CN105856405B - 一种高铁预制桥梁的双面养护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种高铁预制桥梁的双面养护装置，包括水箱、水泵、喷淋管和行走机构，其特征在于，水泵连接水箱和喷淋管，喷淋管包括顶面喷淋组和底面喷淋组，顶面喷淋组为T型，T型的竖直管穿过相邻两梁侧翼之间的缝隙，T型的横直管设置喷嘴，顶面喷淋组用于对预制桥梁顶面进行加湿降温；底面喷淋组用于对预制桥梁底面进行加湿降温，行走机构的移动带动喷嘴相对于桥梁位置的移动，所述水泵与动力驱动系统相连。结构简单、设计合理、智能化程度高且使用操作方便，节约人工，喷淋效率高，养护效果佳。

Description

一种高铁预制桥梁的双面养护装置及方法

技术领域

本发明涉及一种养护系统，尤其是涉及一种高铁预制桥梁的养护系统。

背景技术

高铁预制桥梁预制采用C50高性能混凝土，混凝土浇筑后，之所以能逐渐 凝结硬化，主要是因为混凝土水化作用的结果。而水化作用则需要适当的 温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断 增强，必须对混凝土进行喷淋养护。混凝土浇注后，如气候炎热、空气干 燥，不及时进行喷淋养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝 土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。所以混凝土浇筑后初期阶段 的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护。

目前，高铁预制桥梁的养护装置中使用的固定装置，喷嘴不能移动，喷洒区域固定。为了覆盖全部喷洒区域，设置喷嘴的数量多；各个喷嘴喷洒区域必须存在交叉作业，对水的消耗量大， 浪费资源；存在喷洒死角，喷淋养护效果不佳。采用人工方法养护虽然能解决喷洒死角的问题，却需要爬上爬下，预制桥梁的高度离地一般在4-5米，十分危险，费时费力，效率不高，成本大大增加。

中国专利公告号204450828 U申请号 201520108524.2公开了一种高铁预制桥梁的养护系统，如图1所示，包括用于对节段箱梁的箱内喷淋的箱内喷淋装置、 用于对节段箱梁的箱外左侧喷淋的箱外左侧喷淋装置和用于对节段箱梁 的箱外右侧喷淋的箱外右侧喷淋装置，所述箱外左侧喷淋装置和箱外右侧 喷淋装置对称设置，所述箱外左侧喷淋装置和箱外右侧喷淋装置的结构相同且均包括行走机构、箱外喷淋管和用于驱动箱外喷淋管沿着行走机构顶部滑 行的箱外喷淋管驱动装置，所述箱外喷淋管设置在行走机构的顶部，所述箱 外喷淋管上安装有多个箱外喷淋头，所述箱外喷淋管驱动设置在行走机构上。虽然解决了移动喷淋的问题，但水源固定，依靠软管与养护用水的水源接通，势必无法满足长距离多段桥梁的养护，其工作距离受制于软管的长度；预制桥梁的内部空间的养护和侧翼的养护温度和湿度要求不同，侧翼薄完全敞开裸露多，需要多频次加湿降温，而内部空间则几乎无需加湿，该专利却无法区别对待；无法对桥梁的上表面进行加湿降温养护，而上表面直接接受日射，尤其需要养护；另外还存在结构繁琐、故障率高、智能化程度低等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种高铁预制桥梁的双面养护装置，其结构简单、设计合理、智能化程度高且使用操作方便，节约人工，喷淋效率高，养护效果佳。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高铁预制桥梁的双面养护装置，包括水箱、水泵、喷淋管和行走机构，其特征在于，水泵连接水箱和喷淋管，喷淋管包括顶面喷淋组和底面喷淋组，顶面喷淋组为T型，T型的竖直管穿过相邻两梁侧翼之间的缝隙，T型的横直管设置喷嘴，顶面喷淋组用于对预制桥梁顶面进行加湿降温；底面喷淋组用于对预制桥梁底面进行加湿降温，行走机构的移动带动喷嘴相对于桥梁位置的移动，所述水泵与动力驱动系统相连，所述底面喷淋组下面设置回收伞，所述回收伞设置回流入水箱的导管，所述底面喷淋组设置为与桥梁侧翼底面的形状相适配的拱弧形，所述拱弧形沿所述竖直管左右对称，喷嘴设置于拱弧形喷淋管，所述底面喷淋组包括两个顶喷嘴和两个侧喷嘴，所述喷淋管采用分体分段式方法进行组装，各支管采用弯管、结头或三通连接成一体，所述喷淋管设置电磁阀，所述电磁阀与控制柜相连，所述行走机构包括轨道和车轮，动力驱动系统驱动车轮沿轨道运动，动力驱动系统与控制柜相连，所述轨道设置固定感应点，与固定感应点配对的感应器设置于行走机构，感应器感应到固定感应点把信号传给控制柜，所述控制柜通过遥控信号连接遥控器，遥控器遥控控制柜工作。

一种高铁预制桥梁的双面养护装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

遥控器遥控控制柜，控制柜控制动力驱动系统工作，或者手动开启动力系统的工作开关，动力驱动系统驱动车轮转动，行走机构沿轨道前行，同时警灯开启闪烁的步骤；

行走机构上的感应器奇数次感应到固定感应点，将信号传给控制柜，控制柜控制动力驱动系统驱动水泵工作的步骤；

水泵驱动水箱内水通过喷淋管从喷嘴喷出，对桥梁顶面和底面进行加湿降温养护的步骤；

喷嘴喷出的水一部分落入回收伞，通过回收伞的导管回流入水箱的步骤；

行走机构上的感应器偶数次感应到固定感应点，将信号传给控制柜，控制柜控制动力驱动系统驱动水泵停止工作的步骤；

遥控器遥控控制柜，控制柜控制动力驱动系统停止工作，或者手动开启动力系统的工作开关，行走机构停在所述轨道，同时警灯关闭的步骤；

还包括，遥控器通过遥控信号关闭或开启电磁阀，或者手动关闭或开启喷淋管分支上的阀门的步骤。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且使用操作方便，能够对桥梁的顶底上下两面进行喷淋。

2、本发明通过行走机构使喷淋管按照固定轨道滑行，用线的移动形成面，对养护区进行全面、均匀喷淋养护，没有喷洒死角，大大节约了水资源。

3、本发明可根据需求通过电磁阀或手动阀控制喷淋管各组各分支的喷洒通路，回收伞可以把余水回收，保持工作环境的整洁，合理利用了水源，防止水资源浪费。

4、本发明喷淋效率高，养护效果佳，并且本装置可以与温湿度控制系统配合使用，实现全自动喷淋养护作业。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术的使用状态图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为侧视结构示意图。

图4为底面喷淋组的一种实施例结构示意图。

图5为控制机构过程示意图。

图6为底面喷淋组的另一种实施例结构示意图。

图7为旋转喷嘴结构示意图。

图8为遥控器示意图。

附图标记说明:

1—水箱； 2—水泵；3—喷淋管；4—行走机构； 5—喷嘴； 6—动力驱动系统；7—回收伞；8—控制柜；9—遥控器；10—警灯；11—弧形顶；12—基座；13—罩壳；

31—顶面喷淋组； 32—底面喷淋组； 33—三通；34—电磁阀；

311—竖直管；312—横直管；

321—顶喷嘴322—侧喷嘴；323—横水平管；324—竖向垂直管；325—侧向管；

41—轨道；42—车轮；43—感应点；44—感应器；

51—内轴管；52—旋转套；53—喷口；

71—导管。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种高铁预制桥梁的双面养护装置，包括水箱1、水泵2、喷淋管3和行走机构4，水泵2连接水箱1和喷淋管3，喷淋管3包括顶面喷淋组31和底面喷淋组32，31顶面喷淋组为T型，T型的竖直管311穿过相邻两梁侧翼之间的缝隙，T型的横直管312设置喷嘴5，顶面喷淋组31用于对预制桥梁顶面进行加湿降温；底面喷淋组32用于对预制桥梁底面进行加湿降温，行走机构4的移动带动喷嘴5相对于桥梁位置的移动，所述水泵2与动力驱动系统6相连，所述底面喷淋组32下面设置回收伞7，所述回收伞7设置回流入水箱的导管71，所述底面喷淋组32设置为与桥梁侧翼底面的形状相适配的拱弧形，所述拱弧形沿所述竖直管311左右对称，喷嘴5设置于拱弧形喷淋管，所述底面喷淋组32包括两个顶喷嘴321和两个侧喷嘴322，所述喷淋管3采用分体分段式方法进行组装，各支管采用弯管、结头或三通33连接成一体，所述喷淋管设置电磁阀34，所述电磁阀34与控制柜8相连，所述行走机构4包括轨道41和车轮42，动力驱动系统6驱动车轮42沿轨道41运动，动力驱动系统6与控制柜8相连，所述轨道41设置固定感应点43，与固定感应点43配对的感应器44设置于行走机构，感应器44感应到固定感应点43把信号传给控制柜8，所述控制柜8通过遥控信号连接遥控器9，遥控器9遥控控制柜8工作。

一种高铁预制桥梁的双面养护装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

遥控器9遥控控制柜8，控制柜8控制动力驱动系统6工作，或者手动开启动力系统的工作开关，动力驱动系统6驱动车轮42转动，行走机构4沿轨道41前行，同时警灯10开启闪烁的步骤；

行走机构上的感应器44奇数次感应到固定感应点43，将信号传给控制柜8，控制柜8控制动力驱动系统6驱动水泵2工作的步骤；

水泵2驱动水箱1内水通过喷淋管3从喷嘴5喷出，对桥梁顶面和底面进行加湿降温养护的步骤；

喷嘴5喷出的水一部分落入回收伞7，通过回收伞7的导管71回流入水箱的步骤；

行走机构上的感应器44偶数次感应到固定感应点43，将信号传给控制柜8，控制柜8控制动力驱动系统6驱动水泵2停止工作的步骤；

遥控器9遥控控制柜8，控制柜8控制动力驱动系统6停止工作，或者手动开启动力系统的工作开关，行走机构4停在所述轨道41，同时警灯10关闭的步骤；

还包括，遥控器9通过遥控信号关闭或开启电磁阀34，或者手动关闭或开启喷淋管3分支上的阀门的步骤。

所述导管71同时可作为水箱1的溢流管，当水箱1内水位上涨满箱时会从溢流管溢出，操作人员可以从溢流管判断水位。

所述喷淋管3上均匀安装有多个喷嘴5，对桥梁两面的线性喷淋因行走机构的位移变为面性喷淋，喷淋范围广不留死角；

所述喷嘴5为雾化旋喷嘴，由内轴管51、旋转套52、喷口53组成，内轴管51和旋转套52之间留有径向非接触密封间隙，水射流侧向推力造成旋转套52旋转，即水射流产生的反冲力矩克服旋转套52与内轴管51之间的摩擦力矩，驱动旋转套52旋转，使旋转套52具有旋转的动量矩。

所述控制柜8与温度传感器、湿度传感器电联，当桥梁环境温度或湿度达到预定值时，传感器将启动信号传给控制柜8，控制柜控制动力驱动系统6开始工作，按照预定的轨道走完整个工作行程后停止，实现全自动喷淋养护作业。

所述行走机构设置警灯10和鸣笛，警示横过轨道的工作人员注意安全。

为了起吊方便，预制桥梁一段一段的纵向横向呈矩阵式排列安放，一段桥梁与另一段桥梁在纵向上有一段较宽的距离，作为过道，可以供操作人员通行；一段桥梁与另一段桥梁在横向上有一条较窄的缝隙，以节约占用空间，这样在横向上两段桥梁的侧翼相对，相对的侧翼之间有一缝隙，该缝隙为本装置竖直管上穿的空间，行走机构沿轨道径向前行，竖直管311也在该缝隙中随之前行，不会遇到阻碍。

本专利的装置从相邻两桥梁的侧翼中间通过，双面加湿降温养护，一次喷淋辐射两个桥梁的各一半的部分，回程时喷淋另一半。

固定感应点43设置于轨道41上需喷淋桥梁的起始位置和结束位置，结束一段桥梁的喷淋经过所述供操作人员通行的过道时，装置保持只前行不喷淋的状态，经过过道，到达另一段桥梁需喷淋的位置时，奇数次感应到固定感应点43，再次开始喷淋。

所述动力驱动系统6包括发电机连接配电箱，配电箱连接减速机及水泵2，减速机通过齿轮连接行走车轮。使用时，首先1）将发电机加油及水箱加水；2）启动发电机供电；3）启动减速机带动齿轮转动驱动行走机构行走；4) 动力驱动系统6启动水泵，打开供水开关，喷水养护梁体；5）养护结束，关闭发电机。

发明人经过大量实验优选了以下参数，水箱下部为方形底，其长宽高分别为3m*1.8m*1.1m，上部为半圆弧形顶11，其半圆直径、长度、高度分别为1.8米、3m、0.4m，半圆直径与水箱下部方形的宽度相等，长度与水箱下部方形的长度相等。弧形顶11设置柱形基座12，用于安装固定外部喷淋管，柱形直径为20cm，高度为30cm。竖直管311的高度为2.2m，横直管312的长度为14.2m。底面喷淋组32包括横水平管323和两个竖向垂直管324，竖向垂直管324末端安装两个顶喷嘴321，横水平管323为1.9m，两个竖向垂直管324为0.55m，所述竖向垂直管324设置两个侧向管325为0.89m，侧向管325末端设置两个侧喷嘴322。水箱1后面设置动力驱动系统6和控制柜8，动力驱动系统6和控制柜8外设方形罩壳13，方形罩壳13长宽高分别为0.8m*1.8m*0.55cm。所述罩壳13与水箱1一体设置，行走机构4的车轮42分别设置在水箱1和罩壳13的底端。

本发明结构简单、设计合理且使用操作方便，能够对桥梁的顶底上下两面进行喷淋；通过行走机构4使喷淋管3按照固定轨道滑行，用线的移动形成面，对养护区进行全面、均匀喷淋养护，没有喷洒死角，大大节约了水资源；可根据需求通过电磁阀或手动阀控制喷淋管各组各分支的喷洒通路，回收伞7可以把余水回收，保持工作环境的整洁，合理利用了水源，防止水资源浪费；本装置结束喷淋维护时，回收伞7可以收束，节约空间，防止遮挡操作员视线。所述喷淋管3采用分体分段式方法进行组装，便于分段安装控制机构，便于调整管路的长短高低，组装简单，易于故障排查，维修方便。所述底面喷淋组32包括两个顶喷嘴321和两个侧喷嘴322，数量最精，辐射范围广，成本低效率高。本发明喷淋效率高，养护效果佳。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种高铁预制桥梁的双面养护装置，包括水箱、水泵、喷淋管和行走机构，其特征在于，水泵连接水箱和喷淋管，喷淋管包括顶面喷淋组和底面喷淋组，顶面喷淋组为T型，T型的竖直管穿过相邻两梁侧翼之间的缝隙，T型的横直管设置喷嘴，顶面喷淋组用于对预制桥梁顶面进行加湿降温；底面喷淋组用于对预制桥梁底面进行加湿降温，行走机构的移动带动喷嘴相对于桥梁位置的移动，所述水泵与动力驱动系统相连；所述底面喷淋组下面设置回收伞，所述回收伞设置回流入水箱的导管；所述底面喷淋组设置为与桥梁侧翼底面的形状相适配的拱弧形，所述拱弧形沿所述竖直管左右对称，喷嘴设置于拱弧形喷淋管；所述底面喷淋组包括两个顶喷嘴和两个侧喷嘴；所述喷淋管采用分体分段式方法进行组装，各支管采用弯管、结头或三通连接成一体；所述喷淋管设置电磁阀，所述电磁阀与控制柜相连；所述行走机构包括轨道和车轮，动力驱动系统驱动车轮沿轨道运动，动力驱动系统与控制柜相连，所述轨道设置固定感应点，与固定感应点配对的感应器设置于行走机构，感应器感应到固定感应点把信号传给控制柜，所述控制柜通过遥控信号连接遥控器，遥控器遥控控制柜工作；

所述高铁预制桥梁的双面养护装置的工作方法，包括以下步骤：

遥控器遥控控制柜，控制柜控制动力驱动系统工作，或者手动开启动力系统的工作开关，动力驱动系统驱动车轮转动，行走机构沿轨道前行，同时警灯开启闪烁的步骤；

行走机构上的感应器奇数次感应到固定感应点，将信号传给控制柜，控制柜控制动力驱动系统驱动水泵工作的步骤；

水泵驱动水箱内水通过喷淋管从喷嘴喷出，对桥梁顶面和底面进行加湿降温养护的步骤；

喷嘴喷出的水一部分落入回收伞，通过回收伞的导管回流入水箱的步骤；

行走机构上的感应器偶数次感应到固定感应点，将信号传给控制柜，控制柜控制动力驱动系统驱动水泵停止工作的步骤；

遥控器遥控控制柜，控制柜控制动力驱动系统停止工作，或者手动开启动力系统的工作开关，行走机构停在所述轨道，同时警灯关闭的步骤；

还包括，遥控器通过遥控信号关闭或开启电磁阀，或者手动关闭或开启喷淋管分支上的阀门的步骤。