隧道混凝土襯砌全自主養護設備及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉屬于隧道養護設備領域，確切地說是隧道混凝土襯砌全自主養護設備及其使用方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國道路建設的快速發展，高原、山嶺隧道工程所占的比例逐步增加，同時對隧道襯砌混凝土的強度、抗滲性能、耐久性也提出了更高的要求。隧道主要支護形式為初期支護和二襯支護，初期支護中必然要用到噴射混凝土，二襯支護主要為澆筑混凝土。
[0003]混凝土發生濕度變化，其體積也相應地發生膨脹或者收縮線性。對于新澆筑的混凝土，由于濕度變化而引起的體積變形為塑性收縮；對于硬化混凝土，由于濕度變化而引起的體積變形為干燥收縮。混凝土表面脫水的速率大時，混凝土內部出現負的毛細管壓力，并產生漿體體積的塑性收縮。由于收縮在混凝土塊體內是不均勻的，這種體積變化的差異可產生拉應力，促使混凝土塊體出現裂縫，從而破壞表面層表面的完整性，并降低其耐久性。
[0004]在隧道工程施工中，長大隧道因洞內溫度較恒定，洞內空氣有一定濕度，在混凝土養護工序控制上，普遍存在重視不夠、控制不嚴的現象，致使初支混凝土和二襯混凝土養護不到位，強度和耐久性受到影響。而且，由于長大隧道斷面大、距離遠，采用人工灑水養護無法保證灑水均勻，混凝土養護問題成為隧道施工中普遍存在的問題。
[0005]目前，雖然有噴水養護的設備，但是也需要工人現場操作，自動化水平低。

【發明內容】

[0006]為解決上述問題，本發明的目的是提供隧道混凝土襯砌全自主養護設備。
[0007]本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現:本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現:隧道混凝土襯砌全自主養護設備，包括養護臺架、控制器、噴水裝置和配電箱，噴水裝置由增加泵、噴水管和霧化噴嘴組成，養護臺架下部安裝行走裝置、控制器，養護臺架上部安裝兩排平行的弧形噴水管，噴水管上設置數個霧化噴嘴，行走裝置有行走輪和行走電機組成，養護臺架下部安裝行走輪，行走輪與行走電機連接，增壓泵通過軟管連接噴水管，養護臺架上安裝紅外測距儀；控制器內設置單片機、無線傳輸模塊、放大器和輸入面板，紅外測距儀的輸出端連接放大器的輸入端，放大器的輸出端、輸入面板的輸出端、無線傳輸模塊的輸出端連接單片機，單片機的輸出端連接噴水裝置、行走裝置，無線傳輸模塊的無線連接遙控器，配電箱給噴水裝置、控制器、行走裝置、紅外測距儀供電。
[0008]為進一步實現本發明的目的，還可以采用以下技術方案:所述的噴水管為弧形鋼管，每弧形鋼管上設置5-10個霧化噴嘴。所述的行走輪安裝在養護臺架下部的兩側，每側前后分別安裝一個，其中一側的一個行走輪上安裝行走電機，行走電機為2.2kw三相異步電動機。所述的養護臺架上部設置連接座，連接座上安裝長條形的固定架，固定架兩端分別安裝帶有動力機構的主動鏈輪和從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪之間設置傳動鏈條，固定架兩側設置導向槽，傳動鏈條上安裝前端開口的固定座，固定座上設置導向板，導向板與導向槽配合，固定座內固定安裝紅外測距儀，固定座上部開設通孔，養護臺架上設置L型遮擋板，L型遮擋板的水平板位于固定架的上部，L型遮擋板的豎直板能夠與通孔配合。
[0009]隧道混凝土襯砌全自主養護設備的使用方法，包括下述步驟:①根據隧道硐室斷面調節養護臺架的高度、噴水管的弧度，使噴水管距離隧道硐室的襯砌輪廓0.4?0.6m ;②啟動行走裝置，使養護臺架在隧道硐室內行走，養護臺架的行走速度為4-8m/min，行走0-80m后返回原處；同時啟動噴水裝置對隧道硐室的襯砌混凝土面噴水；同時啟動紅外測距儀進行測距，根據紅外測距儀的測距距離保持行走距離在O-SOm內。③養護期限在7-28d，每隔兩小時重復步驟②。
[0010]本發明的優點在于:本發明操作簡便，實現養護的自動化，能夠自動行走、噴淋，有效地減少襯砌混凝土表面裂紋，也可以通過遙控器自動控制行走速度，保證混凝土襯砌強度和耐久性，產生間接地經濟效益；噴水管安裝在養護臺架上，規避了高空作業風險；臺架容易制作，大小具備可調性，適用于各種類型的隧道襯砌混凝土養護施工；本發明能根據襯砌混凝土的需要，實現自動定量、定時給水，每1-3h供給一次，并保證24h不間斷；通過紅外測距儀8，可實現自動控制養護距離，每次均可滿足O-SOm ;本發明提高施工效率，降低養護工序成本，改善了混凝土外觀質量，凈化了洞內空氣，減少了通風時間，為施工創造了明顯的經濟效益。本發明還具有結構簡潔緊湊、制造成本低廉和使用簡便的優點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明結構示意圖；圖2是圖1右視結構示意圖；圖3是圖1的A向視放大結構示意圖；圖4是本發明的工作原理圖。
[0012]附圖標記:1養護臺架2霧化噴嘴3噴水管4行走輪5控制器6增加泵7軟管8紅外測距儀9行走電機10單片機11無線傳輸模塊12放大器13輸入面板14配電箱15遙控器16L型遮擋板17主動鏈輪18固定架19連接座20導向板21導向槽22傳動鏈條23從動鏈輪24固定座25通孔。
【具體實施方式】
[0013]隧道混凝土襯砌全自主養護設備，如圖1、圖2、圖3所示，包括養護臺架1、控制器
5、噴水裝置和配電箱14，噴水裝置由增加泵6、噴水管3和霧化噴嘴2組成，所述的噴水管3為弧形鋼管，每弧形鋼管上設置5-10個霧化噴嘴2，養護臺架I下部安裝行走裝置、控制器5，養護臺架I上部安裝兩排平行的弧形噴水管3，噴水管3上設置數個霧化噴嘴2，行走裝置有行走輪4和行走電機9組成，養護臺架I下部安裝行走輪4，行走輪4與行走電機9連接，增壓泵6通過軟管7連接噴水管3，養護臺架I上安裝紅外測距儀8 ;控制器5內設置單片機10、無線傳輸模塊11、放大器12和輸入面板13，紅外測距儀8的輸出端連接放大器12的輸入端，放大器12的輸出端、輸入面板13的輸出端、無線傳輸模塊11的輸出端連接單片機10，單片機10的輸出端連接噴水裝置、行走裝置，無線傳輸模塊11的無線連接遙控器15，配電箱14給噴水裝置、控制器5、行走裝置、紅外測距儀8供電。遙控器15通過無效傳輸模塊11遙控設備能控制運行速度。
[0014]所述的行走輪4安裝在養護臺架I下部的兩側，每側前后分別安裝一個，其中一側的一個行走輪4上安裝行走電機9，行走電機9為2.2kw三相異步電動機。行走設備采用直徑38cm鋼輪。可以使用遙控器控制左右側勻速前移，臺架移速度為6m/min。
[0015]所述增壓