一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法与流程

本发明涉及混凝土喷射设备，具体涉及一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法。

背景技术：

1、喷射混凝土施工是利用压力喷枪喷涂或者灌注混凝土的施工方法，此方法施工快速、简捷，在市政、隧道、矿山等工程项目中应用广泛。其工作原理是：预拌好的混凝土被泵送到喷头，与携带速凝剂的高压空气混合，混凝土在高压空气的作用下高速喷出。但喷射混凝土时，存在喷射混凝土回弹率高，壁面混凝土层厚度不均，造成壁面混凝土层不平整等问题，通常采用调整配合比、添加剂等方法降低喷射混凝土回弹率，铲型刮板将多余的混凝土刮抹去除，但喷层厚度不足处无法实现补抹平整，影响喷涂效率和质量，造成二衬衬砌厚度不均，甚至超耗，增加施工成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法，通过挡板在喷射头与初支钢拱架前形成回弹壁，将弹射到挡板上的混凝土回弹到隧道围岩，减少喷射混凝土的回弹率，并且在初期支护喷射完成后，通过挡板刮抹，可提高初期支护喷射混凝土的平整度。

2、本发明目的实现由以下技术方案完成：

3、一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法，应用于喷射头，所述喷射头包括喷射机构和伸展机构，所述喷射机构包括喷射嘴以及与所述喷射嘴连通的喷射管，所述伸展机构包括挡板、支撑组件以及固定套管，所述挡板的中心位置开设有通孔，所述喷射机构与所述通孔呈滑动配合，所述固定套管套设于所述喷射管外且可以沿所述喷射管的轴向移动，所述支撑组件的两端分别支撑于所述挡板和所述固定套管的外周面，所述喷射方法包括以下步骤：

4、调节所述固定套管在所述喷射管的轴向上的位置，使所述支撑组件带动所述挡板移动，直至所述喷射嘴凸出于所述挡板的背离所述固定套管的一面；

5、向所述喷射机构高压灌注混凝土，使得所述混凝土由所述喷射嘴向目标喷射位置喷射，利用所述挡板将弹射到所述挡板上的混凝土回弹；

6、在混凝土喷射完成后，调节所述固定套管在所述喷射管的轴向上的位置，使所述支撑组件带动所述挡板移动，直至所述喷射嘴不凸出于所述挡板的背离所述固定套管的一面；

7、利用所述挡板对喷射的混凝土进行刮抹和/或按压抹平。

8、所述挡板包括位于中间的固定板以及位于所述固定板两侧且与所述固定板铰接的伸展板，所述支撑组件的一端与所述伸展板铰接，所述支撑组件的另一端与所述固定套管铰接，所述支撑组件可在轴向上伸缩。

9、位于所述固定板任意一侧的所述伸展板的数量为至少两块，至少两块所述伸展板在远离所述固定板的方向上依次排布，且相邻所述伸展板之间铰接。

10、所述支撑组件的数量与所述伸展板的数量相同，且每一所述支撑组件连接一所述伸展板。

11、在利用所述挡板对喷射的混凝土进行刮抹和/或按压抹平的步骤之前，所述喷射方法还包括：

12、调节所述支撑组件的伸缩长度，以展开或折叠与所述支撑组件连接的伸展板。

13、所述固定套管的外周以及所述伸展板上均固定设置有铰接板，所述支撑组件的两端分别通过铰轴与所述铰接板铰接。

14、所述固定套管的内壁面设置有内螺纹，所述喷射管的外周面设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述固定套管通过所述内螺纹与所述外螺纹的配合在所述喷射管的轴向移动。

15、所述伸展机构还包括滑动套管，所述滑动套管固定设置于所述通孔内且不伸出于所述喷射嘴所在的一侧，所述喷射机构插设于所述滑动套管内且所述喷射嘴伸出于所述通孔。

16、所述滑动套管与所述喷射机构之间还设置有橡胶套，所述橡胶套固定设置于所述滑动套管的内周，或者，所述橡胶套固定套设于所述喷射机构的外周。

17、所述支撑组件为液压伸缩杆。

18、本发明的优点是：(1)通过在喷射头与初支钢拱架前设置挡板以形成回弹壁，将弹射到挡板上的混凝土回弹到隧道围岩，减少喷射混凝土的回弹率；(2)初期支护喷射完成后，通过挡板刮抹，可提高初期支护喷射混凝土的平整度，保证初期支护施工质量；(3)通过挡板按压抹平，可补抹壁面混凝土层厚度不足；(4)喷射混凝土时，由于挡板的回弹作用，可减小喷射压力，较少喷射污染，节能减排，保证施工人员安全。

技术特征：

1.一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法，其特征在于，应用于喷射头，所述喷射头包括喷射机构和伸展机构，所述喷射机构包括喷射嘴以及与所述喷射嘴连通的喷射管，所述伸展机构包括挡板、支撑组件以及固定套管，所述挡板的中心位置开设有通孔，所述喷射机构与所述通孔呈滑动配合，所述固定套管套设于所述喷射管外且可以沿所述喷射管的轴向移动，所述支撑组件的两端分别支撑于所述挡板和所述固定套管的外周面，所述喷射方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的喷射方法，其特征在于，所述挡板包括位于中间的固定板以及位于所述固定板两侧且与所述固定板铰接的伸展板，所述支撑组件的一端与所述伸展板铰接，所述支撑组件的另一端与所述固定套管铰接，所述支撑组件可在轴向上伸缩。

3.根据权利要求2所述的喷射方法，其特征在于，位于所述固定板任意一侧的所述伸展板的数量为至少两块，至少两块所述伸展板在远离所述固定板的方向上依次排布，且相邻所述伸展板之间铰接。

4.根据权利要求3所述的喷射方法，其特征在于，所述支撑组件的数量与所述伸展板的数量相同，且每一所述支撑组件连接一所述伸展板。

5.根据权利要求4所述的喷射方法，其特征在于，在利用所述挡板对喷射的混凝土进行刮抹和/或按压抹平的步骤之前，所述喷射方法还包括：

6.根据权利要求2所述的喷射方法，其特征在于，所述固定套管的外周以及所述伸展板上均固定设置有铰接板，所述支撑组件的两端分别通过铰轴与所述铰接板铰接。

7.根据权利要求1所述的喷射方法，其特征在于，所述固定套管的内壁面设置有内螺纹，所述喷射管的外周面设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述固定套管通过所述内螺纹与所述外螺纹的配合在所述喷射管的轴向移动。

8.根据权利要求1所述的喷射方法，其特征在于，所述伸展机构还包括滑动套管，所述滑动套管固定设置于所述通孔内且不伸出于所述喷射嘴所在的一侧，所述喷射机构插设于所述滑动套管内且所述喷射嘴伸出于所述通孔。

9.根据权利要求8所述的喷射方法，其特征在于，所述滑动套管与所述喷射机构之间还设置有橡胶套，所述橡胶套固定设置于所述滑动套管的内周，或者，所述橡胶套固定套设于所述喷射机构的外周。

10.根据权利要求1所述的喷射方法，其特征在于，所述支撑组件为液压伸缩杆。

技术总结本发明提供一种可防回弹和提高衬砌平整度的喷射方法，所述喷射方法包括以下步骤：调节固定套管在喷射管的轴向上的位置，使支撑组件带动挡板移动，直至喷射嘴凸出于挡板的背离固定套管的一面；向喷射机构高压灌注混凝土，使得混凝土由喷射嘴向目标喷射位置喷射；在喷射完成后，调节固定套管在喷射管的轴向上的位置，使支撑组件带动挡板移动，直至喷射嘴不凸出于挡板的背离固定套管的一面；利用挡板对喷射的混凝土进行刮抹和/或按压抹平。本发明的优点是：可以在喷射头与初支钢拱架前形成回弹壁，将弹射到挡板上的混凝土回弹到隧道围岩，减少喷射混凝土的回弹率，并且在初期支护喷射完成后，通过挡板刮抹，可提高初期支护喷射混凝土的平整度。技术研发人员：赵璐,李冰,童彦劼,姚铁军,景建军,钟兆丰,李苏丹,孙峰伟,段远钊,梅春松,杨俊,董志超,杨明君,张迎辉,彭银飞,佟昊受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10