(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 210370677 U(45)授权公告日 2020.04.21
(21)申请号 201920839302.6(22)申请日 2019.06.04
(73)专利权人 中铁一局集团天津建设工程有限
公司
地址 300250 天津市河北区革新道5号(72)发明人 迟敬来 王刚 秦劭沛 董超
李腾飞 王小刚 (51)Int.Cl.
E21D 11/10(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
CN 210370677 U(54)实用新型名称
一种隧道二衬混凝土智能养护设备(57)摘要
本实用新型涉及一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其包括滑条、喷淋手臂以及喷淋组件，隧道的内壁浇筑成型有二衬混凝土层，所述滑条与二衬混凝土层的表面可拆卸固定连接，滑条位于隧道的内顶端且滑条的长度方向与隧道延伸方向平行，喷淋手臂呈与隧道相适配的弧形，喷淋手臂与滑条相对滑动，滑条上固定设置有带动喷淋手臂沿着滑条长度方向滑动的驱动件，喷淋组件包括进水管、喷淋管以及水泵，喷淋管固定设置在喷淋手臂朝向二衬混凝土层表面的一侧，且喷淋管呈与喷淋手臂相同的弧形，进水管将水泵以及喷淋管连通，喷淋管朝向二衬混凝土层表面的一侧连通设置有多个喷头，本实用新型具有提高养护设备的搬运便利性的效果。
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权 利 要 求 书
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1.一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：包括滑条(2)、喷淋手臂(3)以及喷淋组件(4)，隧道的内壁浇筑成型有二衬混凝土层(1)，所述滑条(2)与二衬混凝土层(1)的表面可拆卸固定连接，滑条(2)位于隧道的内顶端且滑条(2)的长度方向与隧道延伸方向平行，喷淋手臂(3)呈与隧道相适配的弧形，喷淋手臂(3)与滑条(2)相对滑动，滑条(2)上固定设置有带动喷淋手臂(3)沿着滑条(2)长度方向滑动的驱动件，喷淋组件(4)包括进水管(41)、喷淋管(42)以及水泵(43)，喷淋管(42)固定设置在喷淋手臂(3)朝向二衬混凝土层(1)表面的一侧，且喷淋管(42)呈与喷淋手臂(3)相同的弧形，进水管(41) 、水泵(43)以及喷淋管(42)连通，喷淋管(42)朝向二衬混凝土层(1)表面的一侧连通设置有多个喷头(421)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述二衬混凝土层(1)内设置有多个预埋螺母(11)，多个预埋螺母(11)位于二衬混凝土层(1)的最顶端且沿着隧道延伸方向均匀设置，滑条(2)上螺纹插设有多个固定螺栓(27)，固定螺栓(27)穿过滑条(2)后与预埋螺母(11)螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述驱动件包括电机(25)，电机(25)的输出轴固定连接有丝杠(23)，丝杠(23)位于滑条(2)内部且与滑条(2)转动连接，丝杠(23)与滑条(2)的长度方向平行，丝杠(23)上螺纹连接有滑块(24)，滑块(24)滑动设置于滑条(2)内部且滑动方向与滑条(2)长度方向一致，滑条(2)的底部开设有沿滑条(2)长度方向延伸的滑孔(22)，滑块(24)的底端固定设置有竖直穿过滑孔(22)的连接杆(26)，连接杆(26)的底端与喷淋手臂(3)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述连接杆(26)上开设有通过孔(261)，喷淋管(42)穿过通过孔(261)。
5.根据权利要求3所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：多个所述固定螺栓(27)分设于滑孔(22)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述喷淋手臂(3)上固定设置有多个供喷淋管(42)穿过的固定环(31)。
7.根据权利要求1所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述滑条(2)的长度为10-15m。
8.根据权利要求1所述的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，其特征在于：所述喷淋管(42)朝向二衬混凝土的一侧固定设置有多个温湿度传感器(422)，喷淋手臂(3)的下表面固定设置有与温湿度传感器(422)以及水泵(43)电连通的控制器(32)。
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说 明 书
一种隧道二衬混凝土智能养护设备
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技术领域
[0001]本实用新型涉及隧道工程施工的技术领域，尤其是涉及一种隧道二衬混凝土智能养护设备。
背景技术
[0002]隧道二衬混凝土除了要满足沉降变形外，还要承受车辆行驶过程中产生的风压力，保证二衬表面不掉块，危及行车安全，这就对二衬混凝土的养护提出了较高的要求。二衬混凝土浇筑后，如天气炎热。空气干燥，不及时进行养护，水分蒸发过快，导致混凝土脱水，会使已经形成的胶凝体的水泥颗粒不能充分水化，不能形成稳定的结构晶体，缺少足够的粘结力，从而使得混凝土表面出现片状或分装脱落。水分过早蒸发还会使混凝土出现较大的收缩变形，出现干缩裂缝，影响二衬混凝土的耐久性。[0003]现有的可参考公布号为CN109236326A的中国专利，其公开了一种智能化隧道二衬面喷淋养护台车，包括承重门架、设置在承重门架底端的行走装置、设置在承重门架顶端的拱圈喷淋装置以及对行走装置和拱圈喷淋装置进行控制的控制系统，行走装置包括行走梁、行走轮箱、行走轮和转向机构，拱圈喷淋装置包括设置在承重门架顶端的喷淋机构和与喷淋机构相连接的上水机构，控制系统包括对转向机构进行控制的转向机构控制模块、对喷淋机构进行控制的自动喷淋控制模块和对上水机构进行控制的自动上水控制模块，在进行二衬混凝土养护时，台车中心与隧道中心能够保持相重合的状态，保证台车的准确行走轨迹，实现了对行走轮箱转向机构、喷淋机构和上水机构的自动控制，提高了喷淋效果。[0004]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：二衬养护台车一般体型较大，设备笨重，占用空间较大，因此在进行二衬混凝土养护之前，需要用大型施工车辆将二衬养护台车运输到现场，养护设备的搬运十分不方便。实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种隧道二衬混凝土智能养护设备，达到提高二衬混凝土养护设备的搬运便利性的效果。
[0006]本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：[0007]一种隧道二衬混凝土智能养护设备，包括滑条、喷淋手臂以及喷淋组件，隧道的内壁浇筑成型有二衬混凝土层，所述滑条与二衬混凝土层的表面可拆卸固定连接，滑条位于隧道的内顶端且滑条的长度方向与隧道延伸方向平行，喷淋手臂呈与隧道相适配的弧形，喷淋手臂与滑条相对滑动，滑条上固定设置有带动喷淋手臂沿着滑条长度方向滑动的驱动件，喷淋组件包括进水管、喷淋管以及水泵，喷淋管固定设置在喷淋手臂朝向二衬混凝土层表面的一侧，且喷淋管呈与喷淋手臂相同的弧形，进水管、水泵以及喷淋管连通，喷淋管朝向二衬混凝土层表面的一侧连通设置有多个喷头。[0008]通过采用上述技术方案，当需要对二衬混凝土层进行养护时，首先将滑条与二衬混凝土层形成相对固定，然后启动驱动件以及水泵，水泵将外接的水源抽入喷淋管内，然后
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说 明 书
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顺着喷头喷向二衬混凝土层的表面，由于喷淋管呈与喷淋收集相同的弧形，而喷淋手臂又与隧道的内壁相适配，因此多个喷头能够将水分均匀地喷向二衬混凝土层，与此同时，驱动件带动喷淋手臂以及喷淋管沿着滑条长度方向移动，从而使得二衬混凝土层能够得到更均匀、全面的喷淋养护，提高养护效果。相比于二衬养护台车，本实用新型结构十分简单，便于运输，而且也能够降低二衬混凝土的养护成本。[0009]本实用新型进一步设置为：所述二衬混凝土层内设置有多个预埋螺母，多个预埋螺母位于二衬混凝土层的最顶端且沿着隧道延伸方向均匀设置，滑条上螺纹插设有多个固定螺栓，固定螺栓穿过滑条后与预埋螺母螺纹配合。[0010]通过采用上述技术方案，在二衬混凝土层内预设预埋螺母，安装滑条时将固定螺栓穿过滑条后与预埋螺母形成螺纹连接，从而使得滑条与二衬混凝土层形成有效的固定，并且需要拆卸时只需拧松固定螺栓，养护作业结束后滑条便于拆卸。[0011]本实用新型进一步设置为：所述驱动件包括电机，电机的输出轴固定连接有丝杠，丝杠位于滑条内部且与滑条转动连接，丝杠与滑条的长度方向平行，丝杠上螺纹连接有滑块，滑块滑动设置于滑条内部且滑动方向与滑条长度方向一致，滑条的底部开设有沿滑条长度方向延伸的滑孔，滑块的底端固定设置有竖直穿过滑孔的连接杆，连接杆的底端与喷淋手臂固定连接。
[0012]通过采用上述技术方案，对二衬混凝土层进行养护的过程中，电机带动丝杠转动，丝杠带动滑块在滑槽内部滑动，使得滑块沿着滑条长度方向滑动，滑块通过连接杆带动喷淋手臂水平移动，使得喷淋管一边移动一边对二衬混凝土层进行养护，提高了二衬混凝土层的喷淋均匀性，进而使得养护效果大大提高，同时也能够节约水资源，减少水资源浪费，节能环保。
[0013]本实用新型进一步设置为：所述连接杆上开设有通过孔，喷淋管穿过通过孔。[0014]通过采用上述技术方案，喷淋管从通过孔穿过，因此喷淋管与喷淋手臂之间的连接更加牢固，使得喷淋管不会轻易滑落，在对二衬混凝土层进行喷淋作业的过程中，喷淋管的稳定性提高。
[0015]本实用新型进一步设置为：多个所述固定螺栓分设于滑孔的两侧。[0016]通过采用上述技术方案，多个固定螺栓分设于滑孔的两侧，因此固定螺栓能够将滑条与二衬混凝土层形成稳定可靠的可拆卸固定连接，进而提高了固定滑条在养护作业过程中的稳定性。
[0017]本实用新型进一步设置为：所述喷淋手臂上固定设置有多个供喷淋管穿过的固定环。
[0018]通过采用上述技术方案，喷淋管穿过多个固定环，因此使得喷淋管与喷淋手臂之间的连接稳定性更高，在进行喷淋作业时喷淋管不会轻易晃动，间接提高了喷淋作业的稳定性以及均匀性。
[0019]本实用新型进一步设置为：所述滑条的长度为10-15m。[0020]通过采用上述技术方案，滑条的长度为10-15米，因此在对隧道内的二衬混凝土层进行喷淋养护时，每次只养护一段距离，当养护好上一段距离的二衬混凝土层后，将滑条从二衬混凝土层内拆卸下来，然后将滑条向前挪动并与未养护的二衬混凝土层进行固定，只需要定期拆卸移动滑条位置即可，大大降低了喷淋养护作业的成本。
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本实用新型进一步设置为：所述喷淋管朝向二衬混凝土的一侧固定设置有多个温
湿度传感器，喷淋手臂的下表面固定设置有与温湿度传感器以及水泵电连通的控制器。[0022]通过采用上述技术方案，温湿度传感器能够试试检测二衬混凝土层的温湿度，并将检测到的温湿度参数反馈给控制器，控制器将检测到的温湿度参数与预存在控制器内的设定温湿度参数进行比对，当检测到的多个温湿度参数大于设定温湿度参数时，控制器向水泵发出中止指令，使得水泵停止为喷淋管供水，进而停止喷淋作业；当检测到的温湿度参数小于设定温湿度参数时，控制器向水泵发出工作指令，使得水泵处于工作状态，进而继续喷淋作业，因此能够实现智能养护功能，根据二衬混凝土层实际干湿情况进行智能自动化养生，提高养护精度。[0023]综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
[0024]1.通过设置与二衬混凝土层可拆卸固定连接的滑条以及与滑条滑动连接的喷淋手臂以及喷淋组件，使得整个养护设备在实现养护功能的同时达到结构简单、运输方便的效果；
[0025]2.通过设置多个喷头，达到雾化喷淋的效果，提高养护水利用率，节约水资源；[0026]3.通过设置温湿度传感器，实现智能自动化养护。附图说明
[0027]图1是本实用新型的结构示意图；
[0028]图2是旨在强调预埋螺母的局部爆炸示意图；[0029]图3是旨在强调滑条的局部结构示意图。[0030]图中，1、二衬混凝土层；11、预埋螺母；2、滑条；21、滑槽；22、滑孔；23、丝杠；24、滑块；25、电机；26、连接杆；261、通过孔；27、固定螺栓；3、喷淋手臂；31、固定环；32、控制器；4、喷淋组件；41、进水管；42、喷淋管；421、喷头；422、温湿度传感器；43、水泵。具体实施方式
[0031]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0032]参照图1，为本实用新型公开的一种隧道二衬混凝土智能养护设备，包括喷淋组件4，隧道的内表面浇筑有二衬混凝土层1，二衬混凝土层1的最高点位置处可拆卸固定连接有滑条2，滑条2的长度方向与隧道延伸方向一致，滑条2的底部滑动设置有喷淋手臂3，滑条2上固定设置有带动喷淋手臂3沿着滑条2长度方向移动的驱动件，喷淋组件4与滑条2相对固定并朝向二衬混凝土层1的表面喷水，本实用新型相对于现有的二衬养护台车而言，具有结构简单、重量轻以及便于搬运的特点。[0033]如图2所示，二衬混凝土层1内采用预埋方式设置有多个预埋螺母11，多个预埋螺母11位于二衬混凝土层1的最高点且沿着隧道延伸方向均匀间隔设置，滑条2的对应位置处从下往上插设有固定螺栓27，固定螺栓27与预埋螺母11螺纹连接，从而使得滑条2能够可拆卸固定连接于二衬混凝土层1的表面。[0034]如图3所示，滑条2内开设有滑槽21，滑槽21内滑动设置有相适配的滑块24，且滑块24的滑动方向与隧道的延伸方向平行，滑条2的底部开设有与滑槽21贯通的滑孔22，滑块24的底部固定设置有连接杆26，连接杆26竖直穿过滑孔22，连接杆26的底端与喷淋手臂3固定
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连接，驱动件包括电机25，电机25与滑条2长度方向的一个端面固定连接，电机25的输出轴固定连接有丝杠23，丝杠23水平穿入滑槽21内，丝杠23与滑条2的长度方向平行，丝杠23穿过滑块24并与滑块24螺纹连接，电机25启动后，带动丝杠23转动，丝杠23带动滑块24沿着滑槽21滑动，滑块24通过连接杆26带动喷淋手臂3沿着隧道的延伸方向移动，因此位于喷淋手臂3上的喷淋组件4能够均匀地向二衬混凝土层1进行喷淋养护，提高养护的均匀性。[0035]如图2所示，多个固定螺栓27分设于滑孔22的两侧，滑条2沿着隧道延伸方向的长度为10-15m，本实施例中，优选为12m，而预埋螺母11分设为两组，每一组均平行于隧道延伸方向，每一组的预埋螺母11一直设置到隧道的尽头。因此在进行隧道养护作业时，可以分段进行养护作业，每次养护距离为12米，每次养护结束后，将滑条2从二衬混凝土层1上取下，然后将滑条2以及喷淋组件4移动至下一个12米的位置处，依次类推。这种分段式养护方式，使得整个养护设备尺寸较小，便于搬运，并且不受隧道长度限制，输水关键方便连接。[0036]回看图1，喷淋手臂3呈与二衬混凝土层1表面相适配的圆弧状，喷淋组件4包括进水管41、水泵43以及喷淋管42，进水管41、水泵43以及喷淋管42呈连通状，水泵43连接于进水管41以及喷淋管42之间，喷淋管42采用软管，且喷淋管42安装于喷淋手臂3朝向二衬混凝土的一侧，喷淋手臂3上固定设置有多个固定环31，连接杆26上开设有通过孔261，喷淋管42穿过通过孔261以及多个固定环31，从而使得喷淋管42能够与喷淋手臂3形成相对稳定的安装固定，喷淋管42朝向二衬混凝土层1的一侧连通设置有多个喷头421，且多个喷头421之间间隔均匀设置，水泵43将水抽入喷淋管42之后，再从喷头421喷向二衬混凝土层1表面，与此同时，电机25通过丝杠23带动喷淋手臂3沿着隧道开设方向滑动，进而对二衬混凝土层1进行喷淋养护时能够提高养护的均匀度、减少水资源浪费。[0037]如图1所示，喷淋手臂3背离二衬混凝土层1的一侧固定设置有控制器32，喷淋管42朝向二衬混凝土层1的一侧固定设置有多个温湿度传感器422，温湿度传感器422能够试试检测二衬混凝土层1的温湿度，并将检测到的温湿度参数反馈给控制器32，控制器32将检测到的温湿度参数与预存在控制器32内的设定温湿度参数进行比对，当检测到的多个温湿度参数大于设定温湿度参数时，控制器32向水泵43发出中止指令，使得水泵43停止为喷淋管42供水，进而停止喷淋作业；当检测到的温湿度参数小于设定温湿度参数时，控制器32向水泵43发出工作指令，使得水泵43处于工作状态，进而继续喷淋作业，因此能够实现智能养护功能，根据二衬混凝土层1实际干湿情况进行智能自动化养生，提高养护精度。[0038]本实施例的实施原理为：在进行喷淋养护作业之前，首先将滑条2安装在二衬混凝土层1的表面，利用固定螺栓27与预埋螺母11的配合使得滑条2固定在二衬混凝土层1表面，然后启动电机25以及水泵43，水泵43将水抽入喷淋管42，并通过喷头421喷向二衬混凝土层1的表面，与此同时，电机25带动丝杠23转动，丝杠23带动滑块24在滑槽21内滑动，滑块24通过连接杆26带动喷淋手臂3沿着隧道的延伸方向滑动，从而带动喷淋管42水平移动，因此能够在滑条2所在区域内对二衬混凝土层1进行喷淋养护，大大提高了喷淋养护时的精度以及均匀性。相比于现有技术，本实施例所描述的养护设备具有体型小、便于搬运的优点，不会被隧道长度限制，具有较为广泛的适用范围。
[0039]本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
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