一种用于隧道二次衬砌的喷淋养护台车的制作方法

本发明属于一种用于隧道二次衬砌的喷淋养护台车。

背景技术：

目前在隧道工程施工中，二次衬砌是隧道工程重要组成部分，隧道的使用时间长短很大程度上取决于二次衬砌的质量。由于隧道空间一般较小，没有室外工程的空间宽阔，同时由于隧道施工工艺复杂、支撑和辅助设备多，二次衬砌养护工作的环境无法与室外混凝土养护比较，二次衬砌的养护一直都是众多隧道在施工过程中比较难解决的问题。长久以来，二次衬砌混凝土养护多依靠人工喷淋养护的方法。人工喷淋的方法有需常搭拆脚手架、养护范围小、费工费力、养护期占用隧道内空间时间长，影响隧道内其他人员及设备的施工、耗水量大和养护质量差的不足。

为克服传统人工喷淋养的方法的不足，中国专利cn207538838u公开了一种全自动隧道二衬养护台车，包括桁架系统、喷淋系统、行走系统、感应系统和控制箱。桁架系统是台车的支撑性框架，包括横梁和支腿，由型钢焊接焊接或拼装而成，喷淋系统的喷淋管道位于支撑性框架的上端和两侧。该专利虽然克服了人工喷淋养的养护范围小、无需常搭拆脚手架和费工费力的不足，但其所有结构均为固定结构，养护期内仍较长时间占用有限的隧道内空间，影响隧道内其他人员及设备的施工，且无节水装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于隧道二次衬砌的喷淋养护台车，设有气囊伸缩式喷水带结构，具有设计合理，喷淋系统收缩化，结构简单，养护期占用隧道内空间时间短，省时省力，节水和使用效果好的优点。

为此，本发明的一种用于隧道二次衬砌的喷淋养护台车由车体、车轮、驾驶室、喷淋头、水泵设备、充气设备和水箱所组成，其中：

车体：用于承载和移动水泵设备、充气设备、水箱和气囊伸缩式喷水带。车体上端后部设支撑架，轮盘位于两支撑架之间。轮盘中部设轮轴，轮轴两端通过位于两支撑架上的轴承副轴设在支撑架上。位于车体后端的轮轴端穿过对应支撑架上的轴承副与从动链轮固定，从动链轮下端的车体上设电机，电机通过主动链轮和链条带动从动链轮使轮轴及轮盘在支撑架上转动。气囊伸缩式喷水带的后端固定在轮盘中部的轮轴上。轮盘下端的车体上设集水过滤盘。车体上端前部设水泵设备和充气设备，车体下端设水箱。

气囊伸缩式喷水带：用于形成伸缩式喷水支撑架及收集喷淋水于集水过滤盘中。气囊伸缩式喷水带的两侧边为左、右充气支撑管。左、右充气支撑管的下部为直柱形，左、右充气支撑管的上部为弧形。左、右充气支撑管在气囊伸缩式喷水带的前后端相通。左、右充气支撑管之间设一定宽度的连接带。连接带外侧中部设喷淋管，喷淋管的外侧中部呈间隔距离设众多个与喷淋管相通的喷淋头。气囊伸缩式喷水带的后端固定在轮盘中部的轮轴上。注气管和注水管的一端分别设在前端轮盘的外侧壁外端，注气管和注水管的另一端分别与左、右充气支撑管和喷淋管相通。气囊伸缩式喷水带的前端设迁头部，迁头部的中部设通孔。集水斗的对应内侧壁上设钩耳，集水斗通过卡钩及钢丝绳设在迁头部的下端，集水斗下端设出水口，导水管的一端与集水斗的出水口相接，导水管的另一端位于集水过滤盘内。

集水过滤盘：用于收集、过滤喷淋水于水箱中循环再利用。集水过滤盘的上端边为带上凸沿的盘形体。集水过滤盘的下端面为过滤网且与水箱的内上端相通。集水过滤盘的过滤网的上端设过滤砂层，过滤砂层的上端为过滤纤维层。

水泵设备：用于向喷淋管内压入喷淋水，水泵设备的抽水口与水箱内下部相通，水泵设备的压水口通过出水阀门和压水导管及快接水阀头与注水管相通；

充气设备：用于向左、右充气支撑管内压入空气。充气设备的充气口与通过出气阀门和压气导管及快接气阀头与注气管相通。

所述的水箱内下部设有电加热管。所述的带喷淋管的连接带外侧与左、右充气支撑管形成集水凹槽面。所述的左、右充气支撑管由橡胶内管外包设尼龙布构成。所述的快接水阀头和快接气阀头与左、右充气支撑管和喷淋管同时分离后，气囊伸缩式喷水带能缠绕在轮盘上。所述的过滤砂层的厚度为5～7cm，砂子的粒径为0.8～1.5mm。所述的过滤纤维层是3～6层的无纺布，无纺布厚度为0.3～0.6mm。所述的连接带用防水尼龙布制成。所述的气囊伸缩式喷水带的后端由轮盘中部支撑固定。所述的轮轴两端通过位于两支撑架上的轴承副轴设在支撑架上，位于车体后端的轮轴端穿过对应支撑架上的轴承副与摇把的一端固定。

上述结构达到了本发明的目的。

本发明设有气囊伸缩式喷水带结构，具有设计合理，喷淋系统收缩化，结构简单，养护期占用隧道内空间时间短，省时省力，节水和使用效果好的优点。

本发明与已有技术相比具有以下优点和积极效果：

（1）本发明采用车载气囊伸缩式喷水带结构，隧道二次衬砌需喷淋养护时，本发明车体即可驶入隧道内，充气展开气囊伸缩式喷水带对隧道二次衬砌喷淋养护，喷淋养护后即可收起气囊伸缩式喷水带于车体的轮盘上，驶离隧道内，不会影响隧道内其他人员及设备的施工，且可根据需要随时驶入隧道内进行喷淋养护或降尘作业。

（2）本发明设集水过滤结构，配合车载气囊伸缩式喷水带能有效收集喷淋养护过程中回落水，并经过过滤再回流至水箱中，循环再利用，大幅降低了施工中的用水量，大幅降低了施工成本。

（3）本发明的减少了养护所需人员，提高了工作效率，制作成本低，适用性强，稳定可靠、易于维护保养。

附图说明

图1是本发明的喷淋养护前的结构示意图。

图2是本发明的进行喷淋养护时的结构示意图。

图3是图2的ａ-ａ剖面的结构示意图。

图4是本发明的车载气囊伸缩式喷水带的前部结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1至图4所示，一种用于隧道二次衬砌的喷淋养护台车，由车体16、车轮15、驾驶室7、喷淋头81、水泵设备6、充气设备5和水箱14所组成。其中：

车体：用于承载和移动水泵设备、充气设备、水箱和气囊伸缩式喷水带。车体、车轮、驾驶室、趋动系统、供电系统、油箱和操作系统等可用现有小型货车、电瓶车己有装置，应在驾驶室增设控制水泵设备、充气设备及电机运行的控制按钮和依据红外探温器28读取二次衬砌养护水泥面温度而控制水箱内电加热管35的启闭对其内喷淋水进行加温的控制器，为传统技术，故不再累述。

本发明在车体上端后部设支撑架4。轮盘3位于两支撑架之间。轮盘中部设轮轴2，轮盘中部与轮轴中部固定为一体。轮轴两端通过位于两支撑架上的轴承副24轴设在支撑架上。位于车体后端的轮轴端穿过对应支撑架上的轴承副与从动链轮1固定，从动链轮下端的车体上设电机10，电机通过主动链轮9和链条12带动从动链轮使轮轴及轮盘在支撑架上转动。气囊伸缩式喷水带的后端固定在轮盘中部的轮轴上。轮盘下端的车体上设集水过滤盘11。车体上端前部设水泵设备和充气设备，车体下端设水箱，水箱的外侧上端设注水口13，以方便对水箱内补水。所述的水箱内下部设有电加热管35。

水泵设备或充气设备的上端设红外探温器28，红外探温器可读取二次衬砌养护水泥面温度且将数据通过导线传至控制器，控制器依靠设定的数值自动控制水箱内电加热管的启闭对其内喷淋水进行加温，当水箱内的水温比混凝土表面温度低15度以上时，电加热管会进行加热。电加热管可选u形电加热管。

气囊伸缩式喷水带8：用于形成伸缩式喷水支撑架及收集喷淋水于集水过滤盘中。气囊伸缩式喷水带的两侧边为左充气支撑管84、右充气支撑管85。左、右充气支撑管的下部为直柱形，左、右充气支撑管的上部为弧形，即与隧道横断面形状适应。左、右充气支撑管在气囊伸缩式喷水带的前后端相通。所述的左、右充气支撑管由橡胶内管外包设尼龙布构成。左、右充气支撑管之间设一定宽度的连接带83。所述的连接带用防水尼龙布制成。气囊伸缩式喷水带的宽度为1～1.8ｍ，以保证在喷淋养护时，气囊伸缩式喷水带能作为伞防止喷淋养护水或雾化水溅落影响其他施工人员施工。所述的带喷淋管的连接带外侧与左、右充气支撑管形成集水凹槽面。喷淋养护过程中，喷淋养护水或雾化水若溅落在集水凹槽面，则水可顺集水凹槽面回流至集水过滤盘中或通过集水斗和导水管回流至集水过滤盘中，经过滤循环再利用。

连接带外侧中部设喷淋管82，喷淋管的外侧中部呈间隔距离设众多个与喷淋管相通的喷淋头81。气囊伸缩式喷水带的后端固定在轮盘中部的轮轴上。即所述的气囊伸缩式喷水带的后端由轮盘中部支撑固定。注气管34和注水管25的一端分别设在前端轮盘的外侧壁外端，注气管的另一端分别与左、右充气支撑管相通；注水管的另一端与喷淋管相通。气囊伸缩式喷水带的前端设迁头部86，迁头部的中部设通孔87。集水斗18的对应内侧壁上设钩耳19，一条两端带卡钩的钢丝绳20穿过通孔钩设在对应部的两钩耳上将集水斗设在迁头部的下端。集水斗下端设出水口21，导水管17的一端与集水斗的出水口相接，导水管的另一端位于集水过滤盘内。导水管即起到导水作用，也有限位气囊伸缩式喷水带前端作用。

集水过滤盘11：用于收集、过滤喷淋水于水箱中循环再利用。集水过滤盘的上端边为带上凸沿的盘形体。集水过滤盘的下端面为过滤网33，过滤网的下端与水箱的内上端相通。过滤网的上端设过滤砂层23，所述的过滤砂层的厚度为5～7cm，砂子的粒径为0.8～1.5mm。过滤砂层的上端为过滤纤维层22，所述的过滤纤维层是3～6层的无纺布，无纺布厚度为0.3～0.6mm。过滤网的细度小于砂子的粒径。

水泵设备：用于向喷淋管内压入喷淋水，水泵设备的抽水口32与水箱内下部相通，水泵设备的压水口通过出水阀门31和压水导管30及快接水阀头29与注水管相通。

充气设备：用于向左、右充气支撑管内压入空气。充气设备的充气口与通过出气阀门27和压气导管及快接气阀头26与注气管34相通。

所述的快接水阀头和快接气阀头与左、右充气支撑管和喷淋管同时分离后，气囊伸缩式喷水带能缠绕在轮盘上。

需喷淋养护时，将本发明驶入隧道内二次衬砌喷淋养护段，车体可先位于隧道内一侧边。启动电机，电机通过主动链轮和链条带动从动链轮使轮轴及轮盘在支撑架上转动将气囊伸缩式喷水带从轮盘上向外延展至其全部展开，气囊伸缩式喷水带的后端固定在轮盘中部的轮轴上。将快接气阀头与注气管接通固定，快接气阀头与注气管接通固定。将集水斗固定在迁头部的下端。启动充气设备(气泵)对左、右充气支撑管内充气。左、右充气支撑管膨胀伸展产生支撑力形成气囊式支撑架。此时囊伸缩式喷水带的外侧面位于隧道内二次衬砌一侧和上端面附近。启动控制器，红外探温器可读取二次衬砌养护水泥面温度且将数据通过导线传至控制器，控制器依靠设定数值自动控制水箱内的电加热管的启闭对其内喷淋水进行加温，当水箱内的水温比混凝土表面温度低15度以上时，电加热管会进行加热。启动水泵设备，将水箱内适宜喷淋养护水泵入喷淋管中再经众多个喷淋头喷出至(喷出的水可为雾化水)二次衬砌水泥面进行养护。喷淋养护过程中，喷淋养护水或雾化水若溅落在集水凹槽面，则水可顺集水凹槽面回流至集水过滤盘中或通过集水斗和导水管回流至集水过滤盘中，依次经过滤纤维层和过滤砂层的过滤，再回流至水葙中循环再利用。车体缓慢前行或后退，对二次衬砌喷淋养护段一侧及上端完成养护，而后调转车头完成对二次衬砌喷淋养护段另一侧及上端向养护。

完成对二次衬砌喷淋养护段喷淋养护后，可关闭水泵设备、充气设备和控制器，将快接水阀头和快接气阀头与左、右充气支撑管和喷淋管同时分离后，左、右充气支撑管和喷淋管的内的水和气分别从注气管、注水管排出后，气囊伸缩式喷水带泄气和水收缩落下。卸下集水斗和导水管。启动电机重新将气囊伸缩式喷水带收卷在轮盘上，而后驶离隧道内。不会影响隧道内其他人员及设备的施工，且可根据需要随时驶入隧道内进行喷淋养护或降尘作业。本发明各设备的电源可由蓄电池、车载发电机或外接隧道内供电系统提供。

实施例2：与实施例1不同的是，可不设电机、主动链轮、链条和从动链轮。所述的轮轴两端通过位于两支撑架上的轴承副轴设在支撑架上，位于车体后端的轮轴端穿过对应支撑架上的轴承副与摇把的一端固定。可通过转动摇把带动轮轴及轮盘正反转，完成气囊伸缩式喷水带的收放功能。其余相同，故不再累述。

总之，本发明设有气囊伸缩式喷水带结构，具有设计合理，喷淋系统收缩化，结构简单，养护期占用隧道内空间时间短，省时省力，节水和使用效果好的优点。