1.本发明属于隧道施工技术领域，具体地说，涉及一种用于隧道台车的充气式二衬堵头。
背景技术：
2.堵头板应用在隧道二次衬砌混凝土的施工中。堵头板布置在隧道台车模板的两侧，主要作用是与隧道台车模板组合，共同构成二衬混凝土的浇筑模板，对二衬混凝土的两端进行封闭，在浇注混凝土时，能够限制混凝土浇筑的范围，使其不外流。
3.现有技术中，堵头板一般都是由隧道施工工人根据二衬的拱形形状现场制作，形状不一，之后利用工具将形状不同的堵头板按照顺序拼接在一起，而且现有模板在安装时，为了方便堵头板的安装，堵头板会制作成尺寸较大的形状不同的单一模板，然后将不同的堵头板一块一块安装到隧道台车端部，堵头板外侧通过钢管制作的连接管进行限位，堵头板内侧与隧道台车上自带的突出部分相接，在隧道台车突出部分与初衬之间的挤压下固定。上述堵头板安装时需将形状不同的堵头板拼接在一起，其连接比较麻烦，混凝土浇筑完毕，连接管与堵头板拆卸也比较麻烦。此外，在安装好堵头板后，进行混凝土浇筑时，为了保证二衬混凝土的品质，需要使用振捣器进行混凝土捣匀，而堵头板外侧采用连接管限位，支撑性差，且堵头板整体性差，在捣匀过程中，会因为振捣器而导致堵头板出现跑模的情况，造成混凝土漏浆等。同时此种安装方式无法保证堵头板与初衬相接密封。此外，在常规施工中，为了安装方便，堵头板往往会制作的偏大，造成材料浪费。
技术实现要素：
4.为了解决背景技术中提出的问题，本发明提供了一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，能够在堵头模板安装后将堵头模板向外撑，保证堵头能够与隧道初期支护顶紧，保证堵头模板的稳固性，同时确保堵头模板与隧道初期支护贴合，避免出现跑模现象而造成混凝土漏浆，提高二衬混凝土的质量。而且，堵头模板拆卸方便，安装简单。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，安装于隧道台车两端，用于封堵隧道台车两端外缘与隧道初期支护之间的二次衬砌混凝土端部，包括堵头底座、堵头模板和气囊，所述的堵头底座呈弧形，在隧道台车两端各安装一个堵头底座，堵头底座外缘设置有安装槽，所述的堵头模板呈弧形，安装在安装槽内，堵头模板和安装槽底部之间设置有将堵头模板向外撑的气囊。
6.进一步，所述的堵头底座由弧形底板、内侧板和外侧板组成，所述的内侧板焊接在弧形底板内侧，外侧板通过螺栓固定在弧形底板的外侧。
7.进一步，所述的堵头模板中部开设有容置槽，气囊充气后其顶部处于容置槽内。
8.进一步，所述的气囊充气后呈“凸”字型结构，下部处于安装槽底部和堵头模板底部之间，顶部处于容置槽内。
9.进一步，所述的堵头模板外缘开设有若干注浆孔，浇筑时注浆孔通过插板封堵。
10.进一步，所述的堵头模板由若干内接模板和外接模板交替对接形成，内接模板和外接模板外顶时能够绕对接点向外扩张，使内接模板和外接模板外缘与隧道初期支护贴合。
11.进一步，所述的内接模板的两端均一体成型有延长接头，外接模板的侧板内侧开设有与延长接头配合的搭接口。
12.进一步，所述的堵头模板的外圆周上设置软带。
13.本发明的有益效果：1.本发明采用气囊将堵头模板轻微向外撑，使得堵头模板外缘顶紧隧道初期支护，同时采用堵头底座进行限位，确保堵头模板安装的稳定性，堵头模板外缘与隧道初期支护之间密封性好，堵头模板整体性好，不会出现跑模、漏浆等情况。
14.2.堵头底座的外侧板可拆卸，可以很方便地将堵头模板和未充气的气囊放入或取出安装方便。而且堵头模板拆卸清洗后可以重复使用，而且模板也不会制作得偏大，不会造成材料的浪费。
15.3.气囊对堵头模板的支撑力的施力方向始终沿着整个弧形堵头模板的径向向外，不会因底部左右支撑力不一致而使得堵头模板出现歪斜等情况，确保堵头模板的稳定性和端部密封性。
16.4.内接模板和外接模板外顶时能够绕对接点向外扩张，进行自适应调整，使内接模板和外接模板外缘与隧道初期支护贴合，并通过延长接头对内接模板和外接模板向外微张开后产生微小缝隙进行封堵，通过软带对内接模板和外接模板接点处产生的微小夹角也进行密封，保证二衬混凝土端部模板的封闭性，避免出现漏浆的情况。
附图说明
17.图1是本发明的安装示意图。
18.图2是本发明的整体结构示意图。
19.图3是本发明的截面结构示意图。
20.图4是本发明的内接模板和外接模板连接示意图。
21.图5是本发明的内接模板结构示意图。
22.图6是本发明的外接模板结构示意图。
23.图7是本发明的插板结构示意图。
24.图中，1-隧道台车、2-堵头底座、3-堵头模板、4-气囊、5-安装槽、6-弧形底板、7-内侧板、8-外侧板、9-容置槽、10-内接模板、11-外接模板、12延长接头、13-搭接口、14-注浆孔、15-插板、16-拉环、17-软带。
具体实施方式
25.下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步详细描述。
26.如图1-7所示，一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，安装于隧道台车的两端，用于封堵隧道台车1两端外缘与隧道初期支护之间的空隙，包括堵头底座2、堵头模板3和气囊4，所述的堵头底座2呈弧形，在隧道台车1两端各固定安装一个堵头底座2，两个堵头底座2
分别对隧道台车1两端外缘与隧道初期支护之间的间隙进行封闭，堵头底座2外缘设置有安装槽5，用于放置气囊4和堵头模板3，所述的堵头模板3呈弧形，安装在安装槽5内，堵头模板3和安装槽5底部之间设置有将堵头模板3向外撑的气囊4。安装时，堵头模板3尺寸略小于安装槽5底部与隧道初期支护之间的二衬混凝土厚度，堵头模板3和未充气的气囊4能够轻松地放入间隙内，在堵头模板3放入后，通过气泵向气囊4中充气，使得气囊4鼓起，将堵头模板3轻微向外撑，使得堵头模板3外缘顶紧隧道初期支护，采用堵头底座2进行限位，确保堵头模板3安装的稳定性，堵头模板3外缘与隧道初期支护之间密封性好，堵头模板3整体性好。作为优选，所述的堵头底座2由弧形底板6、内侧板7和外侧板8组成，所述的内侧板7焊接在弧形底板6内侧，外侧板8通过螺栓固定在弧形底板6的外侧，而且，整个堵头底座2的外侧板8采用四块较短的短板对接形成，在安装时，将四块短板拆卸，使得安装槽5一侧完全打开，可以很方便地将堵头模板3和未充气的气囊4放入安装槽5内，待堵头模板3和未充气的气囊4放入安装槽5后，再将有四块短板组成的外侧板8通过螺栓固定好，通过内侧板7和外侧板8对堵头模板3进行限位，确保堵头模板3不会跑模，安装方便。二衬混凝土浇筑完成后，先将外侧板8拆卸，放掉气囊4中的气，然后通过工具将堵头模板3进行拆卸，拆卸方便，而且堵头模板3拆卸清洗后可以重复使用，而且模板也不会制作得偏大，不会造成材料的浪费。
27.所述的堵头模板3由两侧板和顶部弧形板组成，两侧板之间开设有容置槽9，两侧板和顶部弧形板之间可以采用焊接方式连接，也可以一体成型。气囊4充气后呈“凸”字型结构，下部处于安装槽5底部和堵头模板3底部之间，顶部处于容置槽9内。气囊4充气后，除了对堵头模板3底部进行支撑外，还对堵头模板3的中间顶部位置进行支撑，保证堵头模板3重心始终处于中部位置，确保气囊4对堵头模板3的支撑力的施力方向始终沿着整个弧形堵头模板3的径向向外，不会因底部左右支撑力不一致而使得堵头模板3出现歪斜等情况，确保堵头模板3的稳定性和端部密封性。
28.所述的堵头模板3由若干内接模板10和外接模板11交替对接形成，内接模板10和外接模板11之间通过卡口对接连接，内接模板10和外接模板11外顶时能够绕对接点向外扩张，使内接模板10和外接模板11外缘与隧道初期支护贴合，当气囊4将堵头模板3向外支撑时，内接模板10和外接模板11会相对向外略微张开，进行自适应调整，确保每块内接模板10和外接模板11均能够与隧道初期支护尽量贴合，提高堵头模板3外缘与隧道初期支护的密封性，所述的内接模板10的两端均一体成型有延长接头12，外接模板11的侧板内侧开设有与延长接头12配合的搭接口13，当内接模板10和外接模板11向外微张开后，对接处会产生微小缝隙，而延长接头12能够对该处缝隙进行封堵，保证整个二衬混凝土端部模板的密封，防止出现漏浆的情况。
29.所述的堵头模板3外缘开设有若干注浆孔14，浇筑时注浆孔通过插板15封堵，作为优选方案，每个内接模板10和外接模板11上均各开设一个柱浆孔15，由于混凝土凝固后会收缩，因此，隧道二衬混凝土与初期支护之间会出现缝隙，设置注浆孔14，可通过注浆孔14向隧道二衬混凝土与初期支护之间的缝隙注入混凝土浆对缝隙进行修补，所述的插板15与注浆孔14配合，插板15外端设置有拉环16，方便取下插板15。二衬混凝土整体注浆时，通过插板15将注浆孔14封堵，并将插板15与外侧板8通过螺栓固定好，待二衬混凝土整体凝固后，松开螺栓，通过拉环16取出插板，然后从注浆孔14中注入混凝土浆对缝隙进行修补即可，能够保证隧道二衬混凝土与初期支护之间的浇筑完整性，使得浇筑面不会产生缝隙。
30.所述的堵头模板3的外圆周上设置软带17，软带17为软质材料制成，作为优选，软带17采用橡胶材料制成。当堵头模板3向外撑并与隧道初期支护贴合时，软带17会因隧道初期支护的平整度不同而发生微小形变，对堵头模板3外缘与隧道初期支护之间的微小缝隙进行密封，位于内接模板10和外接模板11对接段的软带17厚度略大，能将内接模板10和外接模板11对接点处产生的微小夹角也进行密封，保证二衬混凝土端部模板的封闭性，避免出现漏浆的情况。
31.本发明的使用过程：安装时，将未安装外侧板8的堵头底座2在隧道台车1两端外缘并通过螺栓等固定好，然后对接好堵头模板3，安装好软带17和气囊4形成整体，从安装槽5外侧将堵头模板3、气囊4和软带17组成的整体放入堵头底座2的安装槽5内，再通过螺栓将外侧板8固定在安装座外侧，然后在注浆孔14上插装好插板15，并固定好插板15，然后通过气泵向气囊4中充气，使得堵头模板3顶紧隧道初期支护，安装完成，即可进行二衬混凝土浇筑。
32.浇筑完成后，需要对堵头模板3进行拆卸时，先将堵头底座2的外侧板8拆卸，并放掉气囊4中的气，然后将堵头模板3、气囊4和软带17组成的整体从安装槽5中取出，对堵头模板3和软带17进行清洗，即可重复使用。
33.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。技术特征：
1.一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的用于隧道台车的充气式二衬堵头安装于隧道台车两端，用于封堵隧道台车两端外缘与隧道初期支护之间的二次衬砌混凝土端部，包括堵头底座、堵头模板和气囊，所述的堵头底座呈弧形，在隧道台车两端各安装一个堵头底座，堵头底座外缘设置有安装槽，所述的堵头模板呈弧形，安装在安装槽内，堵头模板和安装槽底部之间设置有将堵头模板向外撑的气囊。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的堵头底座由弧形底板、内侧板和外侧板组成，所述的内侧板焊接在弧形底板内侧，外侧板通过螺栓固定在弧形底板的外侧。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的堵头模板中部开设有容置槽，气囊充气后其顶部处于容置槽内。4.根据权利要求3所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的气囊充气后呈“凸”字型结构，下部处于安装槽底部和堵头模板底部之间，顶部处于容置槽内。5.根据权利要求1或3所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的堵头模板外缘开设有若干注浆孔，浇筑时注浆孔通过插板封堵。6.根据权利要求1或5所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的堵头模板由若干内接模板和外接模板交替对接形成，内接模板和外接模板外顶时能够绕对接点向外扩张，使内接模板和外接模板外缘与隧道初期支护贴合。7.根据权利要求6所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的内接模板的两端均一体成型有延长接头，外接模板的侧板内侧开设有与延长接头配合的搭接口。8.根据权利要求7所述的一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，其特征在于：所述的堵头模板的外圆周上设置软带。
技术总结
本发明提供了一种用于隧道台车的充气式二衬堵头，属于隧道施工技术领域。所述的用于隧道台车的充气式二衬堵头安装于隧道台车两端，用于封堵隧道台车两端外缘与隧道初期支护之间的二次衬砌混凝土端部，包括堵头底座、堵头模板和气囊。本发明采用气囊将堵头模板轻微向外撑，使得堵头模板外缘顶紧隧道初期支护，确保堵头模板安装的稳定性，堵头模板外缘与隧道初期支护之间密封性好，堵头模板整体性好，不会出现跑模、漏浆等情况。而且拆卸和安装极为方便，可以重复使用。可以重复使用。可以重复使用。
技术研发人员：王东营 王寿武 凌振国 陈恢忠 王寅生 张丁丁 李博 杨海贵 陈宏忠
受保护的技术使用者：昆明理工大学 中交四公局第十工程有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/5/10
声明：
“用于隧道台车的充气式二衬堵头” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：昆明理工大学 中交四公局第十工程有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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