料管进入储料罐中，然后驱动空心轴转动；

15、步骤二：空心轴的转动驱动锥齿轮一上的连接轴做圆周运动，在导向凸起的配合下套筒一边转动一边沿着固定轴做上下的往复运动，套筒驱动搅拌叶片持续对砂浆进行混合搅拌；

16、步骤三：在套筒做上下往复移动的过程中，波纹管往复伸缩，将外部惰性气体通过排气管通入砂浆内，以提高砂浆在储料罐内的搅拌动力，促进合成纤维均匀的分布在砂浆内；

17、步骤四：砂浆经过筛网并通过排料管排出，刮板对筛网顶部的砂浆进行分散。

18、本发明的有益效果在于：

19、1、本发明通过设置混匀机构，通过空心轴的转动驱动套筒一边转动一边做上下的往复移动，再由套筒驱动搅拌叶片转动，实现对出储料罐内的砂浆进行均匀混合搅拌的效果，避免砂浆内的砂浆凝结成团。

20、2、本发明通过设置通气机构，在搅拌叶片对储料罐内的砂浆进行混合搅拌时，通过套筒的上下往复移动，同步对砂浆内通入惰性气体，提高储料罐内砂浆的搅拌动力，使合成纤维均匀分布在砂浆内。

21、3、本发明通过设置刮板，排料管排出储料罐内的砂浆时，刮板对筛网的顶部进行刮动，配合筛网对凝结成团的砂浆进行刮散，防止成团的砂浆对喷涂装置的喷嘴造成阻塞。

22、4、本发明通过设置活塞，套筒竖直移动的过程中配合活塞改变储料腔内的空间，实现在砂浆混合搅拌过程中自动添加原料的目的，提高了施工效率。

技术特征：

1.一种隧道快速施工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述驱动组件包括锥齿轮一(421)与锥齿轮二(431)，所述混匀机构(4)还包括固定轴(41)，所述固定轴(41)固定设置在储料罐(1)内，所述固定轴(41)上转动设置有空心轴(42)，所述空心轴(42)上固定设置有导向凸起(424)，所述套筒(44)滑动设置在空心轴(42)上，所述锥齿轮一(421)转动设置在空心轴(42)上，所述锥齿轮一(421)上固定设置有连接轴(422)，所述套筒(44)的内壁上开设有环形槽(441)，所述连接轴(422)延伸至环形槽(441)内，所述固定轴(41)上固定设置有固定座(43)，所述锥齿轮二(431)固定设置在固定座(43)上，所述锥齿轮一(421)与锥齿轮二(431)相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述储料罐(1)内设置有分散机构(5)，所述分散机构(5)包括导向轴(51)，所述导向轴(51)上滑动套设有适配筒(52)，所述导向轴(51)的底端与所述适配筒(52)的底部内壁之间设置有弹性件(53)，适配筒(52)的底端固定设置有刮板(54)，所述储料罐(1)的内壁上固定设置有筛网(11)，所述刮板(54)与筛网(11)相接触。

4.根据权利要求3所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述储料罐(1)内设置有通气机构(6)，所述通气机构(6)包括中空矩形板(61)，所述中空矩形板(61)固定设置在空心轴(42)上，所述中空矩形板(61)的顶部内壁上固定设置有波纹管(62)，所述波纹管(62)的底端固定设置有连接座(63)，所述连接座(63)与套筒(44)固定设置，所述波纹管(62)的顶端与底端均固定连通有单向阀一(64)，位于上方的单向阀一(64)的进气端固定连通有进气管(66)，位于下方的单向阀一(64)的排气端固定连通有排气管(65)，所述排气管(65)的底端固定连通有单向阀二(651)。

5.根据权利要求4所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述储料罐(1)内还设置有驱动机构(7)，所述驱动机构(7)包括转动驱动器(71)，所述转动驱动器(71)固定设置在储料罐(1)内，所述转动驱动器(71)的输出轴上固定设置有齿轮一(72)，所述空心轴(42)上固定套设有齿轮二(73)，所述齿轮一(72)与齿轮二(73)相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述进料斗(2)内固定设置有过滤网(21)，所述过滤网(21)位于导料管(23)的下方，所述进料斗(2)上固定设置有振动器(22)，所述振动器(22)用于驱动进料斗(2)振动。

7.根据权利要求6所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述套筒(44)的底端固定设置有连接筒，所述固定轴(41)的底端位于连接筒内，所述连接筒上固定设置有辅助叶片，所述辅助叶片位于搅拌叶片(45)的下方。

8.根据权利要求7所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述固定轴(41)上固定设置有活塞(8)，所述活塞(8)与套筒(44)的内壁相贴合，所述活塞(8)的上固定连通有加料管(81)，所述加料管(81)的底端固定设置有单向阀三，所述活塞(8)的顶部与套筒(44)顶部内壁之间为储料腔，所述锥齿轮一(421)与锥齿轮二(431)在储料腔内对原料进行研磨，套筒(44)的上下移动用于将储料腔内的原料通过加料管(81)投入储料罐(1)内。

9.根据权利要求8所述的一种隧道快速施工装置，其特征在于：所述储料罐(1)上固定设置有支腿，所述储料罐(1)上还固定设置有两个支撑架，两个所述支撑架上转动设置有同一个支撑轴，所述支撑轴上固定安装有两个滚轮。

10.一种如权利要求9所述隧道快速施工装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种隧道快速施工装置及其施工方法，具体涉及隧道施工领域，该隧道快速施工装置包括储料罐，储料罐的顶部设置有进料斗，进料斗上固定连通有导料管，导料管位于储料罐内，储料罐的底部固定连通有排料管；储料罐内设置有混匀机构。本发明通过设置混匀机构，通过空心轴的转动驱动套筒一边转动一边做上下的往复移动，再由套筒驱动搅拌叶片转动，实现对出储料罐内的砂浆进行均匀混合搅拌的效果，避免砂浆内的合成纤维凝结成团。通过设置通气机构，在搅拌叶片对储料罐内的砂浆进行混合搅拌时，通过套筒的上下往复移动，同步对砂浆内通入惰性气体，提高储料罐内砂浆的搅拌动力，使合成纤维均匀分布在砂浆内。技术研发人员：陈敬佩,陈小聪,张明远,吴德凡,杨梓浩,杨创捷,李而新,万日金,李金鹏,张宝坤受保护的技术使用者：广州市第三市政工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11