隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉屬于隧道養(yǎng)護(hù)設(shè)備領(lǐng)域，確切地說是隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)道路建設(shè)的快速發(fā)展，高原、山嶺隧道工程所占的比例逐步增加，同時(shí)對(duì)隧道襯砌混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性能、耐久性也提出了更高的要求。隧道主要支護(hù)形式為初期支護(hù)和二襯支護(hù)，初期支護(hù)中必然要用到噴射混凝土，二襯支護(hù)主要為澆筑混凝土。
[0003]混凝土發(fā)生濕度變化，其體積也相應(yīng)地發(fā)生膨脹或者收縮線性。對(duì)于新澆筑的混凝土，由于濕度變化而引起的體積變形為塑性收縮；對(duì)于硬化混凝土，由于濕度變化而引起的體積變形為干燥收縮?；炷帘砻婷撍乃俾蚀髸r(shí)，混凝土內(nèi)部出現(xiàn)負(fù)的毛細(xì)管壓力，并產(chǎn)生漿體體積的塑性收縮。由于收縮在混凝土塊體內(nèi)是不均勻的，這種體積變化的差異可產(chǎn)生拉應(yīng)力，促使混凝土塊體出現(xiàn)裂縫，從而破壞表面層表面的完整性，并降低其耐久性。
[0004]在隧道工程施工中，長(zhǎng)大隧道因洞內(nèi)溫度較恒定，洞內(nèi)空氣有一定濕度，在混凝土養(yǎng)護(hù)工序控制上，普遍存在重視不夠、控制不嚴(yán)的現(xiàn)象，致使初支混凝土和二襯混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，強(qiáng)度和耐久性受到影響。而且，由于長(zhǎng)大隧道斷面大、距離遠(yuǎn)，采用人工灑水養(yǎng)護(hù)無(wú)法保證灑水均勻，混凝土養(yǎng)護(hù)問題成為隧道施工中普遍存在的問題。
[0005]目前，雖然有噴水養(yǎng)護(hù)的設(shè)備，但是也需要工人現(xiàn)場(chǎng)操作，自動(dòng)化水平低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備。
[0007]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備，包括養(yǎng)護(hù)臺(tái)架、控制器、噴水裝置和配電箱，噴水裝置由增加泵、噴水管和霧化噴嘴組成，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架下部安裝行走裝置、控制器，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架上部安裝兩排平行的弧形噴水管，噴水管上設(shè)置數(shù)個(gè)霧化噴嘴，行走裝置有行走輪和行走電機(jī)組成，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架下部安裝行走輪，行走輪與行走電機(jī)連接，增壓泵通過軟管連接噴水管，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架上安裝紅外測(cè)距儀；控制器內(nèi)設(shè)置單片機(jī)、無(wú)線傳輸模塊、放大器和輸入面板，紅外測(cè)距儀的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端、輸入面板的輸出端、無(wú)線傳輸模塊的輸出端連接單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端連接噴水裝置、行走裝置，無(wú)線傳輸模塊的無(wú)線連接遙控器，配電箱給噴水裝置、控制器、行走裝置、紅外測(cè)距儀供電。
[0008]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案:所述的噴水管為弧形鋼管，每弧形鋼管上設(shè)置5-10個(gè)霧化噴嘴。所述的行走輪安裝在養(yǎng)護(hù)臺(tái)架下部的兩側(cè)，每側(cè)前后分別安裝一個(gè)，其中一側(cè)的一個(gè)行走輪上安裝行走電機(jī)，行走電機(jī)為2.2kw三相異步電動(dòng)機(jī)。所述的養(yǎng)護(hù)臺(tái)架上部設(shè)置連接座，連接座上安裝長(zhǎng)條形的固定架，固定架兩端分別安裝帶有動(dòng)力機(jī)構(gòu)的主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪之間設(shè)置傳動(dòng)鏈條，固定架兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向槽，傳動(dòng)鏈條上安裝前端開口的固定座，固定座上設(shè)置導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與導(dǎo)向槽配合，固定座內(nèi)固定安裝紅外測(cè)距儀，固定座上部開設(shè)通孔，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架上設(shè)置L型遮擋板，L型遮擋板的水平板位于固定架的上部，L型遮擋板的豎直板能夠與通孔配合。
[0009]隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備的使用方法，包括下述步驟:①根據(jù)隧道硐室斷面調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)臺(tái)架的高度、噴水管的弧度，使噴水管距離隧道硐室的襯砌輪廓0.4?0.6m ;②啟動(dòng)行走裝置，使養(yǎng)護(hù)臺(tái)架在隧道硐室內(nèi)行走，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架的行走速度為4-8m/min，行走0-80m后返回原處；同時(shí)啟動(dòng)噴水裝置對(duì)隧道硐室的襯砌混凝土面噴水；同時(shí)啟動(dòng)紅外測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)距，根據(jù)紅外測(cè)距儀的測(cè)距距離保持行走距離在O-SOm內(nèi)。③養(yǎng)護(hù)期限在7-28d，每隔兩小時(shí)重復(fù)步驟②。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)的自動(dòng)化，能夠自動(dòng)行走、噴淋，有效地減少襯砌混凝土表面裂紋，也可以通過遙控器自動(dòng)控制行走速度，保證混凝土襯砌強(qiáng)度和耐久性，產(chǎn)生間接地經(jīng)濟(jì)效益；噴水管安裝在養(yǎng)護(hù)臺(tái)架上，規(guī)避了高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；臺(tái)架容易制作，大小具備可調(diào)性，適用于各種類型的隧道襯砌混凝土養(yǎng)護(hù)施工；本發(fā)明能根據(jù)襯砌混凝土的需要，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量、定時(shí)給水，每1-3h供給一次，并保證24h不間斷；通過紅外測(cè)距儀8，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制養(yǎng)護(hù)距離，每次均可滿足O-SOm ;本發(fā)明提高施工效率，降低養(yǎng)護(hù)工序成本，改善了混凝土外觀質(zhì)量，凈化了洞內(nèi)空氣，減少了通風(fēng)時(shí)間，為施工創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、制造成本低廉和使用簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的A向視放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的工作原理圖。
[0012]附圖標(biāo)記:1養(yǎng)護(hù)臺(tái)架2霧化噴嘴3噴水管4行走輪5控制器6增加泵7軟管8紅外測(cè)距儀9行走電機(jī)10單片機(jī)11無(wú)線傳輸模塊12放大器13輸入面板14配電箱15遙控器16L型遮擋板17主動(dòng)鏈輪18固定架19連接座20導(dǎo)向板21導(dǎo)向槽22傳動(dòng)鏈條23從動(dòng)鏈輪24固定座25通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0013]隧道混凝土襯砌全自主養(yǎng)護(hù)設(shè)備，如圖1、圖2、圖3所示，包括養(yǎng)護(hù)臺(tái)架1、控制器
5、噴水裝置和配電箱14，噴水裝置由增加泵6、噴水管3和霧化噴嘴2組成，所述的噴水管3為弧形鋼管，每弧形鋼管上設(shè)置5-10個(gè)霧化噴嘴2，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架I下部安裝行走裝置、控制器5，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架I上部安裝兩排平行的弧形噴水管3，噴水管3上設(shè)置數(shù)個(gè)霧化噴嘴2，行走裝置有行走輪4和行走電機(jī)9組成，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架I下部安裝行走輪4，行走輪4與行走電機(jī)9連接，增壓泵6通過軟管7連接噴水管3，養(yǎng)護(hù)臺(tái)架I上安裝紅外測(cè)距儀8 ;控制器5內(nèi)設(shè)置單片機(jī)10、無(wú)線傳輸模塊11、放大器12和輸入面板13，紅外測(cè)距儀8的輸出端連接放大器12的輸入端，放大器12的輸出端、輸入面板13的輸出端、無(wú)線傳輸模塊11的輸出端連接單片機(jī)10，單片機(jī)10的輸出端連接噴水裝置、行走裝置，無(wú)線傳輸模塊11的無(wú)線連接遙控器15，配電箱14給噴水裝置、控制器5、行走裝置、紅外測(cè)距儀8供電。遙控器15通過無(wú)效傳輸模塊11遙控設(shè)備能控制運(yùn)行速度。
[0014]所述的行走輪4安裝在養(yǎng)護(hù)臺(tái)架I下部的兩側(cè)，每側(cè)前后分別安裝一個(gè)，其中一側(cè)的一個(gè)行走輪4上安裝行走電機(jī)9，行走電機(jī)9為2.2kw三相異步電動(dòng)機(jī)。行走設(shè)備采用直徑38cm鋼輪?？梢允褂眠b控器控制左右側(cè)勻速前移，臺(tái)架移速度為6m/min。
[0015]所述增壓