一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置及其施工方法与流程

本发明涉及一种隧道施工装置，尤其涉及是一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置。

背景技术：

砼衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。砼衬砌台车是隧道施工过程中二次衬砌不可或缺的非标产品，主要有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车。全液压衬砌台车又可分为边顶拱式、全圆针梁式、底模针梁式、全圆穿行式等。在水工隧道和桥梁施工中还普遍用到提升滑模、顶升滑模和翻模等。

对于隧道的冬季施工，由于昼夜温差比较大，在白天的温度有10几度，而晚上却低于5度以下，尤其对于北方，冬季持续的时间较长，工程不能等，而昼夜温差大会给二次衬砌带来巨大的工程质量隐患，会出现温度裂缝。研究表明，当温度低于某一限值时，水泥水化反应将不能进行，混凝土强度停止发展，这个温度一般为-10℃左右。实际上，在温度低于0℃的情况下，混凝土中的水分己经开始部分结冰，这将导致混凝土的冰冻损伤。

温度裂缝是水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽，夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种、用量有关。

目前，对了温度裂缝的预防多是在施工的隧道内放置暖炉，使隧道内部温度上升。但是，为了防止外部冷空气进入，都是将隧道密封，这样在暖炉加热过程中会氧气越来越少，对施工人员的的健康很不利，如专利申请号201310165307.2公开了“一种双线铁路隧道冬季混凝土施工供热防冻方法，包括原料仓、地暖供热管道、锅炉房、循环泵、风机和风管，其特征是：在隧道贴着隧道边墙的一侧设有原料仓，另一侧设有风机，风机与风管相连接，原料仓包括水泥仓、已检碎石料仓、已检砂子料仓、待检碎石料仓和待检砂子料仓，在隧道洞口处设有锅炉房，锅炉房一侧设有门帘，锅炉房内设有锅炉，水箱设在原料仓的一侧，锅炉分别与地暖供热干管和地暖回水干管相连接，地暖供热干管的一端与锅炉相连接，地暖供热干管的另一端与水箱相连接，地暖回水干管的一端与水箱相连接，地暖回水干管的另一端与锅炉相连接，水箱上设有水箱供水管，水箱供水管一端与水箱相连接，水箱供水管另一端与地暖供热干管相连接，通过原料仓的地暖供热干管、地暖回水干管和水箱供水管设置在地下；在水泥仓、已检碎石料仓、已检砂子料仓、待检碎石料仓和待检砂子料仓的下面分别铺设有一根地暖供热管，所述的地暖供热管一端与地暖供热干管相连接，地暖供热管的另一端与地暖回水干管相连接，在锅炉房内的地暖回水干管上设有循环泵，循环泵和锅炉之间的地暖回水干管上设有旁通阀”。即采用了此方法，因此，寻求一种新的混凝土保温方法，减少温度裂缝的出现，提高对施工混凝土后期的养护，提高施工的工程的质量，是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置，本发明通过合理的结构设计，首先对二次衬砌混凝土进行保温，减少内外温差，其次对混凝土进行保温保湿，防止混凝土冻胀，最后通过降温层使混凝土缓慢减温，避免了施工前后温差大产生的质量问题。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置，其特征在于，包括顺次连接的第一台车、第二台车和第三台车或第一台车与第二台车或第二台车与第三台车或第一台车与第三台车，三个台车上均设有通过支撑杆支撑的模板；

所述第一台车上面安装有第一热油泵，所述第一热油泵连接有出油管路和进油管路，第一台车的模板表面设有传热层；热油管道布设在传热层内，其油路进口端与出油管路连通，油路出口端与进油管路连通；

所述第二台车上面安装有第二热油泵，所述第二热油泵连接有第二出油管路和第二进油管路，第二台车的模板表面设有保温层；供油管道布设在保温层内，其油路进口端与第二出油管路连通，油路出口端与第二进油管路连通；

所述第二台车上面还安装有供水控制箱，保湿层设在保温层上，其内部均布安装有滴灌带，所述滴灌带与供水控制箱连通；

所述第三台车上面安装有制冷机，所述制冷机连接有出气管路和进气管路，第三台车的模板表面设有降温层；冷气管道布设在降温层内，其管路进气端与出气管路连通，管路排气端与进气管路连通；

优先地，所述第一热油泵和第二热油泵均对应连接有电加热导热油炉。电加热导热油炉为PLC控制。

优先地，所述第一台车、第二台车和第三台车的模板两端均设有隔热层。所述隔热层为泡沫材料隔热层。

本发明的有益效果是：通过三台施工台车首先对二次衬砌进行保温，减少内外温差，其次对混凝土进行保温保湿，防止混凝土冻胀，最后通过降温层使混凝土缓慢减温，避免了施工前后温差大产生的质量问题。本发明具有施工质量稳定和造价低的优点，具有广阔的市场前景。

附图说明

下面参照附图对本发明进行更加详细的描述，在附图中示出了优选的具体实施方式。

图1是本发明隧道内衬混凝土保温养护施工装置的结构示意图；

图2是图1的进一步拆解示意图；

图3是本发明第一台车的结构示意图；

图4是本发明第二台车的结构示意图；

图5是本发明第三台车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图所示，一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置，包括顺次连接的第一台车100、第二台车200和第三台车300，此外，第一台车100、第二台车200和第三台车300采用的活动拆卸的连接方式，其各自的功能也不同。因此，也可以根据施工的需求对三种台车进行两两组合使用，如第一台车100与第二台车200或第二台车200与第三台车300或第一台车100与第三台车300。同时，也可单独进行施工作业，三个台车上均设有通过支撑杆101支撑的模板。第一台车100、第二台车200和第三台车300的模板两端均设有隔热层，所述隔热层为泡沫材料隔热层。

请重点参阅图3，第一台车100上面安装有第一热油泵103，所述第一热油泵103，连接有出油管路102和进油管路107，第一台车100的模板表面设有传热层104；热油管道105布设在传热层104内，其油路进口端与出油管路102连通，油路出口端与进油管路107连通。第一热油泵103连接有PLC控制电加热导热油炉。

在施工时，第一台车100的工作原理是这样的，电加热导热油炉对导热油进行加工，第一热油泵103通过出油管路102将热的导热油通过热油管道105的油路进口端送入管道内，导热油在传热层104的热油管道105内流动，传热层104可采用现有的导热材料即可，也可以采用散热性能比较好的铝板，在此不再赘述。热油管道105内的导热油不断对传热层104进行输送热量，使传热层104发热，紧贴于衬砌表面进行传热，减少内外温差，避免了温度裂缝的出现。导热油最终通过油路出口端进入进油管路107进入第一热油泵103内，然后再被送入电加热导热油炉内重新加热，形成循环系统。

请重点参阅图4，第二台车200上面安装有第二热油泵204，所述第二热油泵204连接有第二出油管路201和第二进油管路205，第二台车200的模板表面设有保温层，供油管道布设在保温层内，其油路进口端与第二出油管路201连通，油路出口端与第二进油管路205连通；

保温层采用散热性能比较好的铝板或铜板。第二热油泵204对应连接有PLC控制电加热导热油炉。该保温系统的的工作原理与第一台车100的工作原理相同，在此不再赘述。

另外，第二台车200上面还安装有供水控制箱207，保湿层202设在保温层上，其内部均布安装有滴灌带203，所述滴灌带203与供水控制箱207连通。保湿层202采用混凝土节水保湿养护膜，在该台车的保温系统工作的同时，保湿层202内的滴灌带203不断通过供水控制箱207供水排出小水滴，由于保温层散热会有一定的温度，可将小水滴加热产生蒸汽固定在保湿层202上面，保湿层202又与混凝土接触，可以快速对混凝土表面进行供水，使混凝土保持恒湿状态，有效防止冻胀，抑制微裂缝，到达对混凝土的养护目的。

请重点参阅图5，第三台车300上面安装有制冷机301，所述制冷机301连接有出气管路303和进气管路302，第三台车300的模板表面设有降温层304；冷气管道305布设在降温层304内，其管路进气端与出气管路303连通，管路排气端与进气管路302连通。

在施工时，第三台车300的工作原理是这样的，制冷机301通过出气管路303对冷气管道305输送冷气，冷气的温度呈阶梯型降低，冷气在冷气管道305内流动将冷量传送给降温层304，降温层304采用金属材质制成，如铝、钢、铜等材料，降温层304通过冷气管道305的冷量对混凝土进行阶梯型降温，使衬砌混凝土缓慢进入常温，同样防止温差过大，产生温度裂缝。

本装置施工时，首先利用第一台车100对衬砌混凝土进行加热，减少混凝土内部和外部的温差，避免温度裂缝的产生。其次，采用第二台车200的保温和保湿装置对衬砌的混凝土进行保温保湿，防止混凝土出现冻胀。最后，通过第三台车300的降温系统对混凝土进行阶梯性降温，使混凝土达到冬天的常温状态，防止温度裂缝的产生，提高了施工效果。