CN109139047A - 一种隧道混凝土台车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道混凝土台车，涉及隧道施工技术领域，解决了在国内隧道养护施工中，衬砌一般采用自然养护，极个别项目采用简单的喷水养护处理，但是该养护方法受外界环境以及人为因素影响较大，养护效果不佳，养护时间长，且难以保证衬砌的质量和使用寿命的技术问题。它包括控制装置和台车本体；所述台车本体的内侧设有二衬钢筋加工平台；所述台车本体的外侧设有数个弧形架，所述弧形架的形状与隧道内壁的形状相匹配，所述弧形架间设有支撑杆，所述支撑杆的外侧还设有用于形成密封养护空间的空间密封装置、保温装置和保湿装置；所述台车本体的底部设有履带式行走机构和液压伸缩支撑柱。本发明用于对隧道二衬混凝土的养护。

Description

一种隧道混凝土台车

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其是涉及一种隧道混凝土台车。

背景技术

隧道病害主要有限界不足、衬砌裂损、漏水和污染等。建筑的标准不统一，施工误差，衬砌变形，会造成限界不足等病害。山体的内力重新分布，超挖回填不足，衬砌背后填土受水冲空，圬工受水侵蚀，洞门上覆盖层发生滑坍,砌体砂浆失效,拱部、边墙和仰拱结合处应力集中，会造成衬砌裂纹、错位、剥落、腐蚀等病害。地下水和地表水的处理不当，会造成隧道漏水，冬季结冰膨胀可能把衬砌挤坏。长隧道内通行的蒸汽机车和内燃机车，会造成洞内空气污染，有的因隧道岩层中含有瓦斯和放射性元素，也会造成隧道污染。为消除铁路隧道病害，保证列车运行安全，对隧道进行的维护和修理工作。

长期以来，隧道养护人员总是习惯于在隧道出现损坏后才开始进行养护维修，而对早期预防性养护的意义认识不足。所谓预防性养护是指在还没有出现严重病害或将要出现严重病害之前就进行的养护维修，区别于矫正性养护，预防性养护是一种事先的、主动的养护。预防性养护不但可以始终保持隧道良好的服务水平，延长隧道使用寿命，而且还可以节省资金，具有良好的社会经济效益。经验表明，预防组件和系统损坏式的养护比修补损坏式的养护更安全，也更经济。从人员、机械、资金、技术、政策上向预防性养护倾斜，以延长隧道的使用寿命，降低隧道寿命周期成本，提高资源的有效利用。

预防性养护有以下2个类型：一是定期养护。通常按日历或运行时间确定养护周期的长短。二是根据状态进行的养护。状态评估是定期养护系统的一部分，对组件进行检查并评估整个系统，以确定在何时、何种范围内进行必要的整修或更换等，以降低养护成本。最简单的状态评估是目测检查，即搜索渗漏组件，检查结构组件，听有无异常声响等。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、目前，在国内隧道养护施工中，衬砌一般采用自然养护，极个别项目采用简单的喷水养护处理，但是该养护方法受外界环境以及人为因素影响较大，养护效果不佳，养护时间长(一般为3-5天)，且难以保证衬砌的质量和使用寿命。

2、台车移动不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道混凝土台车，以解决现有技术中存在的在国内隧道养护施工中，衬砌一般采用自然养护，极个别项目采用简单的喷水养护处理，该养护方法受外界环境以及人为因素影响较大，养护效果不佳，养护时间长，且难以保证衬砌的质量和使用寿命的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的隧道混凝土台车，包括控制装置和台车本体；所述台车本体的内侧设有二衬钢筋加工平台；所述台车本体的外侧设有数个弧形架，所述弧形架的形状与隧道内壁的形状相匹配，所述弧形架间设有支撑杆，所述支撑杆的外侧还设有用于形成密封养护空间的空间密封装置、用于保养密封养护空间内隧道的保温装置和用于保养密封养护空间内隧道的保湿装置；所述台车本体的底部设有履带式行走机构和液压伸缩支撑柱；所述保温装置、保湿装置、空间密封装置、履带式行走机构和液压伸缩支撑柱均分别与控制装置电连接。

可选的或优选的，所述支撑杆包括设于弧形架间的纵向支撑杆和十字支撑杆；所述支撑杆的外侧表面设有充气式保温膜一，该充气式保温膜一连接有气泵一，所述气泵一与控制装置电连接。

可选的或优选的，所述保温装置为设于充气式保温膜一外侧的电加热带和设于隧道二衬混凝土内的数个温度感应器，所述温度感应器的连接线位于二衬混凝土的外侧，所述电加热带与控制装置电连接。

可选的或优选的，所述保湿装置包括储水箱、输水管、水泵和设于电加热带外侧的数根喷淋管道，所述喷淋管道上设有数个雾化喷头；所述输水管的一端连接在储水箱上，输水管的另一端与数跟喷淋管道连通，所述水泵设于输水管上。

可选的或优选的，所述空间密封装置为设于台车本体前后两端弧形架周向的充气式保温膜二，该充气式保温膜二连接有气泵二，所述气泵二与控制装置电连接。

可选的或优选的，所述二衬钢筋加工平台的两侧设有二衬钢筋加工区行车立柱，在二衬钢筋加工平台两侧的二衬钢筋加工区行车立柱间设有二衬钢筋加工区行车梁，在二衬钢筋加工区行车梁上行走有用于移动二衬钢筋的二衬钢筋加工区行车电动轱辘。

可选的或优选的，所述履带式行走机构设于二衬钢筋加工平台的底部。

可选的或优选的，所述履带式行走机构为双履带式行走机构或单履带式行走机构。

可选的或优选的，所述控制装置为PLC控制器。

可选的或优选的，所述台车本体为管桁架结构。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明提供的隧道混凝土台车，可以对隧道二衬混凝土进行养护，在进行隧道二衬混凝土浇筑时需要预先将温度感应器内设在二衬混凝土内，将温度感应器的连接线的一端放在二衬混凝土的外侧；在进行养护时，先将温度感应器的连接线与控制装置电连接，然后通过控制装置控制空间密封装置对需要进行养护的隧道路段先进行密封，接着启动保温装置，控制装置控制保温装置根据温度感应器探测到的温度对电加热带进行加热，控制保温装置混凝土外部和内部温度保持一致，温度具有可调节性，并且由于加热速度快，可以起到防潮防腐的效果；然后启动保湿装置，通过雾化喷头将水进行雾化后喷到混凝土上，进而对混凝土进行保湿；当隧道内该路段二衬混凝土养护完成后，再通过控制装置控制履带式行走机构行走至下一个需要进行养护的隧道路段，进行下一个隧道路段的养护；

本发明中的隧道混凝土台车，通过自动化的设置实现了对隧道二衬混凝土的养护，在养护过程中，先将需要进行养护的隧道路段先进行密封，避免了现有的隧道混凝土养护方式受外界环境以及人为因素影响较大，养护效果不佳，难以保证衬砌的质量和使用寿命的问题；同时通过履带式行走机构实现了台车的自动移动，台车移动变得更为方便，容易控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中弧形架和支撑架的结构示意图；

图3是本发明实施例的侧面结构示意图；

图4是本发明实施例中保温装置的原理示意图。

图中：1、台车本体；2；二衬钢筋加工平台；3、弧形架；4、支撑杆；401、纵向支撑杆；402、十字支撑杆；5、二衬钢筋加工区行车电动轱辘；6、履带式行走机构；7、充气式保温膜一；8、充气式保温膜二；9、喷淋管道；10、温度感应器；11、二衬钢筋加工区行车立柱；12、二衬钢筋加工区行车梁；13、隧道；14、储水箱；15、水泵；16、输水管；17、雾化喷头；18、电加热带；19、液压伸缩支撑柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1-图4所示：

本发明提供了一种隧道混凝土台车，包括控制装置和台车本体1；所述台车本体1的内侧设有二衬钢筋加工平台2；所述台车本体1的外侧设有数个弧形架3，所述弧形架3的形状与隧道13内壁的形状相匹配，所述弧形架3间设有支撑杆4，所述支撑杆4的外侧还设有用于形成密封养护空间的空间密封装置、用于保养密封养护空间内隧道13的保温装置和用于保养密封养护空间内隧道13的保湿装置；所述台车本体1的底部设有履带式行走机构6和液压伸缩支撑柱19；所述保温装置、保湿装置、空间密封装置、履带式行走机构6和液压伸缩支撑柱19均分别与控制装置电连接。

本发明中的隧道混凝土台车，通过自动化的设置实现了对隧道13二衬混凝土的养护，在养护过程中，先将需要进行养护的隧道13路段先进行密封，避免了现有的隧道13混凝土养护方式受外界环境以及人为因素影响较大，养护效果不佳，养护时间长，且难以保证衬砌的质量和使用寿命的问题；同时通过履带式行走机构6实现了台车的自动移动，台车移动变得更为方便，容易控制。

作为可选的实施方式，所述支撑杆4包括设于弧形架3间的纵向支撑杆4014和十字支撑杆4024；所述支撑杆4的外侧表面设有充气式保温膜一7，该充气式保温膜一7连接有气泵一，所述气泵一与控制装置电连接。

作为可选的实施方式，所述保温装置为设于充气式保温膜一7外侧的电加热带18和设于隧道13二衬混凝土内的数个温度感应器10，所述温度感应器10的连接线位于二衬混凝土的外侧，所述电加热带18与控制装置电连接。由于采用电加热带18进行加热，加热时间快，且在相对密封的环境中进行养护，不会受外界环境以及人为因素的影响，可以大大缩短养护时间，两天左右即可完成养护。

作为可选的实施方式，所述电加热带18设于弧形架3上。

作为可选的实施方式，所述保湿装置包括储水箱14、输水管16、水泵15和设于电加热带18外侧的数根喷淋管道9，所述喷淋管道9上设有数个雾化喷头17；所述输水管16的一端连接在储水箱14上，输水管16的另一端与数跟喷淋管道9连通，所述水泵15设于输水管16上。

具体的，所述喷淋管道9纵向设置，且均匀的设置在弧形架3的外侧。

作为可选的实施方式，所述空间密封装置为设于台车本体1前后两端弧形架3周向的充气式保温膜二8，该充气式保温膜二8连接有气泵二，所述气泵二与控制装置电连接。

在本实施例中，所述弧形架3为四个，所述电加热带18设于位于中部的两个弧形架3上。当然，弧形架3的数量多少并不限于四个，可以根据需要进行设置。

作为可选的实施方式，所述二衬钢筋加工平台2的两侧设有二衬钢筋加工区行车立柱11，在二衬钢筋加工平台2两侧的二衬钢筋加工区行车立柱11间设有二衬钢筋加工区行车梁12，在二衬钢筋加工区行车梁12上行走有用于移动二衬钢筋的二衬钢筋加工区行车电动轱辘5。所述二衬钢筋加工平台2可以在进行隧道13混凝土保养的同时利用隧道13内的空间进行二衬钢筋的加工，加工完成后可以通过二衬钢筋加工区行车电动轱辘5吊起二衬钢筋进行横向的运输。

作为可选的实施方式，所述履带式行走机构6设于二衬钢筋加工平台2的底部。

作为可选的实施方式，所述履带式行走机构6为双履带式行走机构(优选为双履带式行走机构)或单履带式行走机构。

作为可选的实施方式，所述液压伸缩支撑柱19为16个；所述液压伸缩支撑柱19设置在台车本体1的两侧，且履带式行走机构6的两条履带的两侧均设置有液压伸缩支撑柱19，且履带的每一侧均设置有4个液压伸缩支撑柱19。

作为可选的实施方式，所述控制装置为PLC控制器。

作为可选的实施方式，所述台车本体1为管桁架结构。

本发明提供的隧道混凝土台车，其具体的使用方法为：

(1)在进行隧道13二衬混凝土浇筑时需要预先将温度感应器10设在二衬混凝土内，将温度感应器10的连接线的一端放在二衬混凝土的外侧；

(2)在进行养护时，先将本发明提供的隧道混凝土台车移动到需要养护的隧道13路段，并通过控制装置放下液压伸缩支撑柱19，温度感应器10的连接线与控制装置电连接；

(3)然后通过控制装置控制空间密封装置对需要进行养护的隧道13路段先进行密封；

通过控制装置启动气泵一、气泵二，气泵一和气泵二分别对充气式保温膜一7和充气式保温膜二8进行充气；充气完成后，充气式保温膜一7、充气式保温膜二8、弧形架3以及隧道13内壁可构成相对密封的密封养护空间，然后对密封养护空间内的隧道13内壁(二衬混凝土)进行养护即可；充气式保温膜一7和充气式保温膜二8既起到了形成密封养护空间的作用，又起到了对密封养护空间保温的作用；使用方便，密封、保温效果好；

(4)接着启动保温装置，控制装置控制保温装置根据温度感应器10探测到的温度对电加热带18进行加热，通过控制保温装置使混凝土外部和内部温度保持一致，温度具有可调节性，并且由于加热速度快，可以起到防潮防腐的效果；

(5)然后启动保湿装置，通过雾化喷头17将水进行雾化后喷到混凝土上，进而对混凝土进行保湿；当隧道13内该路段二衬混凝土养护完成后，通过控制装置控制液压伸缩支撑柱19收起(离开地面悬空)，再通过控制装置控制履带式行走机构6行走至下一个需要进行养护的隧道13路段，再次放下液压伸缩支撑柱19，进行下一个隧道13路段的养护。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隧道混凝土台车，其特征在于：包括控制装置和台车本体；所述台车本体的内侧设有二衬钢筋加工平台；所述台车本体的外侧设有数个弧形架，所述弧形架的形状与隧道内壁的形状相匹配，所述弧形架间设有支撑杆，所述支撑杆的外侧还设有用于形成密封养护空间的空间密封装置、用于保养密封养护空间内隧道的保温装置和用于保养密封养护空间内隧道的保湿装置；所述台车本体的底部设有履带式行走机构和液压伸缩支撑柱；所述保温装置、保湿装置、空间密封装置、履带式行走机构和液压伸缩支撑柱均分别与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述支撑杆包括设于弧形架间的纵向支撑杆和十字支撑杆；所述支撑杆的外侧表面设有充气式保温膜一，该充气式保温膜一连接有气泵一，所述气泵一与控制装置电连接。

3.根据权利要求2所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述保温装置为设于充气式保温膜一外侧的电加热带和设于隧道二衬混凝土内的数个温度感应器，所述温度感应器的连接线位于二衬混凝土的外侧，所述电加热带与控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述保湿装置包括储水箱、输水管、水泵和设于电加热带外侧的数根喷淋管道，所述喷淋管道上设有数个雾化喷头；所述输水管的一端连接在储水箱上，输水管的另一端与数跟喷淋管道连通，所述水泵设于输水管上。

5.根据权利要求4所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述空间密封装置为设于台车本体前后两端弧形架周向的充气式保温膜二，该充气式保温膜二连接有气泵二，所述气泵二与控制装置电连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述二衬钢筋加工平台的两侧设有二衬钢筋加工区行车立柱，在二衬钢筋加工平台两侧的二衬钢筋加工区行车立柱间设有二衬钢筋加工区行车梁，在二衬钢筋加工区行车梁上行走有用于移动二衬钢筋的二衬钢筋加工区行车电动轱辘。

7.根据权利要求6所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述履带式行走机构设于二衬钢筋加工平台的底部。

8.根据权利要求7所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述履带式行走机构为双履带式行走机构或单履带式行走机构。

9.根据权利要求8所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述控制装置为PLC控制器。

10.根据权利要求9所述的隧道混凝土台车，其特征在于：所述台车本体为管桁架结构。