用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，充氣式裝備包括充氣囊，充氣囊由拱形氣囊和直形氣囊構(gòu)成，直形氣囊搭設(shè)在拱形氣囊上，拱形氣囊兩端部設(shè)置有安裝基座，拱形氣囊與直形氣囊均設(shè)置有充氣閥；充氣式裝備的施工方法：(1)將防水板展開固定在充氣式裝備的氣囊上；(2)對充氣式裝備進行充氣，將防水板抬升至指定位置；(3)將抬升的防水板連接在隧道輪廓面上；(4)將充氣式裝備放氣卸載；在安裝過程中通過直形氣囊的充放氣量實現(xiàn)防水板安裝預(yù)留垂度的調(diào)整；本實用新型防水板安裝施工效率高、操作簡單、快捷方便，節(jié)約材料、施工質(zhì)量高、安全可靠等特點，適合于隧道寬幅防水板與土工布現(xiàn)場安裝施工。
【專利說明】用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備。本實用新型還涉及利用上述充氣式裝備用于隧道寬幅防水板安裝的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前隧道防水板一般采用1-1.5毫米厚聚乙烯防水板，該防水板幅寬3-7米，每平方米重量1.5公斤；3米幅寬的雙線隧道，單幅重量達到150公斤；3米幅寬的單線隧道，單幅重量達到100公斤；7米幅寬的雙線隧道，單幅重量達到330公斤；7米幅寬的單線隧道，單幅重量達到220公斤。
[0003]目前防水板的安裝方式多是采用(簡易臺車)支架法配合人工安裝方式，受托舉重量限制只能采用3-4米幅寬的防水板，由于幅寬較窄，接縫較多，當搭接縫連接質(zhì)量不到位時極易帶來滲漏水的風險，焊接工作量較大，降低了安全保障系數(shù)，施工效率低下，安裝質(zhì)量得不到保證。而對于6-7米幅寬的防水板，由于單幅重量太重，原有安裝工藝受到限制，無法使用。
[0004]為了解決防水板特別是寬幅防水板的安裝問題，人們提出了多種安裝防水板臺車的設(shè)計思路，如 CN20372800Y、CN102359385A、CN202090925U、CN202187780U、CN202300428U、CN201768021等專利公開的方案。但所有這些專利都只涉及到防水板的提升與在隧道中的牽引，未能解決防水板安裝時的造型、尤其對隧道開挖輪廓不標準的情況下如何使防水板頂升到確切位置，以及為補償灌注混凝土對防水板沖擊所預(yù)留的下垂度的調(diào)整等安裝中難以實現(xiàn)的技術(shù)難題。對于防水板頂升后的懸掛固定，現(xiàn)有技術(shù)也沒有找到很好地解決辦法。
[0005]目前在貴廣客專已推廣使用臺車配合人工安裝3.5米防水板的安裝方式，取得了一定得進展，解決了安裝3.5米幅寬的雙線隧道可行性問題，但是，安裝工效和安裝質(zhì)量問題人不令人滿意。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，并且提供了利用上述充氣式裝備用于隧道寬幅防水板安裝的施工方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，包括充氣囊，所述充氣囊由橫向設(shè)置的拱形氣囊和多個縱向設(shè)置的直形氣囊構(gòu)成，所述直形氣囊搭設(shè)在拱形氣囊上，所述拱形氣囊兩端部設(shè)置有安裝基座，所述拱形氣囊與直形氣囊均設(shè)置有充氣閥。
[0009]所述拱形氣囊由多個氣囊構(gòu)成，各氣囊之間通過連接件組合。
[0010]所述充氣式裝備具有兩個以上拱形氣囊，所述拱形氣囊之間縱向分布，多個直形氣囊搭設(shè)在拱形氣囊上。
[0011]所述安裝基座可調(diào)節(jié)位差。
[0012]所述安裝基座固定在安裝臺車上。采用充氣式裝備與施工支架臺車結(jié)合使用，共同構(gòu)成防水板安裝臺車，解決了臺車的定位、走行等問題，土工布、防水板的安裝、固定、焊接作業(yè)平臺的有機結(jié)合，優(yōu)化了防水板的頂升、定位、固定、焊接與土工布安裝各施工工藝環(huán)節(jié)；同時，為施工人員提供了移動方便、作業(yè)面開闊，拼裝移動便捷的作業(yè)平臺，可以大量節(jié)約高空作業(yè)的工作量，減輕了勞動強度，改善了作業(yè)條件，提高了防水板施工的質(zhì)量和安裝功效，提高設(shè)備的標準化水平和設(shè)備重復(fù)使用能力，降低了防水板施工的設(shè)備攤銷成本。
[0013]一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備的施工方法，包括以下步驟:
[0014](I)防水板在充氣式裝備上展開與定位:將充氣式裝備在未充氣狀態(tài)下展開，按照安裝垂度要求，將防水板展開固定在充氣式裝備的氣囊上；
[0015](2)防水板的抬升:將充氣式裝備放置在安裝位置，將充氣泵接口與充氣閥接口連接，對充氣式裝備進行充氣，將防水板抬升至指定位置；
[0016](3)防水板懸掛固定與幅間連接:將抬升的防水板連接在隧道輪廓面上，并對防水板之間進行連接；
[0017](4)卸載:防水板安裝完成后將充氣式裝備放氣卸載，解除安裝基座與充氣囊以及充氣泵與充氣囊的連接，開始下一循環(huán)防水板的安裝。
[0018]一種防水板安裝方法，包括以下步驟:
[0019](I)準備充氣式裝備，將充氣式裝備放置在防水板安裝位置；可將所述充氣式裝備通過安裝基座安裝在臺車上。
[0020](2)對充氣式裝備的拱形氣囊進行充氣。
[0021](3)將防水板卷展開，使防水板鋪在充氣式裝備上，將防水板展開的頭端固定；沿防水板展開的頭端向防水板卷方向，直形氣囊依次稱為第一直形氣囊、第二直形氣囊.....第η直形氣囊，η為正整數(shù)。
[0022](4)給第一直形氣囊充氣，第一直形氣囊抬升防水板高度，從而將防水板再次展開，使防水板展開部分的長度增加。
[0023](5)第一直形氣囊充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，將第一直形氣囊與其上的防水板之間位置固定。
[0024](6)將第一直形氣囊放氣。
[0025](7)按照步驟(4)~(6)的方式依次給第二直形氣囊.....第η直形氣囊進行充氣、將直形氣囊與其上的防水板之間位置固定、給直形氣囊放氣。
[0026](8)防水板展開的頭端解除固定，抬升安裝基座的高度，將防水板抬升至安裝位置，將防水板連接在隧道輪廓面上。
[0027]按本實用新型的裝備與施工方法進行防水板安裝施工具有施工效率高、操作簡單、快捷方便，節(jié)約材料、施工質(zhì)量高、安全可靠等特點，特別適合于隧道寬幅防水板與土工布現(xiàn)場安裝施工。
[0028]本實用新型使材料與能耗、人工費用、勞動強度大大降低。寬幅防水板取代原有窄幅防水板，材料利用率提高10 %，節(jié)約了焊接電耗與人工，降低了勞動強度與高空反向負重作業(yè)的難度，減少整體焊縫數(shù)量，降低了漏水風險；提高了隧道開挖的綜合施工效率，平臺架設(shè)、安裝抬升僅需I小時，頂點焊接作業(yè)車即可避讓到側(cè)面作業(yè)，可以快速開放運輸通道，對隧道主體開挖施工運渣影響小，在隧道打孔作業(yè)時間內(nèi)就可以完成2個循環(huán)(14米長度)的防水板安裝作業(yè)。裝備拆裝、運輸方便，可以同時滿足多個隧道或幾個作業(yè)面施工，裝備使用效率高。此外，充氣安裝平臺放氣卸載后的體積小、重量輕，適合隧道內(nèi)狹窄空間作業(yè)特點，可以按照單雙線分類，對加寬斷面可以預(yù)留充氣間隔調(diào)整，與隧道輪廓的配合性好，適應(yīng)性強。通過直形氣囊的充放氣量實現(xiàn)防水板安裝預(yù)留垂度的調(diào)整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為充氣式裝備平面示意圖。
[0030]圖2為充氣式裝備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3為充氣式裝備上第一直形氣囊充氣后狀態(tài)圖。
[0032]圖4為充氣式裝備上第一直形氣囊充氣后再放氣的狀態(tài)圖。
[0033]圖5為充氣式裝備上第二直形氣囊充氣后狀態(tài)圖。
[0034]圖6為充氣式裝備上第二直形氣囊充氣后再放氣的狀態(tài)圖。
[0035]圖7為充氣式裝備安裝在安裝臺車上示意圖。

【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0037]一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，包括充氣囊，如圖1所示，充氣囊由橫向設(shè)置的拱形氣囊I和多個直形氣囊2，22，222構(gòu)成，直形氣囊2，22，222縱向設(shè)置，直形氣囊2，22，222搭設(shè)在拱形氣囊I上，拱形氣囊I可以由多個氣囊構(gòu)成，各氣囊之間通過連接件5組合，拱形氣囊I兩端部設(shè)置有安裝基座4，安裝基座4可調(diào)節(jié)位差，所述位差指的是高度，通過調(diào)節(jié)安裝基座4的高度，可以抬升拱形氣囊I。上述橫向、縱向指的是隧道的橫向、縱向。直形氣囊2，22，222如采用圓柱形氣囊。
[0038]所述充氣式裝備具有兩個以上拱形氣囊1，如圖2所示，拱形氣囊I之間縱向分布，多個直形氣囊2，22，222搭設(shè)在拱形氣囊上。如縱向分布兩個拱形氣囊I，拱形氣囊I上搭設(shè)直形氣囊2，22，222。直形氣囊2，22，222的分布位置與防水板固定點位置相對應(yīng)。
[0039]所述拱形氣囊I與直形氣囊2，22，222均設(shè)置有充氣閥3，用于對拱形氣囊1、直形氣囊2，22，222進行充放氣。
[0040]采用充氣式裝備，設(shè)備重量輕，非工作狀態(tài)體積小，可移動性好，可以適應(yīng)隧道輪廓超、欠挖的不規(guī)則輪廓，原理合理、科學，實現(xiàn)了一次安裝幅寬7米的防水板的工藝和設(shè)備條件。
[0041]如圖7所示，所述安裝基座4固定在安裝臺車8上，采用充氣式裝備與安裝臺車8結(jié)合使用，共同構(gòu)成防水板安裝臺車，解決了臺車的定位、走行問題；土工布與防水板安裝、固定、焊接的作業(yè)平臺的有機結(jié)合，優(yōu)化了防水板的頂升、定位、固定、焊接的各施工工藝環(huán)節(jié)；同時，施工人員移動方便、作業(yè)面開闊，拼裝移動便捷，可大量節(jié)約高空作業(yè)的工作量，減輕了勞動強度，改善了作業(yè)條件，提高了防水板施工的質(zhì)量和安裝功效，提高的設(shè)備的標準化水平和設(shè)備重復(fù)使用能力，降低了防水板施工的設(shè)備攤銷成本。
[0042]利用充氣式裝備在充放氣條件下的體積變化，形成對防水板的托舉、定位，將防水板托舉到設(shè)計位置。利用在充放氣條件下的體積變化，形成、調(diào)整防水板的垂度，進行準確定位，適應(yīng)隧道斷面開挖輪廓不標準的要求。此項技術(shù)原理的運用在國內(nèi)、國際上沒有使用先例，屬于原始創(chuàng)新。
[0043]采用上述充氣式裝備用于隧道寬幅防水板安裝的施工方法，包括以下步驟:
[0044](I)防水板在充氣式裝備上展開與定位:將充氣式裝備在未充氣狀態(tài)下展開，按照安裝垂度要求，將防水板展開固定在充氣式裝備的氣囊上；
[0045](2)防水板的抬升:將充氣式裝備放置在安裝位置，將充氣泵接口與充氣閥3接口連接，對充氣式裝備進行充氣，將防水板抬升至指定位置；
[0046](3)防水板懸掛固定與幅間連接:將抬升的防水板連接在隧道輪廓面上，并對防水板之間進行連接。如在隧道輪廓面上先安裝土工布，用射釘槍射釘將用于懸掛防水板的圓形塑料盤片與隧道輪廓中的預(yù)埋件固定，防水板抬升后，人工使用手持式超聲波焊機將防水板焊接在隧道輪廓面上預(yù)埋件位置，然后配合超聲波焊機，完成防水板交叉疊縫的焊接。將防水板連接在隧道輪廓面上的方法不限于上述將防水板焊接在隧道輪廓面上預(yù)埋件位置，如采用吸盤連接固定防水板的方法。
[0047](4)卸載:防水板安裝完成后將充氣式裝備放氣卸載，解除安裝基座4與充氣囊以及充氣泵與充氣囊的連接，開始下一循環(huán)防水板的安裝。
[0048]上述方法是本實用新型充氣式裝備最簡單的利用，在實施過程中，不利于防水板安裝垂度的預(yù)留，預(yù)留的安裝垂度也參差不齊，因此，本實施例還介紹另一種防水板安裝方法，結(jié)合圖1、3、4、5、6進行如下說明:該安裝方法包括以下步驟:
[0049](I)準備充氣式裝備，將充氣式裝備放置在防水板6安裝位置；
[0050](2)對充氣式裝備的拱形氣囊I進行充氣；
[0051](3)將防水板卷7展開，使防水板6鋪在充氣式裝備上，將防水板6展開的頭端固定；沿防水板6展開的頭端向防水板卷7方向，即圖3、4、5、6中由右向左方向上，直形氣囊依次稱為第一直形氣囊2、第二直形氣囊22、第三直形氣囊222.....第η直形氣囊，η為正整數(shù)；
[0052](4)給第一直形氣囊2充氣，第一直形氣囊2抬升防水板6高度，將防水板6沿圖3中箭頭方向拉動，從而將防水板6再次展開，使防水板6展開部分的長度增加；
[0053]由于防水板6展開的頭端固定了，當?shù)谝恢毙螝饽?充氣時，防水板6的高度抬升，從而拉扯防水板卷7展開，使防水板6展開部分的長度增加。
[0054](5)第一直形氣囊2充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，將第一直形氣囊2與其上的防水板6之間位置固定。如，可以采用夾子將防水板夾持在第一直形氣囊2上，從而將其固定在第一直形氣囊2上。
[0055]防水板6與第一直形氣囊2的固定點為Α，防水板6的頭端(即展開的頭端)固定點為B，當充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，AB點之間的距離變長，即AB點間防水板6的長度也變長，此步驟為形成垂度做好基礎(chǔ)。
[0056](6)將第一直形氣囊2放氣。第一直形氣囊2放氣后，AB點之間的距離變短，由于防水板6固定在AB兩點上，AB兩點間防水板6的長度不會變化，從而形成安裝要求的垂度。所述垂度如圖4中AB兩點間所示。
[0057](7)按照步驟(4)~(6)的方式依次給第二直形氣囊22.....第η直形氣囊進行充氣、將直形氣囊與其上的防水板6之間位置固定、給直形氣囊放氣；SP:
[0058]如圖5所示，給第二直形氣囊22充氣，第二直形氣囊22抬升防水板6高度，從而將防水板6再次展開，使防水板6展開部分的長度增加；第二直形氣囊22充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，將第二直形氣囊22與其上的防水板6之間位置固定；將第二直形氣囊22放氣。如圖6所示，形成CA兩點間垂度。
[0059]給第三直形氣囊222充氣，第三直形氣囊222抬升防水板6高度，從而將防水板6再次展開，使防水板6展開部分的長度增加；第三直形氣囊222充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，將第三直形氣囊222與其上的防水板6之間位置固定；將第三直形氣囊222放氣。
[0060]給第η直形氣囊充氣，第η直形氣囊抬升防水板高度，從而將防水板再次展開，使防水板展開部分的長度增加；第η直形氣囊充氣至極限或充氣至預(yù)定高度后，將第η直形氣囊與其上的防水板之間位置固定；將第η直形氣囊放氣。
[0061]η大小根據(jù)防水板6長度和垂度大小實際來決定。
[0062]完成對所有直形氣囊的操作，從而在鋪設(shè)的防水板6上形成多道安裝要求的垂度，形成的垂度質(zhì)量高、形狀統(tǒng)一；并可以根據(jù)實際情況，在產(chǎn)生垂度時進行大小調(diào)節(jié)。
[0063](8)防水板6展開的頭端解除固定，抬升安裝基座4的高度，將防水板6抬升至安裝位置，將防水板6連接在隧道輪廓面9 (如圖7所示)上。
[0064]在隧道開挖面上實現(xiàn)防水板垂度定位，提高了安裝定位精度，減少了洞內(nèi)登高作業(yè)，采用整體防水板抬升技術(shù)，優(yōu)化了防水板I與開挖輪廓的固定工藝，消除了焊接工藝容易造成焊穿破壞隱患，同時大大降低了勞動強度，提高了勞動效率。
[0065]本實用新型所稱的垂度是指防水板6固定在隧道輪廓面9上時，相鄰兩個固定點之間防水板6的長度大于相鄰兩個固定點之間的距離，在重力的作用下，兩固定點之間的防水板6下垂形成的弧面。垂度用于補償灌注混凝土對防水板沖擊。
[0066]上述兩種方法中，所述充氣式裝備均可以通過安裝基座安裝在臺車8上，如圖7所示，施工人員移動方便、作業(yè)面開闊；拼裝移動便捷的作業(yè)平臺，可以大量節(jié)約高空作業(yè)的工作量，減輕了勞動強度，改善了作業(yè)條件，提高了防水板6施工的質(zhì)量和安裝功效，提高的設(shè)備的標準化水平和設(shè)備重復(fù)使用能力，降低了防水板6施工的設(shè)備攤銷成本。
[0067]上述實施例不以任何方式限制本實用新型，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，其特征在于包括充氣囊，所述充氣囊由橫向設(shè)置的拱形氣囊和多個縱向設(shè)置的直形氣囊構(gòu)成，所述直形氣囊搭設(shè)在拱形氣囊上，所述拱形氣囊兩端部設(shè)置有安裝基座，所述拱形氣囊與直形氣囊均設(shè)置有充氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，其特征在于:所述拱形氣囊由多個氣囊構(gòu)成，各氣囊之間通過連接件組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，其特征在于:所述充氣式裝備具有兩個以上拱形氣囊，所述拱形氣囊之間縱向分布，多個直形氣囊搭設(shè)在拱形氣囊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，其特征在于:所述安裝基座可調(diào)節(jié)位差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于隧道寬幅防水板安裝的充氣式裝備，其特征在于:所述安裝基座固定在安裝臺車上。
【文檔編號】E21D11/38GK203856485SQ201420167242
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】鄧衛(wèi)東, 趙勇 申請人:常熟佳發(fā)化學有限責任公司