CN112030686A - 一种公路工程施工用路面混凝土养护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，包括机架、喷水装置、蒸汽发生器、行走机构和覆膜卷轴；所述的机架为一长方形框体；所述的机架的底面两侧对称固装有一对行走机构；行走机构的顶面，与机架相对的一侧安装有覆膜卷轴；喷水装置包括水箱和出水管，所述水箱固定在机架内，出水管与水箱连通；所述的蒸汽发生器设置在机架内，并与喷水装置的水箱连通，蒸汽发生器的顶部设置有蒸汽管道。覆膜卷轴两端分别通过支架可拆卸连接在行走机构的顶面覆膜机构可以对混凝土路面自动均匀喷洒后进行快速覆膜养生及实现蒸汽养护；整个装置能够减少养护过程中人力和物力的消耗，提高了工作效率，保障了施工质量。

Description

一种公路工程施工用路面混凝土养护装置

技术领域

本发明属于路面养护技术领域，涉及一种公路工程施工用路面混凝土养护装置。

背景技术

混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，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，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护混凝土养护是人为造成一定的湿度和温度条件，使刚浇筑的混凝土得以正常的或加速其硬化和强度增长。混凝土所以能逐渐硬化和增长强度，是水泥水化作用的结果，而水泥的水化需要一定的温度和湿度条件。如周围环境不存在该条件时，则需人工对混凝土进行养护。混凝土养护方法有：一、自然养护：分洒水养护与喷洒塑料薄膜养护。前者用草帘等将混凝土覆盖，经常洒水保持湿润。养护时间取决于水泥品种，如普通硅酸盐水泥混凝土不少于7昼夜。后者适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构等，是将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷洒在混凝土表面，溶液挥发后在混凝土表面形成一层薄膜，将混凝土与空气隔绝，阻止混凝土内水份蒸发保证水泥水化作用正常进行，养护完成后薄膜能自行老化脱落。二、蒸汽养护：将混凝土构件放在充满饱和蒸汽或蒸汽与空气混合物的养护室内，在较高温度与湿度环境中加速混凝土硬化。又称湿热养护。是以蒸汽为热介质使混凝土加速硬化的养护方法。

现有的混凝土路面铺设后的养护方法较为单一，多数通过人工喷水完成，人工喷水效率低、喷洒不均匀，尤其冬季温度较低的地区就无法实现很好的养护效果，因此亟需改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公路工程施工用路面混凝土养护装置,实现自动化操作，且集自然养护、蒸汽养护和覆膜功能为一体。

本发明的技术方案是：一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，包括机架、喷水装置、蒸汽发生器、行走机构和覆膜卷轴；其特征在于：所述的机架为一长方形框体；所述的机架的底面两侧对称固装有一对行走机构；所述行走机构的顶面，与机架相对的一侧安装有覆膜卷轴；

所述的喷水装置包括水箱和出水管，所述水箱固定在机架内，出水管与水箱连通；所述的蒸汽发生器设置在机架内，并与喷水装置的水箱连通，蒸汽发生器的顶部设置有蒸汽管道。

所述的行走机构包括电机和滚轮，所述电机输出端与所述滚轮连接，所述电机与控制器电连接，所述控制器安装在机架内。

所述的喷水装置还包括水泵和雾化喷嘴，所述水泵安装在所述水箱的顶部，出水管通过水泵与水箱连通；所述的出水管上均匀分布有出水口，所述的出水口上加工有螺纹，出水口上安装有雾化喷嘴。

所述的蒸汽发生器包括箱体和设置在箱体顶部的压力控制器及耐高温高压阀门，所述箱体内为炉胆，箱体连接外部电源，箱体一侧设置有检测式水位计，箱体外表面设置有与控制器电连接的电脑控制板。

所述的蒸汽发生器通过进水管与喷水装置的水泵连通，进水管上设置有第二阀门；蒸汽发生器顶部的蒸汽管道与出水管连通。

所述出水管上设置有第一阀门，所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器与控制器电连接。

所述的雾化喷嘴上方设置有挡板，所述挡板可拆卸连接在机架上。

所述的覆膜卷轴两端分别通过支架可拆卸连接在行走机构3的顶面，所述覆膜卷轴的长度大于路面混凝土的宽度。

本发明的有益效果在于：

该公路工程施工用路面混凝土养护装置，行走机构通过电机对滚轮进行驱动，进而带动整个养护装置行走；机架的长度根据混凝土路面的宽度制作，便于覆盖整个路面，对路面全方位进行保护；雾化喷嘴能够将液体雾化喷出，通过雾化喷嘴喷出的水雾能够对路面均匀地喷洒湿润；设置在水箱内的水位传感器可以监测出水箱内液体的高度，水位传感器再将感受到的水位信号传送到控制器，液体水位低于安全水位时通过控制器停止工作，工作人员对水箱补液后继续正常工作；覆膜机构可以对混凝土路面进行快速覆膜；蒸汽发生器的使用实现了冬季低温环境的混凝土养护，箱体为炉胆，通过电加热产生蒸汽，无污染，压力控制器及耐高温高压阀门能按照需求控制蒸汽的温度和使用，检测式水位计可随时监控箱体内水位的高度，箱体外表面的电脑控制板与控制器之间通过信号传输和配合，能有效减少人工操作，降低劳动力；本发明提供的公路工程施工用路面混凝土养护装置结构简单，使用方便，与现有装置对比，能够起到减少养护过程中人力和物力的消耗，提高了工作效率，保障了施工质量。

附图说明：

图1为本发明的侧视结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明的立体结构示意图；

图5为本发明的蒸汽发生器结构示意图；

图6为本发明的连接框图。

图中：1、机架；2、喷水装置；3、行走机构；4、覆膜卷轴；5、电机；6、滚轮；7、水泵；8、出水管；8-1、第一阀门；8-2、第二阀门；9、雾化喷嘴；10、挡板；11、支架；12、蒸汽发生器；12-1、炉胆；12-2、水位计；12-3、压力控制器；12-4、耐高温高压阀门；12-5、电脑控制板；12-6电源；12-7、蒸汽管道；12-8、进水管。

具体实施方式：

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图6所示，一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，包括机架1、喷水装置2、蒸汽发生器12、行走机构3和覆膜卷轴4；所述的机架1为一长方形框体；所述的机架1的底面两侧对称固装有一对行走机构3；所述行走机构3的顶面，与机架1相对的一侧安装有覆膜卷轴4；所述的喷水装置2包括最少一个水箱和出水管8，所述水箱固定在机架1内，出水管8与水箱连通；所述的蒸汽发生器12设置在机架1内，并与喷水装置2的水箱连通，蒸汽发生器12的顶部设置有蒸汽管道12-7。

所述的行走机构3包括电机5和滚轮6，所述电机5输出端与所述滚轮6连接，所述电机5与控制器电连接，所述的控制器安装在机架1内，通过控制器可以对电机5进行开或关的控制。

所述的喷水装置2还包括最少一个水泵7和雾化喷嘴9，所述水泵7安装在所述水箱的顶部，出水管8通过水泵7与水箱连通。进一步的，所述水箱设置有两组，每组水箱顶部对应安装有一个水泵7，出水管8与水泵7连接部分为软管，软管沿着机架1外侧延伸至机架1底部，出水管8底部为一横管，横管上均匀分布有出水口，出水口上加工有螺纹，出水口上安装有雾化喷嘴9。

所述出水管8上设置有第一阀门8-1，通过第一阀门8-1控制出水管8里液体的喷出和关闭；所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器与控制器电连接。

所述的雾化喷嘴9的上方设置有挡板10，所述挡板10可拆卸连接在机架1上，如喷洒药剂或者蒸汽养护时需要时挡板10安装在机架1，防止药液弥漫或蒸汽扩散，挡板10的大小可根据实际需求制作。

所述的出水管8的出水口上安装有雾化喷嘴9，雾化喷嘴9由管接头、螺帽、孔板、喷头座和喷头组成。

所述的蒸汽发生器12包括箱体和设置在箱体顶部的压力控制器12-3及耐高温高压阀门12-4，所述箱体内设有炉胆12-1，箱体外部设置有电源12-6，电源12-6可对蒸汽发生器12供电，箱体一侧设置有检测式水位计12-2，操作者能够根据水位计12-2上显示的数值掌握水位，箱体外表面设置有电脑控制板12-5。蒸汽发生器12的操作系统为全自动控制，所有的运行状态均可通过电脑控制板12-5了解。

所述的蒸汽发生器12通过进水管12-8与喷水装置2的水泵7连通，进水管12-8上设置有第二阀门8-2；蒸汽发生器12顶部的蒸汽管道12-7与出水管8连通。

蒸汽发生器12是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。在水汽系统方面，给水在加热器中加热到一定温度，经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器，继续吸热成为450℃的过热蒸汽，然后送往汽轮机。

所述的覆膜卷轴4两端分别通过支架11可拆卸连接在行走机构3的顶面，所述覆膜卷轴4的长度大于路面混凝土的宽度，目的是为了最大范围对路面进行保护。覆膜卷轴4在使用中，首先将卷材套装在覆膜卷轴4上，然后将卷材的起始端固定在需要覆盖的路面的起始端，随着养护装置的行走，卷材不断覆盖到需养护的路面上。

混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。

混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖)，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。

混凝土的自然养护，即利用平均气温高于5C°的自然条件，用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件，正常增长强度。

自然养护基本要求：在浇筑完成后,12h以内应进行养护；混凝土养护期间,严禁任何人在上面行走、安装模板支架,更不得在上面进行冲击性或任何劈打的操作。养护时间与构件、水泥品种和有无掺外加剂有关，常用水泥正温条件下应不少于7天；掺有外加剂或有抗渗、抗冻要求的项目，应不少于14天。

混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段，混凝土的蒸汽养护应分别符合下列规定:

(1)静停期间应保持环境温度不低于5℃，灌筑结束4～6h且混凝土终凝后方可升温。

(2)升温速度不宜大于10℃/h。

(3)恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。

(4)降温速度不宜大于10℃/h。

本发明在具体使用中，考虑到混凝土养护是水泥水化及混凝土硬化正常发展的重要条件，养护是保证混凝土强度发展和控制裂缝的有效手段，因此，应在浇筑完毕后尽快对混凝土加以覆盖并保湿养护，在规定的养护时间内使混凝土保持湿润。

首先自然养护时，保证水箱内加足量的液体，覆膜机构安装覆膜卷材后固定到行走机构3上，再通过控制器开启电机5，通过行走机构3移动到需要养护的路面，开启出水管8的第一阀门8-1，开始对路面进行喷洒和养护，雾化喷嘴9可以调整管接头的方向和喷洒角度，使得喷洒更有效。雾化喷嘴9的工作原理是通过内部压力，将内部的液体挤压进入喷嘴中，喷嘴内部放置有一块铁片，高速流动的液体撞击在铁片上，反弹后形成直径15-60微米左右的雾化颗粒，并通过喷嘴出口喷出。当水箱中加入的是带有刺激气味的养护液体时，通过挡板10使得药液向下喷洒，对液体起到有效的遮挡，避免被风吹散或对周围人体产生危害。覆膜卷轴4上的薄膜卷材同时对路面进行塑料薄膜覆盖，保证混凝土敞露的全部表面都覆盖严密，并应保持塑料薄膜内有凝结水。对于混凝土浇筑面，尤其是平面结构，宜边浇筑成型边采用塑料薄膜覆盖保湿并及时洒水养护。通过水箱内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向电机5发出“开”“关”指令，控制行走的装置的工作和停止。确保系统在没有达到安全水位的情况下，洒水和覆膜不开始工作，避免误操作。

当外界温度较低需要蒸汽养护时，在混凝土灌注完毕后，采用输出蒸汽近距离喷射到路面并同时覆耐高温的膜或罩体，来控制路面和芯部的湿度和温度。蒸汽发生器12箱体连通外部电源12-6后，炉胆12-1对炉胆12-1内的水进行加热，通过箱体一侧的检测式水位计12-2能够对炉胆12-1内的水位进行检测，水在炉胆12-1吸收炉膛辐射热形成汽水混合物，再由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由耐高温高压阀门12-4，继续吸热成为450℃的过热蒸汽，蒸汽通过蒸汽管道12-7进入出水管8后通过雾化喷嘴9喷出。箱体顶部的压力控制器12-3通过电脑控制板12-5对炉胆12-1内的气体压力进行监控。

气温较低时输入蒸汽升温，混凝土初凝后，升温速度不超过10℃/h；恒温不超过45℃，混凝土芯部温度不宜超过60℃，个别最大不得超过65℃。降温时降温速度不超过10℃/h；当降温至路面温度与环境温度之差不超过15℃时，撤除养护膜或罩体。膜内或罩内各部位的温度保持一致，温差不大于10℃。

蒸汽养护定时测温度，并作好记录。恒温时每2小时测一次温度，升、降温时每1小时测一次，防止混凝土裂纹产生。从电脑控制板12-5中观察蒸汽发生器12工作状态，蒸汽发生器12水位状态，蒸汽压力高低状态，水泵7运行状态，故障报警状态等，从而随时掌握蒸汽发生器12运行状况，使用更放心。

蒸汽养护结束后，要立即进行洒淡水养护，时间不得少于7天。对于冬季施工浇注的混凝土要采取覆盖养护，当平均气温低于5℃时，要按冬季施工方法进行养护，路面喷涂养护剂养护。

混凝土的养护采用洒水和潮湿覆盖的养护时间不得少于7天，对搀用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土养护不得少于14天。

该公路工程施工用路面混凝土养护装置，实现了将蒸汽、覆膜与洒水工作有效结合，行走机构3通过电机5对滚轮6进行驱动，进而带动整个养护装置行走；机架1的长度可根据混凝土路面的宽度制作，便于覆盖整个路面；雾化喷嘴9是一种能够将液体雾化喷出，而均匀悬浮于空气中的一种装置，雾化喷嘴9喷出的水雾可以对路面更均匀地湿润；水箱内的水位传感器可以监测出水箱内液体的高度，将感受到的水位信号传送到控制器，液体水位低于安全水位时通过控制器停止工作，工作人员对水箱补液后继续正常工作；覆膜机构可以对混凝土路面自动均匀喷洒后进行快速覆膜养生。

蒸汽发生器12的使用实现了低温环境的混凝土养护；蒸汽养护时，首先将出水管上的第一阀门8-1关闭，蒸汽管道上12-7的第二阀门8-2打开，水箱内的水，通过水泵和进水管12-8进入炉胆12-1内，在炉胆12-1内，由电源12-6通过电热产生蒸汽，无污染，蒸汽通过蒸汽管道12-7进入出水管8后通过雾化喷嘴9喷出，挡板10此时对蒸汽起到保护作用，防止蒸汽扩散温度降低。压力控制器12-3及耐高温高压阀门12-4能按照需求控制蒸汽的温度和使用，检测式水位计12-2可随时及监控箱内水位的高度，箱体外表面的电脑控制板12-5与控制器之间通过信号传输和配合，从电脑控制板12-5中观察蒸汽发生器12工作状态，能有效较少人工操作，降低劳动力；整个装置能够减少养护过程中人力和物力的消耗，提高了工作效率，保障了施工质量。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (9)

1.一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：包括机架(1)、喷水装置(2)、蒸汽发生器(12)、行走机构(3)和覆膜卷轴(4)；

所述的机架(1)为一长方形框体；

所述的机架(1)的底面两侧对称固装有一对行走机构(3)；

所述行走机构(3)的顶面，与机架(1)相对的一侧安装有覆膜卷轴(4)；

所述的喷水装置(2)包括水箱和出水管(8)，所述水箱固定在机架(1)内，出水管(8)与水箱连通；

所述的蒸汽发生器(12)设置在机架(1)内，并与喷水装置(2)的水箱连通，蒸汽发生器(12)的顶部设置有蒸汽管道(12-7)。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的行走机构(3)包括电机(5)和滚轮(6)，所述电机(5)输出端与所述滚轮(6)连接，所述电机(5)与控制器电连接，所述控制器安装在机架(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的喷水装置(2)还包括水泵(7)和雾化喷嘴(9)，所述水泵(7)安装在所述水箱的顶部，出水管(8)通过水泵(7)与水箱连通；所述的出水管(8)上均匀分布有出水口，所述的出水口上加工有螺纹，出水口上安装有雾化喷嘴(9)。

4.根据权利要求1所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的蒸汽发生器(12)包括箱体和设置在箱体顶部的压力控制器(12-3)及耐高温高压阀门(12-4)，所述箱体内设有炉胆(12-1)，箱体外部设有电源(12-6)，箱体一侧设置有检测式水位计(12-2)，箱体外表面设置有电脑控制板(12-5)。

5.根据权利要求4所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的蒸汽发生器(12)通过进水管(12-8)与喷水装置(2)的水泵(7)连通，进水管(12-8)上设置有第二阀门(8-2)；蒸汽发生器(12)顶部的蒸汽管道(12-7)与出水管(8)连通；所述电脑控制板(12-5)与控制器电连接。

6.根据权利要求3所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述出水管(8)上设置有第一阀门(8-1)，所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器与控制器电连接。

7.根据权利要求3所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的雾化喷嘴(9)上方设置有挡板(10)，所述挡板(10)可拆卸连接在机架(1)上。

8.根据权利要求1所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述的覆膜卷轴(4)两端分别通过支架(11)可拆卸连接在行走机构(3)的顶面。

9.根据权利要求1所述的一种公路工程施工用路面混凝土养护装置，其特征在于：所述覆膜卷轴(4)的长度大于路面混凝土的宽度。

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