CN112705533B - 一种盲管疏通与检测一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盲管疏通与检测一体化设备,包括设备主体(1)和设置于设备主体(1)上的刀盘(4),所述设备主体(1)内设置有驱动装置(14)、无线模块(15)和定位模块(16),所述刀盘(4)上设置有用于检测堵塞的测堵器(10),所述定位模块(16)和测堵器(10)均与无线模块(15)电连接,所述设备主体(1)通过转轴(3)与刀盘(4)转动连接,所述驱动装置(14)与转轴(3)连接。本发明在施工过程中可以实时监控设备位置,对无法处理的堵塞问题,也能够通过定位模块(16)精准定位,再通过测堵器(10)检测堵塞原因及具体堵塞状况,从而便于施工人员准确高效地施工维护,提高施工效率降低施工成本。

Description

一种盲管疏通与检测一体化设备
技术领域
本发明涉及隧道维护技术领域,特别是一种盲管疏通与检测一体化设备。
背景技术
隧道通过盲管将隧道周围岩层与隧道防水层之间的渗透水排出,避免大量渗透水聚集并渗过防水层,从而避免隧道出现漏水的问题。盲管需要将通过的任意位置的渗透水排出,因此盲管通常为镂空状,使盲管管身各个位置均能够进水。但是从隧道周围岩层中渗流下的渗透水中包含各种元素以及颗粒状杂质,渗透水在盲管内流速缓慢的情况下,很容易在盲管内形成结晶,然后逐渐使盲管的通道变小,最终造成盲管的堵塞。并且渗透水中的颗粒状杂质,在水流流速低的情况下,容易被卡在盲管内,同样会造成盲管的堵塞。隧道所在的隧道周围岩层是通过施工开挖而成的,因此虽然隧道周围岩层整体被支撑不会导致隧道变形,但是隧道周围岩层内围岩的变形或移动仍然会将隧道外层防护破坏,例如对隧道的一衬以及盲管造成破坏。当围岩变形使盲管断裂后,盲管无法起到排水的作用,并且这种状况下的盲管无法疏通,严重影响隧道的防水性能。
申请号为201911198323.5,名称为一种小管径隧道排水盲管智能疏通机器人的发明专利中,公开了一种针对盲管疏通设备,该盲管疏通设备通过刀盘和化学药剂清理盲管堵塞,但是通过该设备破碎清理的残渣在排出时容易造成疏通设备的卡死,并且由于盲管堵塞原因复杂,因此刀盘的磨损速度不同,在使用过程中容易出现刀盘磨损严重无法达到清理障碍的问题。在遇到无法破碎的障碍物时,施工人员也无法得知该处堵塞的具体原因,施工难度依然很大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种集探测和疏通一体的设备,能够适用于隧道围岩变形或者盲管堵塞的各种情况对盲管进行疏通检测。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种盲管疏通与检测一体化设备,包括设备主体和设置于设备主体上的刀盘,刀盘用于将盲管直接破碎掉,在盲管出现堵塞后,通常是隧道建成很长的一段时间后,此时直接将盲管破碎掉,形成隧道内的排水通道,同样能够达到排水的目的,所述设备主体内设置有驱动装置、无线模块和定位模块,驱动装置为微型电机,用于驱动设备移动和刀盘的转动,无线模块用于发送无线信号,定位模块用于传递位置信息,当设备遇到围岩变形时,需要通过其它手段对该处盲管进行疏通处理,通过定位模块能够向施工人员传递对应的位置信息,便于对该处位置进行施工,定位模块可以采用GPS模块,所述刀盘上设置有用于检测堵塞的测堵器,当设备遇到无法破碎继续钻进的情况时,通过测堵器能够检测前方的堵塞物质组成、岩石类型、岩石厚度和岩石后方的状况,测堵器检测上述信息,能够起到辅助施工的作用,所述定位模块和测堵器均与无线模块电连接,所述设备主体通过转轴与刀盘转动连接,所述驱动装置与转轴连接。
优选的,所述刀盘边缘设置有若干切削齿,所述切削齿尖端固定有刀头,所述切削齿与刀头的接触面上设置有用于检测刀头磨损程度的传感器。刀头通过螺钉与切削齿固定连接,通过传感器能够实时监控刀头的数据,当刀头磨损过大时,施工人员能够及时更换刀头,确保设备的工作能力和安全。
优选的,所述用于检测切削齿磨损程度的传感器为温度传感器,所述温度传感器与无线模块连接。刀头磨损过多后,能够传递到温度传感器处的温度更高,当温度高于一定数值后,温度传感器发出信号,提醒施工人员更换刀头。
优选的,所述刀盘上设置有喷水通道和排水通道,所述喷水通道有多个,多个喷水通道的出水口分布于刀盘的切割端面上,所述刀盘靠近转轴的一端设置有环形通道,所述环形通道与排水通道同轴,所述喷水通道均与环形通道连通,所述转轴为空心轴,所述设备主体内设置有通孔,所述通孔与空心轴的内部通道、排水通道和环形通道连通。喷水通道用于对刀盘进行降温,同时带走切削后的岩屑等物质。被切割下的岩屑等物质进入排水通道,从排水通道排出,避免大量岩屑从侧面排出导致设备行走困难或被卡住的问题。
优选的,所述排水通道和环形通道上设置有旋转接头,所述旋转接头用于连接进水管和排水管。旋转接头也可以设置在设备本体上,当旋转接头设置在设备本体上时,转轴和设备本体上均需要设置环形空间,即一个管道连通排水通道,圆管通过筋条连接转轴或者设备本体,圆管与转轴或者设备本体之间的空间与环形通道连通,即形成用于进水的环形空间。与旋转接头连接的管道也包括两层,或者通过旋转接头将进水和排水分离为两个接口,两个接口分别连接进水管和排水管。为了能够提高排水效果,在排水管上设置有真空泵,在排水通道处形成负压,促使岩屑与废水的排出。
优选的,在设备主体内部设置有电池,在短距离疏通中,直接通过电池供电即可,在对于长距离疏通时,可以在设备主体上连接电源线,电源线与进水管和排水管一起,不仅仅能够为设备提供稳定的电源,还能够传输稳定的信号。
优选的,所述刀盘中部设置有凹槽,所述排水通道的进水口位于凹槽内。设置凹槽的结构,能够对水流起到导流作用,此时水流带动岩屑进入排水通道。
优选的,所述测堵器为红外传感器或超声波传感器中的任意一种。
优选的,所述设备主体上设置有行走轮,所述行走轮包括动力轮与从动轮,所述动力轮与设备主体固定连接,并且通过齿轮与驱动装置形成传动关系,所述从动轮通过伸缩杆固定于设备主体上,所述伸缩杆上设置有弹簧。
优选的,所述设备主体上沿轴向方向设置有两列动力轮,所述两列动力轮间隔角度为90度,所述动力轮再设备主体上对称的位置均设置有从动轮。从动轮设置有弹簧,能够确保从动轮始终与切割出的通道接触。
优选的,所述设备主体上套设有可变形的防护套。防护套为橡胶套,防护套能够保护设备主体不受到岩屑等伤害,在盲管需要转弯时,防护套能够在转弯处发生局部变形,使设备通过弯道。
本发明具有以下优点:
本申请能够对隧道盲管进行疏通,在疏通过程中将岩屑从设备中部的排水通道排出,避免岩屑对设备行驶和钻进造成影响。在切割齿上设置有可更换的刀头,并且通过传感器实时监控刀头的磨损程度,可以及时提醒施工人员更换刀头。在施工过程中可以实时监控设备位置,对无法处理的堵塞问题,也能够通过定位模块精准定位,再通过测堵器检测堵塞原因及具体堵塞状况,从而便于施工人员准确高效地施工维护,提高施工效率降低施工成本。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2 为切割齿与刀头的结构示意图;
图3 为本发明的剖视示意图;
图中:1-设备主体,2-从动轮,3-转轴,4-刀盘,5-切削齿,6-动力轮,7-刀头,8-电池,9-防护套,10-测堵器,11-排水通道,12-凹槽,13-喷水通道,14-驱动装置,15-无线模块,16-定位模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1-3所示,一种盲管疏通与检测一体化设备,包括设备主体1和设置于设备主体1上的刀盘4,刀盘4用于将盲管直接破碎掉,在盲管出现堵塞后,通常是隧道建成很长的一段时间后,此时直接将盲管破碎掉,形成隧道内的排水通道11,同样能够达到排水的目的,所述设备主体1内设置有驱动装置14、无线模块15和定位模块16,驱动装置14为微型电机,用于驱动设备移动和刀盘4的转动,无线模块15用于发送无线信号,定位模块16用于传递位置信息,当设备遇到围岩变形时,需要通过其它手段对该处盲管进行疏通处理,通过定位模块16能够向施工人员传递对应的位置信息,便于对该处位置进行施工,定位模块16可以采用GPS模块,所述刀盘4上设置有用于检测堵塞的测堵器10,当设备遇到无法破碎继续钻进的情况时,通过测堵器10能够检测前方的堵塞物质组成、岩石类型、岩石厚度和岩石后方的状况,测堵器10检测上述信息,能够起到辅助施工的作用,所述定位模块16和测堵器10均与无线模块15电连接,所述设备主体1通过转轴3与刀盘4转动连接,所述驱动装置14与转轴3连接。
优选的,所述刀盘4边缘设置有若干切削齿5,所述切削齿5尖端固定有刀头7,所述切削齿5与刀头7的接触面上设置有用于检测刀头7磨损程度的传感器。刀头7通过螺钉与切削齿5固定连接,通过传感器能够实时监控刀头7的数据,当刀头7磨损过大时,施工人员能够及时更换刀头7,确保设备的工作能力和安全。
优选的,所述用于检测切削齿5磨损程度的传感器为温度传感器,所述温度传感器与无线模块15连接。刀头7磨损过多后,能够传递到温度传感器处的温度更高,当温度高于一定数值后,温度传感器发出信号,提醒施工人员更换刀头7。
优选的,所述刀盘4上设置有喷水通道13和排水通道11,所述喷水通道13有多个,多个喷水通道13的出水口分布于刀盘4的切割端面上,所述刀盘4靠近转轴3的一端设置有环形通道,所述环形通道与排水通道11同轴,所述喷水通道13均与环形通道连通,所述转轴3为空心轴,所述设备主体1内设置有通孔,所述通孔与空心轴的内部通道、排水通道11和环形通道连通。喷水通道13用于对刀盘4进行降温,同时带走切削后的岩屑等物质。被切割下的岩屑等物质进入排水通道11,从排水通道11排出,避免大量岩屑从侧面排出导致设备行走困难或被卡住的问题。
优选的,所述排水通道11和环形通道上设置有旋转接头,所述旋转接头用于连接进水管和排水管。旋转接头也可以设置在设备本体上,当旋转接头设置在设备本体上时,转轴3和设备本体上均需要设置环形空间,即一个管道连通排水通道11,圆管通过筋条连接转轴3或者设备本体,圆管与转轴3或者设备本体之间的空间与环形通道连通,即形成用于进水的环形空间。与旋转接头连接的管道也包括两层,或者通过旋转接头将进水和排水分离为两个接口,两个接口分别连接进水管和排水管。为了能够提高排水效果,在排水管上设置有真空泵,在排水通道11处形成负压,促使岩屑与废水的排出。
优选的,在设备主体1内部设置有电池8,在短距离疏通中,直接通过电池8供电即可,在对于长距离疏通时,可以在设备主体1上连接电源线,电源线与进水管和排水管一起,不仅仅能够为设备提供稳定的电源,还能够传输稳定的信号。
优选的,所述刀盘4中部设置有凹槽12,所述排水通道11的进水口位于凹槽12内。设置凹槽12的结构,能够对水流起到导流作用,此时水流带动岩屑进入排水通道11。
优选的,所述测堵器10为红外传感器或超声波传感器中的任意一种。
优选的,所述设备主体上设置有行走轮,所述行走轮包括动力轮6与从动轮2,所述动力轮6与设备主体1固定连接,并且通过齿轮与驱动装置14形成传动关系,所述从动轮2通过伸缩杆固定于设备主体1上,所述伸缩杆上设置有弹簧。
优选的,所述设备主体1上沿轴向方向设置有两列动力轮6,所述两列动力轮6间隔角度为90度,所述动力轮6在设备主体1上对称的位置均设置有从动轮2。从动轮2设置有弹簧,能够确保从动轮2始终与切割出的通道接触。
优选的,所述设备主体1上套设有可变形的防护套9。防护套9为橡胶套,防护套9能够保护设备主体1不受到岩屑等伤害,在盲管需要转弯时,防护套9能够在转弯处发生局部变形,使设备通过弯道。

Claims (5)

1.一种盲管疏通与检测一体化设备,其特征在于:包括设备主体(1)和设置于设备主体(1)上的刀盘(4),所述设备主体(1)内设置有驱动装置(14)、无线模块(15)和定位模块(16),所述刀盘(4)上设置有用于检测堵塞的测堵器(10),所述定位模块(16)和测堵器(10)均与无线模块(15)电连接,所述设备主体(1)通过转轴(3)与刀盘(4)转动连接,所述驱动装置(14)与转轴(3)连接;刀盘(4)用于将盲管直接破碎掉,在盲管出现堵塞后,将盲管破碎掉,形成隧道内的排水的通道;所述刀盘(4)上设置有喷水通道(13)和排水通道(11),所述喷水通道(13)有多个,多个喷水通道(13)的出水口分布于刀盘(4)的切割端面上,所述刀盘(4)靠近转轴(3)的一端设置有环形通道,所述环形通道与排水通道(11)同轴,所述喷水通道(13)均与环形通道连通,所述转轴(3)为空心轴,所述设备主体(1)内设置有通孔,所述通孔与空心轴的内部通道、排水通道(11)和环形通道连通;所述排水通道(11)和环形通道上设置有旋转接头,所述旋转接头用于连接进水管和排水管;所述刀盘(4)中部设置有凹槽(12),所述排水通道(11)的进水口位于凹槽(12)内;旋转接头将进水和排水分离为两个接口,两个接口分别连接进水管和排水管,在排水管上设置有真空泵,在排水通道(11)处形成负压;所述刀盘(4)边缘设置有若干切削齿(5),所述切削齿(5)尖端固定有刀头(7),所述切削齿(5)与刀头(7)的接触面上设置有用于检测刀头(7)磨损程度的传感器;所述测堵器(10)为红外传感器或超声波传感器中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种盲管疏通与检测一体化设备,其特征在于:所述用于检测刀头(7)磨损程度的传感器为温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种盲管疏通与检测一体化设备,其特征在于:所述设备主体上设置有行走轮,所述行走轮包括动力轮(6)与从动轮(2),所述动力轮(6)与设备主体(1)固定连接,并且通过齿轮与驱动装置(14)形成传动关系,所述从动轮(2)通过伸缩杆固定于设备主体(1)上,所述伸缩杆上设置有弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种盲管疏通与检测一体化设备,其特征在于:所述设备主体(1)上沿轴向方向设置有两列动力轮(6),所述两列动力轮(6)间隔角度为90度,所述动力轮(6)在设备主体(1)上对称的位置均设置有从动轮(2)。
5.根据权利要求1所述的一种盲管疏通与检测一体化设备,其特征在于:所述设备主体(1)上套设有可变形的防护套(9)。
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