CN217896088U - 一种无砟轨道混凝土自动化养护系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无砟轨道施工的技术领域，公开了一种无砟轨道混凝土自动化养护系统，包括补水装置、保湿布和隔水膜，所述保湿布用于覆盖于混凝土表面，所述隔水膜覆盖于保湿布，所述补水装置位于保湿布和隔水膜之间，所述补水装置耦接有用于控制补水装置排水的控制电路，所述控制电路包括：湿度检测比较模块、开关模块和执行模块；本申请具有提高对混凝土保湿养护的可靠性的效果。

Description

一种无砟轨道混凝土自动化养护系统

技术领域

本申请涉无砟轨道施工的技术领域，尤其是涉及一种无砟轨道混凝土自动化养护系统。

背景技术

目前，越来越多的高速铁路正在采用无砟轨道取代有砟轨道，无砟轨道具有降低道砟飞溅对列车以及轨道周边人员和财物的安全威胁的效果，且能够提高列车运行的平顺性、稳定性，具有使用寿命长，耐久性好，维修工作少的优点。

现有的无砟轨道常采用混凝土材料整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，因而在施工中需要进行大量的大体积混凝土浇筑施工，大体积混凝土浇筑后的一段时间内需要对混凝土进行保湿，且保湿工作对混凝土的质量至关重要，目前常采用人工定期开启水泵和输水管的阀门以进行混凝土的保湿工作；若工作人员疏忽则易导致未及时对混凝土补水或者未及时停止对混凝土补水的情况发生。

根据上述相关技术，发明人认为人工执行存在对混凝土的补水工作容易发生失误的问题。

实用新型内容

为了提高对混凝土保湿养护的可靠性，本申请提供了一种无砟轨道混凝土自动化养护系统。

本申请需要解决的技术问题采用如下技术方案实现：

一种无砟轨道混凝土自动化养护系统，包括补水装置、保湿布和隔水膜，所述保湿布用于覆盖于混凝土表面，所述隔水膜覆盖于保湿布，所述补水装置位于保湿布和隔水膜之间，所述补水装置耦接有用于控制补水装置排水的控制电路，所述控制电路包括：

湿度检测比较模块，用于检测保湿布的湿度并输出湿度检测信号，湿度检测比较模块设置有第一基准信号Vref1以在湿度检测信号小于第一基准信号Vref1时发出湿度比较信号；

开关模块，耦接于湿度检测比较模块以在接收到湿度比较信号时发出开关信号；

执行模块，耦接于开关模块并串联在补水装置的供电回路中，以在接收到开关信号时发出执行信号控制补水装置排水。

通过上述技术方案，保湿布覆盖于浇筑完成的混凝土表面，用于吸水保湿，隔水膜覆盖于保湿布的上方，用于隔绝水汽，减少混凝土表面以及保湿布内的水分流失，补水装置位于保湿布与隔水膜之间，用于将水补充至保湿布中，由于保湿布具有良好的吸水性，一方面能够将混凝土表面泌出的水分吸收，另一方面也可以在后续对混凝土补水的时候吸收水分，使水分更均匀分布于覆盖区域，提高混凝土保湿养护的效果；补水装置还设置有控制电路，其中湿度检测比较模块检测保湿布的湿度并输出湿度检测信号与预设的第一基准信号Vref1进行对比，以在湿度小于预设的阈值时发出湿度比较信号，开关模块接收到湿度比较信号时发出开关信号，执行模块在接收到开关信号时发出执行信号以控制补水装置排水，以实现在检测到湿度较小时自动对混凝土补水的功能。

优选的，所述补水装置包括水泵和若干条喷淋管，所述水泵的出水口连通于喷淋管的进水口，所述喷淋管设置有用于封堵喷淋管自身的出水口的自封阀和用于喷水的喷淋口，当喷淋管的出水口与相邻喷淋管的进水口固定连通时，自封阀与喷淋管的出水口之间存在可供水流通过的间隙。

通过上述技术方案，补水装置包括水泵和若干喷淋管，水泵的出水口连接于一条喷淋管的进水口，用于向喷淋管供水；喷淋管设置有用于喷水的喷淋口，喷淋管设置有用于封堵水流从出水口流出的自封阀，喷淋管的出水口可以与另一条喷淋管的进水口连通，且当喷淋管的出水口与相邻喷淋管的进水口固定连通时，自封阀与喷淋管的出水口之间存在可供水流通过的间隙，使得水流可以从水泵流至各条喷淋管，但无法从远离水泵一端的喷淋管的出水口流出，只能通过各条喷淋管的喷水口向保湿布喷出水流；由于无砟轨道的混凝土结构具有宽度尺寸小，长度尺寸大且需要持续沿轨道长度方向进行混凝土施工的特征，因而将多条喷淋管的相互连接，可以延长补水装置的喷淋范围，提高了补水装置对无砟轨道施工中混凝土养护的保湿效果。

优选的，所述喷淋管的出水口处内壁设置有内螺纹，所述喷淋管的进水口处外壁设置有用于与相邻喷淋管的内螺纹进行螺纹连接的外螺纹。

通过上述技术方案，喷淋管的出水口处内壁设置有内螺纹，且喷淋管的进水口处外壁设置有用于与相邻喷淋管的内螺纹进行螺纹连接的外螺纹，因而相邻的喷淋管之间通过螺纹连接的方式进行连接，以实现将多条喷淋管相互连接的功能。

优选的，所述喷淋管的出水口处内壁固定连接有环状凸台，所述自封阀包括堵液球和弹性件，所述弹性件的一端固定连接于喷淋管内壁，所述弹性件的另一端固定连接于堵液球，所述堵液球抵接于环状凸台以封堵喷淋管；所述喷淋管的进水口处设置有顶管，所述顶管的管壁开设有液流孔。

通过上述技术方案，自封阀包块堵液球和弹性件，弹性件固定连接于喷淋管内壁，且弹性件的另一端固定连接于堵液球，且喷淋管的出水口处内壁设置有环状凸台，堵液球在弹性件弹力的作用下抵接于环状凸台，以达到封堵喷淋管的功能，使水流无法从喷淋管的出水口流出；喷淋管的进水口处设置有顶管，用于抵接堵液球，当喷淋管的进水口与相邻喷淋管的出水口连接时，顶管抵接堵液球以压缩弹性件，使得堵液球与环状凸台的抵接关系解除，且顶管的管壁开设有液流孔，当堵液球与环状凸台的抵接关系解除时，水流能够从喷淋管的出水口流至相邻喷淋管的入水口，从而达到当相邻的两条喷淋管螺纹连接时，该相邻的两条喷淋管之间的水流通道也连通。

优选的，所述喷淋口设置有用于控制喷淋口的水流通道开启或关闭的电磁阀。

通过上述技术方案，由于在无砟轨道的混凝土施工中，常采用分段浇筑的方式进行施工，因而各段混凝土结构需进行喷淋保湿工作的时间存在差异，喷淋口设置有用于控制喷淋口的水流通道开启或关闭的电磁阀，使得各喷淋口可以通过设置在喷淋口水流通道的电磁阀独立控制，从而实现单独对需进行喷淋保湿的混凝土结构段进行喷淋的功能，以防喷淋保湿工作对湿度较高或刚浇筑完成的混凝土结构段造成影响的情况发生，提高了混凝土养护的效果。

优选的，所述湿度检测比较模块包括湿度传感器和第一比较器N1，所述湿度传感器用于检测保湿布的湿度，湿度传感器的信号输出端连接于第一比较器N1的反相输入端，第一比较器N1的正相输入端耦接入第一基准信号Vref1，第一比较器N1的信号输出端经第一电阻器R1后耦接于开关模块。

通过上述技术方案，当保湿布的湿度正常时，湿度检测信号大于第一基准信号Vref1，而当湿度传感器检测到保湿布的湿度过低时，湿度检测信号小于第一基准信号Vref1，第一比较器N1的信号输出端输出湿度比较信号至开关模块，实现检测保湿布的湿度是否过低的功能。

优选的，所述开关模块包括第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极经第一电阻器R1后耦接于第一比较器N1的信号输出端，第一三极管Q1的集电极与第二电阻器R2串联后耦接于电源电压VCC，第一三极管Q1的发射极与执行模块耦接后接地。

通过上述技术方案，当第一三极管Q1的基极接收到第一比较器N1信号输出端输出的湿度比较信号时，第一三极管Q1由低电平转换成高电平并发出开关信号至第一继电器KM1，使得第一继电器KM1的常开触点开关KM1-1闭合，当第一三极管Q1未接收到湿度比较信号时，维持低电平时，常开触点开关KM1-1处于断开状态，第一三极管Q1用于将检测来自湿度检测比较模块的信号，根据接收到的不同信号控制执行模块的工作状态。

优选的，所述执行模块包括第一延时断电继电器KT1和第二继电器KM2，第一延时断电继电器KT1的线圈一端串联于第一三极管Q1的发射极，另一端接地，第一延时断电继电器KT1包括常开触点开关KT1-1，常开触点开关KT1-1串联于电磁阀的供电回路；第二继电器KM2的线圈串联于电磁阀的供电回路，第二继电器KM2包括常开触点开关KM2-1，常开触点开关KM2-1串联于水泵的供电回路。

通过上述技术方案，当第一延时断电继电器KT1接收到开关信号时，第一延时断电继电器KT1发出执行信号使得常开触点开关KT1-1闭合，进而接通电磁阀的供电回路，以开启相应喷淋口的水流通道；电磁阀供电回路被接通的同时第二继电器KM2得电使得常开触点开关KM2-1闭合，进而接通水泵的供电回路，使得水泵向喷淋管供水，使水从水流通道被开启的喷淋口喷出，以对相应的混凝土结构段进行保湿养护，且由于采用了第一延时断电继电器KT1，当检测到保湿布的湿度恢复正常时，仍能够使电磁阀和水泵持续得电一段时间，便于降低水泵和电磁阀频繁开启关闭对使用寿命的影响；当第一延时断电继电器KT1未接收到开关信号时，常开触点开关KT1-1处于断开状态，电磁阀和水泵均未得电。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1. 保湿布覆盖于浇筑完成的混凝土表面，用于吸水保湿，隔水膜覆盖于保湿布的上方，用于隔绝水汽，减少混凝土表面以及保湿布内的水分流失，补水装置位于保湿布与隔水膜之间，用于将水补充至保湿布中，由于保湿布具有良好的吸水性，一方面能够将混凝土表面泌出的水分吸收，另一方面也可以在后续对混凝土补水的时候吸收水分，使水分更均匀分布于覆盖区域，提高混凝土保湿养护的效果；补水装置还设置有控制电路，其中湿度检测比较模块检测保湿布的湿度并输出湿度检测信号与预设的第一基准信号Vref1进行对比，以在湿度小于预设的阈值时发出湿度比较信号，开关模块接收到湿度比较信号时发出开关信号，执行模块在接收到开关信号时发出执行信号以控制补水装置排水，以实现在检测到湿度较小时自动对混凝土补水的功能。

2. 补水装置包括水泵和若干喷淋管，水泵的出水口连接于一条喷淋管的进水口，用于向喷淋管供水；喷淋管设置有用于喷水的喷淋口，喷淋管设置有用于封堵水流从出水口流出的自封阀，喷淋管的出水口可以与另一条喷淋管的进水口连通，且当喷淋管的出水口与相邻喷淋管的进水口固定连通时，自封阀与喷淋管的出水口之间存在可供水流通过的间隙，使得水流可以从水泵流至各条喷淋管，但无法从远离水泵一端的喷淋管的出水口流出，只能通过各条喷淋管的喷水口向保湿布喷出水流；由于无砟轨道的混凝土结构具有宽度尺寸小，长度尺寸大且需要持续沿轨道长度方向进行混凝土施工的特征，因而将多条喷淋管的相互连接，可以延长补水装置的喷淋范围，提高了补水装置对无砟轨道施工中混凝土养护的保湿效果。

3. 自封阀包块堵液球和弹性件，弹性件固定连接于喷淋管内壁，且弹性件的另一端固定连接于堵液球，且喷淋管的出水口处内壁设置有环状凸台，堵液球在弹性件弹力的作用下抵接于环状凸台，以达到封堵喷淋管的功能，使水流无法从喷淋管的出水口流出；喷淋管的进水口处设置有顶管，用于抵接堵液球，当喷淋管的进水口与相邻喷淋管的出水口连接时，顶管抵接堵液球以压缩弹性件，使得堵液球与环状凸台的抵接关系解除，且顶管的管壁开设有液流孔，当堵液球与环状凸台的抵接关系解除时，水流能够从喷淋管的出水口流至相邻喷淋管的入水口，从而达到当相邻的两条喷淋管螺纹连接时，该相邻的两条喷淋管之间的水流通道也连通。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是本申请实施例中喷淋管的结构示意图。

图3是本申请实施例中控制电路的电路图。

附图标记说明：

100、混凝土；1、补水装置；11、水泵；12、喷淋管；121、自封阀；1211、堵液球；1212、弹性件；122、喷淋口；1221、电磁阀；13、内螺纹；14、外螺纹；15、环状凸台；16、顶管；161、液流孔；2、保湿布；3、隔水膜；4、湿度检测比较模块；5、开关模块；6、执行模块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请公开一种无砟轨道混凝土100自动化养护系统，参照图1，无砟轨道混凝土100自动化养护系统包括补水装置1、保湿布2和隔水膜3，保湿布2用于覆盖在混凝土100的表面，隔水膜3覆盖于保湿布2的上方，补水装置1位于保湿布2和隔水膜3之间；其中，保湿布2具体可以选用吸水性较好的土工布，以便吸收混凝土100浇筑完成后初期表面泌出的水分，同时也便于吸收补水装置1喷淋的水，保湿布2还可以起到过滤作用，以防补水装置1喷淋的水中含有的杂质接触混凝土100表面以影响混凝土100的质量；隔水膜3可以选用塑料薄膜，用于隔绝水汽，减少混凝土100表面以及保湿布2内的水分流失；隔水装置用于在保湿布2的湿度过小时向保湿布2喷水，以对浇筑完成的混凝土100进行保湿养护。

补水装置1包括水泵11和若干条喷淋管12，其中水泵11的出水口连接于一条喷淋管12的进水口，当水泵11启动时，向喷淋管12内供水，喷淋管12的出水口与另一喷淋管12的进水口可拆卸连接且水流通道相互连通，喷淋管12上开设有至少一个用于将水从喷淋管12内喷出的喷淋口122，在实际使用中，水泵11连接至少一条喷淋管12，喷淋管12的数量和每一条喷淋管12上的喷淋口122数量可以根据实际需求确定，且喷淋管12的数量可以随着无砟轨道的混凝土100浇筑进度进行增添，喷淋管12的延伸方向与无砟轨道的延伸方向相同。

参照图2，喷淋管12的出水口一端的内壁设置有内螺纹13，且喷淋管12的进水口一端的外壁设置有用于与内螺纹13进行螺纹连接的外螺纹14，各喷淋管12的内螺纹13、外螺纹14的尺寸参数均一致且可以任意互换连接，以实现将多条喷淋管12相互连接的功能。

喷淋管12的出水口一端的内壁还设置有环状凸台15，环状凸台15靠近喷淋管12进水口的一端为锥面，且内螺纹13设置于环状凸台15横截面的顶部；喷淋管12的出水口的一端还设置有自封阀121，其中自封阀121包括堵液球1211和弹性件1212，弹性件1212的一端固定连接于喷淋管12内壁，弹性件1212的另一端固定连接于堵液球1211，弹性件1212和堵液球1211均位于环状凸台15靠近进水口的一端，当喷淋管12的出水口未与另一条喷淋管12的进水口连通时，堵液球1211在弹性件1212弹力的作用下抵接于环状凸台15靠近进水口的一端，以封堵喷淋管12出水口的水流路径，其中，弹性件1212可以选用防锈弹簧制成，堵液球1211可以选用弹性材料制成，以便提高自封阀121的使用寿命以及对水流的封堵效果。

喷淋管12的进水口一端设置有顶管16，顶管16的侧壁开设有液流孔161，且外螺纹14设置于顶管16的外壁上，当喷淋管12的外螺纹14与另一条喷淋管12的内螺纹13之间螺纹连接时，顶管16的端部抵接于堵液球1211，且弹性件1212被压缩，使堵液球1211与环状凸台15之间的抵接关系接触，因而喷淋管12内的水流，使自封阀121与喷淋管12的出水口之间存在可供水流通过的间隙，进而使水流能够从喷淋管12的出水口通过液流孔161进入另一条喷淋管12中。

喷淋口122的水流通道上设置有用于控制喷淋口122的水流通道开启或关闭的常闭式电磁阀1221，当电磁阀1221得电时，喷淋口122的水流通道开启，使得喷淋管12内的水能够从喷淋口122处流出，喷淋口122上开设有若干可供喷淋管12内的水流出的小孔，以对喷淋所用的水进行过滤，减少杂质接触混凝土100表面的情况发生。

本实施例的实施原理为：当进行无砟轨道的混凝土100浇筑施工时，将完成浇筑的混凝土100表面铺设保湿布2，并在保湿布2上方设置水泵11和喷淋管12，其中喷淋管12朝向无砟铁轨施工时的延伸方向设置，将水泵11的出水口与喷淋管12连接，并在喷淋管12的出水口处连接另一根喷淋管12，使得水泵11的出水口与各喷淋管12连通，水流能够从喷淋口122喷出；在无砟轨道的施工过程中，应当根据施工进程不断在远离水泵11一端的喷淋口122的出水口处接驳新的喷淋管12，使得补水装置1的喷淋范围能够与混凝土100施工进度相适应。

参照图3，补水装置1还耦接有用于控制补水装置1排水的控制电路，控制电路包括湿度检测比较模块4、开关模块5和执行模块6，具体地，每一条喷淋管12均设置有独立的湿度检测比较模块4和开关模块5，以及执行模块6中的第一延时断电继电器KT1。

湿度检测比较模块4用于检测保湿布2的湿度并输出湿度检测信号，湿度检测比较模块4设置有第一基准信号Vref1以在湿度检测信号小于第一基准信号Vref1时发出湿度比较信号，湿度检测比较模块4包括湿度传感器和第一比较器N1，具体地，湿度传感器的数量和安装位置应当根据实际施工需求所确定，若一个湿度检测比较模块4中包括多个湿度传感器，则应当以检测到湿度最低的湿度传感器所输出的信号与第一基准信号Vref1进行对比；湿度传感器用于检测保湿布2的湿度，湿度传感器的信号输出端连接于第一比较器N1的反相输入端，第一比较器N1的正相输入端耦接入第一基准信号Vref1，第一比较器N1的信号输出端经第一电阻器R1后耦接于开关模块5。

开关模块5耦接于湿度检测比较模块4以在接收到湿度比较信号时发出开关信号，开关模块5包括第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极经第一电阻器R1后耦接于第一比较器N1的信号输出端，第一三极管Q1的集电极与第二电阻器R2串联后耦接于电源电压VCC，第一三极管Q1的发射极与执行模块6耦接后接地。

执行模块6耦接于开关模块5并串联在补水装置1的供电回路中，以在接收到开关信号时发出执行信号控制补水装置1排水，执行模块6包括第一延时断电继电器KT1和第二继电器KM2，第一延时断电继电器KT1的线圈一端串联于第一三极管Q1的发射极，另一端接地，第一延时断电继电器KT1包括常开触点开关KT1-1，常开触点开关KT1-1串联于电磁阀1221的供电回路；第二继电器KM2的线圈串联于电磁阀1221的供电回路，第二继电器KM2包括常开触点开关KM2-1，常开触点开关KM2-1串联于水泵11阀的供电回路，具体地，第一延时断电继电器KT1的延时的时间可以根据实际需求调整。

本实施例的实施原理为：当任一湿度传感器检测到保湿布2的湿度低于预设的阈值时，对应的湿度检测比较模块4发出湿度比较信号至开关模块5，开关模块5接收到湿度比较信号后发出开关信号至执行模块6，执行模块6接收到开关信号后发出执行信号，以控制检测到保湿布2的湿度低于预设的阈值的湿度传感器所对应的喷淋管12的喷淋口122的电磁阀1221得电开启，同时水泵11得电开启，使该喷淋口122向外喷水。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：包括补水装置(1)、保湿布(2)和隔水膜(3)，所述保湿布(2)用于覆盖于混凝土(100)表面，所述隔水膜(3)覆盖于保湿布(2)，所述补水装置(1)位于保湿布(2)和隔水膜(3)之间，所述补水装置(1)耦接有用于控制补水装置(1)排水的控制电路，所述控制电路包括：

湿度检测比较模块(4)，用于检测保湿布(2)的湿度并输出湿度检测信号，湿度检测比较模块(4)设置有第一基准信号Vref1以在湿度检测信号小于第一基准信号Vref1时发出湿度比较信号；

开关模块(5)，耦接于湿度检测比较模块(4)以在接收到湿度比较信号时发出开关信号；

执行模块(6)，耦接于开关模块(5)并串联在补水装置(1)的供电回路中，以在接收到开关信号时发出执行信号控制补水装置(1)排水。

2.根据权利要求1所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述补水装置(1)包括水泵(11)和若干条喷淋管(12)，所述水泵(11)的出水口连通于喷淋管(12)的进水口，所述喷淋管(12)设置有用于封堵喷淋管(12)自身的出水口的自封阀(121)和用于喷水的喷淋口(122)，当喷淋管(12)的出水口与相邻喷淋管(12)的进水口固定连通时，自封阀(121)与喷淋管(12)的出水口之间存在可供水流通过的间隙。

3.根据权利要求2所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述喷淋管(12)的出水口处内壁设置有内螺纹(13)，所述喷淋管(12)的进水口处外壁设置有用于与相邻喷淋管(12)的内螺纹(13)进行螺纹连接的外螺纹(14)。

4.根据权利要求3所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述喷淋管(12)的出水口处内壁固定连接有环状凸台(15)，所述自封阀(121)包括堵液球(1211)和弹性件(1212)，所述弹性件(1212)的一端固定连接于喷淋管(12)内壁，所述弹性件(1212)的另一端固定连接于堵液球(1211)，所述堵液球(1211)抵接于环状凸台(15)以封堵喷淋管(12)；所述喷淋管(12)的进水口处设置有顶管(16)，所述顶管(16)的管壁开设有液流孔(161)。

5.根据权利要求4所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述喷淋口(122)设置有用于控制喷淋口(122)的水流通道开启或关闭的电磁阀(1221)。

6.根据权利要求1所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述湿度检测比较模块(4)包括湿度传感器和第一比较器N1，所述湿度传感器用于检测保湿布(2)的湿度，湿度传感器的信号输出端连接于第一比较器N1的反相输入端，第一比较器N1的正相输入端耦接入第一基准信号Vref1，第一比较器N1的信号输出端经第一电阻器R1后耦接于开关模块(5)。

7.根据权利要求6所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述开关模块(5)包括第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极经第一电阻器R1后耦接于第一比较器N1的信号输出端，第一三极管Q1的集电极与第二电阻器R2串联后耦接于电源电压VCC，第一三极管Q1的发射极与执行模块(6)耦接后接地。

8.根据权利要求7所述的一种无砟轨道混凝土(100)自动化养护系统，其特征在于：所述执行模块(6)包括第一延时断电继电器KT1和第二继电器KM2，第一延时断电继电器KT1的线圈一端串联于第一三极管Q1的发射极，另一端接地，第一延时断电继电器KT1包括常开触点开关KT1-1，常开触点开关KT1-1串联于电磁阀(1221)的供电回路；第二继电器KM2的线圈串联于电磁阀(1221)的供电回路，第二继电器KM2包括常开触点开关KM2-1，常开触点开关KM2-1串联于水泵(11)的供电回路。

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