專利名稱：一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法
一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法技術領域：
本發(fā)明涉及隧洞施工領域，具體涉及一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法。背景技術：
已知的，穿黃隧洞采用全圓斷面設計，隧洞的內徑為7. 0m，隧洞的外徑為8. 7m，隧洞的襯砌由內外兩層組成，外層由7塊鋼筋混凝土預制管片錯縫拼裝，其中鋼筋混凝土預制管片厚度為40cm，環(huán)寬為I. 6m，由于穿黃隧洞是有壓承水，所以為了使隧洞滿足有承水的結構要求，隧洞在完成外襯管片拼裝后，在隧洞內又增加了內襯結構，增加的內襯結構采用后張拉法預應力混凝土施工，隧洞的內襯采用C40. W12. F200預應力混凝土，厚度為45cm，標 準分段長度為9. 6m，并在9. 6m范圍內布設了 21根預應力錨索孔道，預應力錨索孔道間距為45cm，孔道采用直徑為90mm的波紋管進行預埋，整個孔道長度為23m。在實際施工過程中由于內襯底板和邊頂拱要分為兩次進行施工，因此波紋管的預埋也是先預埋底板，在施工邊頂拱時再進行邊接預埋，底板預埋6m長波紋管，兩側各外露50cm，邊頂拱采用3根波紋管進行連接形成完整的預留錨索管道，在邊頂拱位置，包括連接波紋管的喇叭口一共形成了 6個接頭，接頭采用直徑95mm，長50cm的外套波紋管進行套接，波紋管連接成型后用U型鋼筋和鋼鐵絲進行加固，并在套管的接頭處進行包裹處理，施工過程中在進行內襯混凝土澆筑前，施工人員已經采取了多項措施防止波紋管管道被堵，但在張拉施工過程中對波紋管進行疏通檢查時，還是有部分波紋管被混凝土或混凝土漿液堵塞，給預應力張拉施工帶來不便。同時由于穿黃隧洞是環(huán)向預應力張拉施工，預應力孔道環(huán)向布置，在波紋管被堵后，疏通難度大，不易疏通，而傳統(tǒng)的疏通方法為
方法一制作與波紋管弧度一樣的鋼釬，外部施工加間斷性敲擊，利用鋼釬的沖擊力打碎撐子面的堵塞物；采用此種方法進行疏通，不僅疏通進度慢，而且在施工時鋼釬轉力后易變形，對于長度23m的波紋管，在鋼釬加長后，更不易控制，操作難度極大；鋼釬疏通效果不佳，鋼釬疏通是對撐子面的點進行鑿除，不能直接形成一個圓形直徑，不利于穿索，嚴重影響施工進度。方法二 直接在內襯混凝土結構上開孔對堵塞部進行疏通，采用此種方法對于處理很短的堵塞長度有利，但對于堵塞長度比較長的，就不能以此方法處理，由于開孔嚴重影響混凝土結構，所以不利于后期張拉；而且當開孔后，進行回填修補也存在不利因素，由于是新老混凝土在邊頂拱位置填充后很難充分振搗，新老混凝土結合不充分，影響張拉施工。方法三鑿除堵塞部位混凝土，重新置換波紋管，再對鑿除部位重新澆筑混凝土 ；該方法適用于堵塞嚴重的波紋管處理，但鑿除混凝土破壞混凝土結構，施工速度較慢、破壞性極大，且由于隧洞波紋管間距較小，鑿除部位正好在張拉局部受力部位，補強混凝土對張拉效果存在不利因素。綜上所述，采用上述的疏通裝置及疏通方法不僅達不到疏通的效果，而且容易偏離原孔道位置，如果對堵塞位置進行開孔處理，又破壞原混凝土的結構，影響后續(xù)張拉施工，那么如何提供一種在不破壞原混凝土的結構的基礎上即操作簡單，疏通速度又快的裝置及疏通方法就成了本領域技術人員的長期技術訴求。
發(fā)明內容
為了克服背景技術中的不足，本發(fā)明提供了一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法，本發(fā)明通過電機帶動軟軸及磨輪旋轉對波紋管堵塞部位進行磨削，實現了在疏通時不破換混凝土結構，本發(fā)明具有操作簡單、移動迅速、鉆進速度快而準、維護保養(yǎng)方便等特點,通過本發(fā)明的實施可大大提高施工效率,節(jié)約成本。為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，包括磨輪，導向盤、套筒、芯軸、軟軸和動力源，所述磨輪為半球型結構，在磨輪底部面的中部設有向上凹陷的安裝孔，在安裝孔的底部設 有至少一個貫通至磨輪磨削面的沖洗孔，其中芯軸的上端連接磨輪中部設置的安裝孔，在芯軸中部的外緣面上間隔套接兩軸承內圈的內緣面，所述兩軸承的外圈外緣面分別設置在套筒內孔的兩端，在所述套筒的上端設有導向盤，在套筒的下端設有端蓋，所述芯軸的外緣面通過密封件B和密封件A與導向盤套接形成密閉的腔體，所述腔體分別通過冷卻水入口和連接孔連通設置在導向盤外緣面上的管道和設置在芯軸上端中部的通水孔，所述通水孔的上端連通沖洗孔形成冷卻水通路，芯軸的下端連接軟軸，在所述軟軸的下端外接動力源形成環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述球形磨輪的形狀替換為圓錐形磨輪或橢圓形磨輪，所述磨輪的外緣面上鍍有金剛石。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述軟軸的外圍設置有軟管，所述軟管與套筒的下端連接。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述導向盤在靠近磨輪的外緣面上設置有向外環(huán)形凸起的臺，所述環(huán)形凸起臺上設置有復數個渦流排漿孔或在環(huán)形凸起臺的外緣面設置有復數個向內凹陷的排漿槽。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述安裝孔的外圍設置有向上凹陷的環(huán)形槽，在所述環(huán)形槽的底部設有至少一個貫穿至磨輪磨削面的排漿孔或在磨削面上設置有螺旋形排漿槽。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述軟軸的下端通過聯(lián)軸器連接動力源，所述動力源為電機。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述電機型號選用ZX50，轉速為2850rad/min。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述密封件A和密封件B為0型圈或水封或密封水槽。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述軸承選用型號為6203的密封軸承。一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置的疏通方法，第一步在進行疏通前先用高清攝像鏡頭對波紋管內的堵塞情況進行檢查，判斷波紋管堵塞部分是全堵還是部分堵塞；第
二步對環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置進行檢查，保證設備運行正常，檢查無誤后將環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置放入堵塞的波紋管孔道內，同時打開水泵，使加壓后的水經冷卻水入口進入到腔體，在經連接孔進入到通水孔，最后加壓后的水通過磨輪上的沖洗孔壓入堵塞的波紋管孔道內；第三步對堵塞部位進行打磨，首先啟動電機，由電機帶動軟軸旋轉，同時軟軸帶動芯軸和磨輪旋轉對堵塞的波紋管孔道進行打磨，在打磨時要及時用力推軟軸，以便對堵塞面形成壓力，有利于打磨，在打磨過程中保持向波紋管孔道內一直壓水，打磨時產生的碎渣通過排漿孔和渦流排漿孔將碎渣排離磨輪的磨削面，待打磨一定時間后停止打磨，用高壓水對波紋管孔道進行清理，以便及時排出碎渣，對波紋管孔道清理后，繼續(xù)進行打磨，直至將堵塞的波紋管孔道打磨通暢。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下 有益效果
本發(fā)明所述的一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法，本發(fā)明通過電機帶動軟軸及磨輪旋轉對波紋管堵塞部位進行磨削，同時利用水泵產生的高壓水依次經過導向盤、芯軸和磨輪，有效實現了快速打磨的目的，本發(fā)明在施工過程中實現了不破換混凝土的結構，同時本發(fā)明具有操作簡單、移動迅速、鉆進速度快而準、維護保養(yǎng)方便等特點，通過本發(fā)明的實施可大大提高施工效率，節(jié)約成本。

圖I是本發(fā)明的裝配關系結構示意 圖2是本發(fā)明的剖開結構示意 圖中1、排衆(zhòng)孔；2、磨輪；3、導向盤；4、密封件A ;5、套筒；6、金剛石；7、芯軸；8、渦流排漿孔；9、管道；10、軸承；11、軟軸；12、軟管；13、沖洗孔；14、通水孔；15、密封件B ;16、腔體；17、冷卻水入口 ；18、連接孔；19、聯(lián)軸器；20、電機；21、環(huán)形槽；22、安裝孔；23、端蓋。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；
結合附圖I 2所述的一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，包括磨輪2，導向盤3、套筒5、芯軸7、軟軸11和動力源，所述磨輪2為半球型結構，其中球形磨輪2的形狀替換為圓錐形磨輪或橢圓形磨輪，所述磨輪2的外緣面上鍍有用于磨削的金剛石6形成磨輪2的磨削面，在磨輪2底部面的中部設有向上凹陷的安裝孔22，所述安裝孔22的外圍設置有向上凹陷的環(huán)形槽21，在所述環(huán)形槽21的底部設有至少一個貫穿至磨輪2磨削面的排漿孔I或在磨削面上設置有螺旋形排漿槽，在安裝孔22的底部設有至少一個貫通至磨輪2磨削面的沖洗孔13，其中芯軸7的上端連接磨輪2中部設置的安裝孔22，在芯軸7中部的外緣面上間隔套接兩軸承10內圈的內緣面，所述兩軸承10的外圈外緣面分別設置在套筒5內孔的兩端，在所述套筒5的上端設有導向盤3，為了減小導向盤3的直徑，同時滿足導向盤3的直徑大于磨輪2的外徑，在所述導向盤3在靠近磨輪2的外緣面上設置有向外環(huán)形凸起的臺，所述環(huán)形凸起臺上設置有復數個渦流排漿孔8或在環(huán)形凸起臺的外緣面設置有復數個向內凹陷的排漿槽，在套筒5的下端設有端蓋23，所述芯軸7的外緣面通過密封件B15和密封件A4與導向盤3套接形成密閉的腔體16，所述腔體16分別通過冷卻水入口 17和連接孔18連通設置在導向盤3外緣面上的管道9和設置在芯軸7上端中部的通水孔14，所述通水孔14的上端連通沖洗孔13形成冷卻水通路，芯軸7的下端連接軟軸11，所述軟軸11的外圍設置有用于保護軟軸11的軟管12，所述軟管12與套筒5的下端連接，在所述軟軸11的下端外接動力源形成環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述軟軸11的下端通過聯(lián)軸器19連接動力源，所述動力源為電機20，所述電機20型號選用 ZX50，轉速為 2850 rad/min。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述密封件A4和密封件B15為0型圈或水封或密封水槽。所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，所述軸承I 0選用型號為6203的密封軸承。實施本發(fā)明所述的環(huán)型預埋波 紋管孔道的疏通裝置的疏通方法，第一步在進行疏通前先用高清攝像鏡頭對波紋管內的堵塞情況進行檢查，判斷波紋管堵塞部分是全堵還是部分堵塞；第二步對環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置進行檢查，保證設備運行正常，檢查無誤后將環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置放入堵塞的波紋管孔道內，同時打開水泵，使加壓后的水經冷卻水入口 17進入到腔體16，在經連接孔18進入到通水孔14，最后加壓后的水通過磨輪2上的沖洗孔13壓入堵塞的波紋管孔道內；第三步對堵塞部位進行打磨，首先啟動電機20，由電機20帶動軟軸11旋轉，同時軟軸11帶動芯軸7和磨輪2旋轉對堵塞的波紋管孔道進行打磨，在打磨時要及時用力推軟軸11，以便對堵塞面形成壓力，有利于打磨，在打磨過程中保持向波紋管孔道內一直壓水，打磨時產生的碎渣通過排漿孔I和渦流排漿孔8將碎渣排離磨輪2的磨削面，待打磨一定時間后停止打磨，用高壓水對波紋管孔道進行清理，以便及時排出碎渣，對波紋管孔道清理后，繼續(xù)進行打磨，直至將堵塞的波紋管孔道打磨通暢。本發(fā)明在工作過程中，只有磨輪2和軟軸11是高速轉動的，導向盤3和套筒5是固定不動的，在工作過程中由人工操作只需前進和后退，不和磨輪2 —起轉動，在疏通時外部由人工通過對軟軸11施加推力，使軟軸11達到前進的目的，在停止打磨時，使磨輪2空轉5分鐘左右，此時加大注水量，沖刷出撐子面和波紋管孔道里的漿液，保障波紋管孔道暢通。本發(fā)明在施工過程中的注意事項為
(1)施工前工作人員要了解本發(fā)明的工作機理，確保在施工過程中熟練操作和維護；
(2)在進行疏通前對波紋管內的情況進行徹底檢查，清除里面散落的異物，如鋼筋頭，小鐵塊等；
(3)在施工中，特別是在打磨過程中，除了要保證及時推進外，還要對不同的堵塞位置的密實程度施加不同的推力；
(4)在打磨過程中及時對孔道進行沖水清洗，使打磨掉的渣子及時排出，保證孔道的暢
通；
(5)在施工時，要加強對設備的維護工作，保證設備的正常運行；
(6)在施工過程中，使施工人員熟練撐握的疏通技巧，提高工作效率；
(7)注意用電安全，施工用電采用架空處理，并安裝漏電保護裝置；
(8)加強施工人員的安全意識，進行崗前作業(yè)安全培訓，進場之前必須配戴安全帽等防護用品；
(9)做好現場廢棄物收集及環(huán)境保護工作。本發(fā)明所述的一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法不僅適用于環(huán)形波紋管，同時還適用于直線波紋管。本發(fā)明未詳述部分為現有技術。
為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了 解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構思和發(fā)明范圍內的實施例的所有變化和改進。
權利要求
1.一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，包括磨輪(2)，導向盤(3)、套筒(5)、芯軸(7)、軟軸(11)和動力源，其特征是所述磨輪(2)為半球型結構，在磨輪(2)底部面的中部設有向上凹陷的安裝孔(22)，在安裝孔(22)的底部設有至少一個貫通至磨輪(2)磨削面的沖洗孔(13)，其中芯軸(7)的上端連接磨輪(2)中部設置的安裝孔(22)，在芯軸(7)中部的外緣面上間隔套接兩軸承(10)內圈的內緣面，所述兩軸承(10)的外圈外緣面分別設置在套筒(5)內孔的兩端，在所述套筒(5)的上端設有導向盤(3)，在套筒(5)的下端設有端蓋(23)，所述芯軸(7)的外緣面通過密封件B (15)和密封件A (4)與導向盤(3)套接形成密閉的腔體(16)，所述腔體(16)分別通過冷卻水入口(17)和連接孔(18)連通設置在導向盤(3)外緣面上的管道(9)和設置在芯軸(7)上端中部的通水孔(14)，所述通水孔(14)的上端連通沖洗孔(13)形成冷卻水通路，芯軸(7)的下端連接軟軸(11)，在所述軟軸(11)的下端外接動力源形成環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置。
2.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述球形磨輪(2)的形狀替換為圓錐形磨輪或橢圓形磨輪，所述磨輪(2)的外緣面上鍍有金剛石(6)。
3.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述軟軸(11)的外外部環(huán)繞有軟管(12)，所述軟管(12)與套筒(5)的下端連接。
4.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述導向盤(3)在靠近磨輪(2)的外緣面上設置有向外環(huán)形凸起的臺，所述環(huán)形凸起臺上設置有復數個渦流排漿孔(8 )或在環(huán)形凸起臺的外緣面設置有復數個向內凹陷的排漿槽。
5.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述安裝孔(22)的外圍設置有向上凹陷的環(huán)形槽(21)，在所述環(huán)形槽(21)的底部設有至少一個貫穿至磨輪(2)磨削面的排漿孔(I)或在磨削面上設置有螺旋形排漿槽。
6.根據權利要求I或3任一權利要求所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述軟軸(11)的下端通過聯(lián)軸器(19)連接動力源，所述動力源為電機(20)。
7.根據權利要求6所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述電機(20)型號選用ZX50，轉速為2850 rad/min。
8.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述軸承(I0)選用型號為6203的密封軸承。
9.根據權利要求I所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，其特征是所述密封件A(4)和密封件B(15)為O型圈或水封或密封水槽。
10.根據權利要求I 9任一權利要求所述的環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置實施一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通方法，其特征是第一步在進行疏通前先用高清攝像鏡頭對波紋管內的堵塞情況進行檢查，判斷波紋管堵塞部分是全堵還是部分堵塞；第二步對環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置進行檢查，保證設備運行正常，檢查無誤后將環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置放入堵塞的波紋管孔道內，同時打開水泵，使加壓后的水經冷卻水入口(17)進入到腔體(16)，在經連接孔(18)進入到通水孔(14)，最后加壓后的水通過磨輪(2)上的沖洗孔(13)壓入堵塞的波紋管孔道內；第三步對堵塞部位進行打磨，首先啟動電機(20 )，由電機(20 )帶動軟軸(11)旋轉，同時軟軸(11)帶動芯軸(7 )和磨輪(2 )旋轉對堵塞的波紋管孔道進行打磨，在打磨時要及時用力推軟軸(11 )，以便對堵塞面形成壓力，有利于打磨，在打磨過程中保持向波紋管孔道內一直壓水，打磨時產生的碎渣通過排漿孔(I)和渦流排漿孔(8)將碎渣排離磨輪(2)的磨削面，待打磨一定時間后停止打磨，用高壓水對波紋管孔道進行清理，以便及時排出碎渣，對波紋管孔道清理后，繼續(xù)進行打磨，直至將堵塞的 波紋管孔道打磨通暢。
全文摘要
一種環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置及其疏通方法，涉及隧洞施工領域，通過在半球型磨輪的底部面的中部設有向上凹陷的安裝孔(22)，其中芯軸(7)連接磨輪，在芯軸中部的外緣面的外部設置有套筒(5)，在所述套筒的上端設有導向盤(3)，所述芯軸的外緣面通過密封件B(15)和密封件A(4)與導向盤(3)套接形成冷卻水通路，芯軸的下端連接軟軸，在所述軟軸的下端外接動力源形成環(huán)型預埋波紋管孔道的疏通裝置，本發(fā)明在施工過程中實現了不破換混凝土的結構，同時本發(fā)明具有操作簡單、移動迅速、鉆進速度快而準、維護保養(yǎng)方便等特點，通過本發(fā)明的實施可大大提高施工效率，節(jié)約成本。
文檔編號B08B9/047GK102794284SQ20121028400
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者鄭清君, 李榮志, 仲生星, 趙典斌, 權華, 黃鵬, 楊文軍, 許星, 蔣元勇, 孫謀, 孫振川, 趙全民 申請人:中鐵隧道集團有限公司, 中鐵隧道股份有限公司