CN211314233U - 一种隧道初支混凝土喷淋养护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道初支混凝土喷淋养护装置，包括用于对隧道内壁进行喷淋养护的喷淋机构、行走机构、与所述喷淋机构连通的供水机构和与所述行走机构连接的供电机构，所述行走机用于使所述喷淋机构沿隧道延伸方向行走，其还包括控制机构，所述控制机构与所述行走机构连接通过无线方式控制所述行走机构。本实用新型将行走机构与控制机构结合，配合无线操控，操作简单，养护速度快，效率高，养护全面，且制作成本低，安拆方便，同时智能控制，水资源的浪费少，且养护的同时可实现隧道内降尘，满足环保需求。

Description

一种隧道初支混凝土喷淋养护装置

技术领域

本实用新型属于隧道施工领域，具体涉及一种隧道初支混凝土喷淋养护装置。

背景技术

隧道工程是目前交通建设中的常见工程，目前的大多数隧道均是采用新奥法进行施工，新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起，作为主要支护手段的一种施工方法，其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力，喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。

喷射混凝土作为新奥法施工中最主要的支护手段，其后期强度的增长与混凝土的养护密不可分，而养护工序又直接影响着混凝土强度的快速稳定上升。而目前大多数初支混凝土均采用人工手动养护或雾炮进行养护，每次养护需要3-4人配合，作业局限性大，养护不全面，成本较高，养护速度慢，对水资源的浪费大，且存在全断面时养护不到位、养护效果差等现象，对混凝土的强度增长造成较大影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型有必要提供一种隧道初支混凝土喷淋养护装置，其将控制系统结合行走机构，并根据开挖方法需求拼装出弧形供水管及旋转喷头，从而解决了现有的人工手动养护或雾炮养护时存在的养护不到位及养护效果差的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种隧道初支混凝土喷淋养护装置，包括用于对隧道内壁进行喷淋养护的喷淋机构、行走机构、与所述喷淋机构连通的供水机构和与所述行走机构连接的供电机构，所述行走机构用于使所述喷淋机构沿隧道延伸方向行走，其还包括控制机构，所述控制机构与所述行走机构连接通过无线方式控制所述行走机构。

进一步的，所述喷淋机构包括支撑架，所述支撑架上固设有喷淋水管，所述喷淋水管包括与隧道内壁弧度相匹配的弧形水管和进水管，所述进水管固设在所述支撑架上且与所述弧形水管连通，所述弧形水管上设有若干向隧道内壁喷射的喷头。

优选的，所述支撑架包括支撑座，所述支撑座与所述行走机构连接，所述支撑座远离所述行走机构的一端固设有一竖直支杆，所述竖直支杆远离所述支撑座的一端固设有支撑斜杆，所述支撑斜杆固设在所述竖直支杆的两侧且关于所述竖直支杆轴对称，所述支撑斜杆远离所述竖直支杆的一端与所述弧形水管连接。具体来说，支撑斜杆远离所述竖直支杆的一端与所述弧形水管可拆卸连接，如扣件式可拆卸连接，可以理解的是，这种可拆卸连接为本领域技术人员都知晓的常规手段，因此，这里不再详细赘述。

进一步的，所述支撑架为一体成型结构，且所述支撑斜杆之间的夹角为钝角。

进一步的，所述弧形水管为不锈钢水管，且所述不锈钢水管为分段连接；所述喷头为旋转喷头，且所述喷头沿所述弧形水管的外弧等距均匀分布。

进一步的，所述行走机构包括行走轨道，所述行走轨道固设在隧道初支混凝土内壁弧顶上，所述行走轨道上设有沿所述行走轨道行走的行走轮，所述行走轮上连接有驱动所述行走轮行走的驱动电机，所述驱动电机与所述供电机构连接。优选的，在所述驱动电机上设有防水罩体，防止喷淋水进入电机造成漏电或烧毁电机。

优选的，所述行走轨道为工字钢，所述行走轮沿所述工字钢的钢槽行走，且在所述行走轨道的端部设有防脱轨单元。

进一步的，所述供水机构包括塑料水管，所述塑料水管的一端与所述喷淋机构连通，所述塑料水管的另一端连通有高压水管，所述高压水管与所述塑料水管的连通处设有阀门，所述高压水管远离所述阀门的一端连通有供水单元。

进一步的，所述供电机构包括配电箱，所述配电箱通过电缆与所述行走机构连接，且所述配电箱外部套设有防水罩体。

进一步的，所述控制机构控制器和控制移动装置，所述控制器设于所述行走机构上用于控制所述行走机构行走，所述控制移动装置通过蓝牙控制所述控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中，根据隧道需要将喷淋机构拼装成与隧道相匹配，将行走机构与控制机构结合，配合无线操控，控制喷淋机构的移动，同时控制喷淋的时机等，从而实现全面、便捷、快速、智能的养护初支混凝土。通过本实用新型的装置，每次养护仅需要1-2人，操作简单，养护速度快，效率高，养护全面，且制作成本低，喷淋机构等均为可拆卸的连接，安拆方便，同时智能控制，水资源的浪费少，且养护的同时可实现隧道内降尘，满足环保需求。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例中隧道初支混凝土喷淋养护装置的整体结构示意图；

图2为图1中行走机构20和支撑架104的结构示意图。

图中：10-喷淋机构，20-行走机构，30-供水机构，40-供电机构，50-控制机构；

101-弧形水管，102-进水管，103-喷头，104-支撑架，201-行走轨道，202-行走轮，203-驱动电机，301-塑料水管，302-高压水管，303-阀门，401-配电箱，501-控制器，502-控制移动装置；

1041-支撑座，1042-竖直支杆，1043-支撑斜杆。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合具体的实施方式对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1中所示，一种隧道初支混凝土喷淋养护装置，其包括喷淋机构10、行走机构20、供水机构30、供电机构40和控制机构50。

请继续参阅图1，喷淋机构10包括弧形水管101和进水管102以及设于弧形水管101上的喷头103，还包括支撑架104。具体来说，为了保证养护的全面性，弧形水管101的弧度优选的与施工隧道内壁弧度相匹配且尽量贴合隧道内壁，喷头103为若干个，向隧道内壁喷射其等距且均匀的安装在弧形水管101的外弧侧，与弧形水管101连通，喷头103可选择市场上常规的喷头选择，这里为了提高喷淋养护的全面性和效率，本实施例中优选喷头103为旋转喷头，从而增加喷淋养护的全面性，喷头103与弧形水管101的连接方式为本领域常规的连接方式，这里不再详细的赘述。进一步的，在本实施例中，弧形水管101为分段水管且材质为不锈钢，具体来说，喷淋机构10要制成弧形与隧道内壁弧形相匹配，并且为了保证不变形，水管需要具有一定的刚度，因此，本实用新型优选不锈钢水管，将若干段水管拼装形成弧形水管101，水管与水管之间的通过管件连接，其为本领域常规的连接方式，这里不再详细的赘述。更进一步的，进水管102设于弧形水管101的内弧，与弧形水管101连通，且固定在支撑架104上，具体来说，在本实用新型中，其采用扣件式或箍圈将进水管102固定在支撑架104上，进水管102主要的作用是为弧形水管101供水，因此，其具体的形状不做具体的限定，在本实施例中，如图1中所示，进水管102呈类“Y”型，其包括竖直管和两个斜管，两根斜管关于竖直管对称设置，两根斜管的一端与竖直管连通，其另一端与弧形水管连通，同时起到支撑弧形水管101的作用，进一步提升喷淋机构10的稳固性。更进一步的，如图1中所示的，支撑架104包括支撑座1041，支撑座1041与行走机构20连接，支撑座1041远离行走机构20的一端固设有一竖直支杆1042，竖直支杆1042远离支撑座1041的一端固设有支撑斜杆1043，支撑斜杆1043固设在竖直支杆1042的两侧且关于竖直支杆1042轴对称，支撑斜杆1043远离竖直支杆1042的一端与弧形水管101连接，具体来说，就是采用扣件或箍圈等可拆卸连接，更优选的，在本实施例中，支撑斜杆1043之间的夹角为钝角，使得装置更加稳定。具体来说，进水管102的竖直管平行的固设在竖直支杆1042上，其另一端与供水机构30连通，支撑座1041固定连接在弧形水管101的弧顶处，这里且弧形水管101可以为整体连通的，也可以是断开的，在本实施例中，弧形水管101分为两大段，支撑座1041位于隧道弧顶位置，位于两大段弧形水管101的中部，连接断开的两大段弧形水管101，具体来说，弧形水管101与支撑座1041的连接端水管外侧车丝，在支撑座1041上焊接一个车丝的短钢管，将弧形水管101与支撑座1041采用螺纹套筒连接。更具体的，支撑座1041、竖直支杆1042和支撑斜杆1043之间可以通过焊接、铆接等本领域常规的连接方式，为了提高支撑架104的稳定性，本实施例中的支撑架104为一体成型结构。

行走机构20包括行走轨道201、行走轮202和驱动电机203。请继续参阅图1，行走轨道201沿隧道延伸方向设置，从而使得装置沿着隧道延伸方向移动进行全面喷淋。进一步的，本实施例中的行走轨道201为工字钢，其安装在隧道初支混凝土的弧顶位置，具体来说，隧道在初期支护施工时，利用支护钢架或钢筋网片及锚杆在隧道初支面预埋连接钢板及高强螺栓，螺栓采用塑料罩保护防止水泥浆污染。待初支混凝土完成后，沿隧道延伸方向安装工字钢作为行走轨道201，工字钢提前焊接连接板，与初支预埋连接板及螺栓用双螺母连接牢固。工字钢宜按2-3m分节，每节用两块连接板固定，预埋连接板位置根据行走长度确定并精确放样，这样的话，隧道前方隧道开挖和后方衬砌施作，可以将后方的工字钢拆下来安装到前方，也就是说只需几十米的工字钢就可以满足整个隧道工作面了，从而实现可持续循环利用的效果。更进一步的，行走轮202嵌入行走轨道201的工字钢的钢槽内，沿钢槽移动，驱动电机203固定在行走机构20上，其输出端与行走轮202连接，具体位置的安装位置可以根据现场需要进行调整，这里不再具体的限定，在驱动电机203的外部套设有防水罩体，从而防止喷淋水进入电机造成漏电或烧毁电机，这里的行走机构20具体的工作与龙门吊或电动葫芦移动类似，因此其原理不再详细赘述，同时在本实施例中，优选的，在行走轨道201的端部设有防脱轨单元，用于防止装置移动脱轨，在本实施例中，是在行走轨道201的两端工字钢腹板处开孔安装有插销，从而防止行走机构20脱轨。驱动电机203与供电机构40连接，接通电源后，通过控制机构50控制驱动电机203转动从而驱动行走轮202沿行走轨道201移动。更进一步的，本实施例中，如图1中所示的，支撑座1041为U型，行走轮202安装在支撑座1041的凹槽内，从而实现与支撑架104的连接。

供水机构30包括塑料水管301，塑料水管301的一端与喷淋机构10连通，具体来说，塑料水管301的一端与进水管102连通，塑料水管的另一端连通有高压水管302，高压水管302的另一端连通有供水单元，用于对装置进行供水，在高压水管302与塑料水管301的连通处设有阀门303，阀门的种类可以根据需要进行选择，这里不做具体的限定，在本实施例中，阀门303为球阀。更具体的，塑料水管301贴合弧形水管101和支撑架104固定，这里的固定使用本领域常规的管件固定方式即可，因此，不做具体的限定，这里是为了空出装置下部的空间，防止移动过程中遇到障碍物，同时方便装置下端的操作空间。

供电机构40包括配电箱401，配电箱401通过电缆与行走机构20连接，具体来说，配电箱401通过电缆与驱动电机203连接，供电驱动电机203从而驱动行走轮202的移动。在本实施例中，配电箱401的外部还套设有防水罩体，从而防止喷淋过程中水淋湿配电箱401，发生安全隐患。

控制机构50包括控制器501和控制移动装置502，控制器501安装在支撑座1041上，具体位置可根据需要进行调整，通过控制移动装置502和控制器501之间的无线信号，从而实现控制移动装置502控制控制器501，本实施例中，控制器501的输出端与驱动电机203的输入端连接，驱动电机203的输出端与行走轮202连接，从而控制行走轮202的走停。在本实施例中，控制移动装置502为手机，其通过与控制器501之间建立蓝牙连接，从而实现控制控制器501的目的。

具体施工时，将行走机构20中的行走轨道201按照前述方式固定在施工隧道的弧顶，然后拼装支撑架104，与行走机构20连接，并检查连接和焊接情况，然后拼装弧形水管101，并安装喷头103，同时安装进水管102，水管与水管之间采用螺纹套筒连接，这属于本领域的常规手段。然后将塑料水管301与进水管102通过螺纹套筒连通，塑料水管301的长度根据养护距离进行预留。同时将配电箱401通过电缆与驱动电机203连接，电缆线的长度根据现场养护距离需要进行预留。

将控制移动装置502和控制器501之间通过蓝牙建立连接，打开供水单元和阀门303供水，喷淋机构10中的喷头103开始进行喷淋，然后通过控制控制移动装置502控制控制器501，实现驱动电机203转动带动行走轮202在行走轨道201上进行移动，从而实现隧道初支混凝土的全方位养护工作。本装置适用于初期支护无中隔墙临时支护的隧道。操作简单方便，投入成本少，只需加工一套工装即可满足一个作业面条件下的初支混凝土养护，节约了养护用水、人力物力和时间成本，并且大大提高了初支混凝土的养护质量。且已经过实地验证，取得了预期效果，具备大规模推广使用的条件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，包括用于对隧道内壁进行喷淋养护的喷淋机构、行走机构、与所述喷淋机构连通的供水机构和与所述行走机构连接的供电机构，所述行走机用于使所述喷淋机构沿隧道延伸方向行走，其还包括控制机构，所述控制机构与所述行走机构连接通过无线方式控制所述行走机构；

所述行走机构包括行走轨道，所述行走轨道固设在隧道内壁弧顶上，所述行走轨道上设有沿所述行走轨道行走的行走轮，所述行走轮上连接有驱动所述行走轮行走的驱动电机，所述驱动电机与所述供电机构连接，且所述驱动电机的外部套设有防水罩体；

所述喷淋机构包括支撑架，所述支撑架包括支撑座，所述支撑座与所述行走机构连接。

2.如权利要求1所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述支撑架上固设有喷淋水管，所述喷淋水管包括与隧道内壁弧度相匹配的弧形水管和进水管，所述进水管固设在所述支撑架上且与所述弧形水管连通，所述弧形水管上设有若干向隧道内壁喷射的喷头。

3.如权利要求2所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述支撑座远离所述行走机构的一端固设有一竖直支杆，所述竖直支杆远离所述支撑座的一端固设有支撑斜杆，所述支撑斜杆固设在所述竖直支杆的两侧且关于所述竖直支杆轴对称，所述支撑斜杆远离所述竖直支杆的一端与所述弧形水管连接。

4.如权利要求3所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述支撑架为一体成型结构，且所述支撑斜杆之间的夹角为钝角。

5.如权利要求2所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述弧形水管为不锈钢水管，且所述不锈钢水管为分段连接；所述喷头为旋转喷头，且所述喷头沿所述弧形水管的外弧等距均匀分布。

6.如权利要求1所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述行走轨道为工字钢，所述行走轮沿所述工字钢的钢槽行走，且在所述行走轨道的端部设有防脱轨单元。

7.如权利要求1所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述供水机构包括塑料水管，所述塑料水管的一端与所述喷淋机构连通，所述塑料水管的另一端连通有高压水管，所述高压水管与所述塑料水管的连通处设有阀门，所述高压水管远离所述阀门的一端连通有供水单元。

8.如权利要求1所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述供电机构包括配电箱，所述配电箱通过电缆与所述行走机构连接，且所述配电箱外部套设有防水罩体。

9.如权利要求1所述的隧道初支混凝土喷淋养护装置，其特征在于，所述控制机构包括控制器和控制移动装置，所述控制器设于所述行走机构上用于控制所述行走机构的行走，所述控制移动装置通过蓝牙控制所述控制器。

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