一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法与流程

本发明涉及隧道缺陷加固，特别涉及一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法。

背景技术：

1、隧道衬砌是指用钢筋混泥土、钢板等建筑材料对隧洞围岩进行衬护的结构，由于环境温度湿度的变化，以及施工处理不完善等造成混泥土结构收缩变形，容易出现裂缝，使得混凝土整体结构承载能力下降，从而造成安全隐患。

2、现有方式修补隧道衬砌板的过程中是通过裂缝检测仪检测隧道内的裂缝，并在裂缝中钻孔，之后在孔内注入环氧树脂浆，使其填充缝隙，然后凝固加固隧道衬砌，在钻孔以及注浆时常通过人工高空手持手电钻进行打孔，之后拖拉输送管向钻孔内注浆。

3、但是目前的隧道衬砌缺陷在加固过程中主要存在以下问题：1、现有隧道衬砌修补过程中，由于隧道呈拱形结构在注浆过程中，部分环氧树脂浆会受重力的影响从裂缝中滴落，从而影响隧道衬砌裂缝的加固质量，并且造成环氧树脂浆的浪费。

4、2、人工打孔注浆，容易造成身体疲劳，影响施工效率，同时工人在高空作业，存在安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供发明名称，以解决相关技术中环氧树脂浆填补裂缝质量不佳以及人工打孔注浆效率低等的技术问题。

2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

3、本申请实施例的第一方面提供一种隧道衬砌缺陷加固设备，包括底座；所述底座的上端面通过支撑板安装有固定板，固定板左右对称各设置有一个限位板，限位板呈圆弧形结构，且限位板通过支板与固定板连接，两个限位板之间设置有填补机构，填补机构的下方设置有铺料机构。

4、所述的填补机构包括弧形板，两个所述限位板上均滑动安装有一个弧形板，弧形板通过连接板与固定板连接，且连接板通过销轴与固定板转动配合，两个弧形板之间设置两个长板，且两个长板呈上下对称分布，长板上开设有方槽，两个长板之间滑动安装有十字板，十字板上螺纹配合安装有一号螺杆，一号螺杆两端分别与两个弧形板转动配合，十字板上前后对称各开设有一个圆孔，两个圆孔内分别滑动安装有固定杆和输料管，固定杆远离限位板轴心的一侧安装有钻头，十字板靠近限位板轴心的一侧设置有用于驱动输料管和固定杆的驱动件。

5、作为优选方案，所述的驱动件包括导杆，所述固定板的中部开设有矩形槽，所述矩形槽的左右内壁之间安装有导杆，固定杆远离钻头的一侧设置有一号气缸，一号气缸伸缩端与固定杆转动连接，固定杆上花键配合安装有从动齿轮，且从动齿轮与十字板转动连接，十字板的左侧通过电机安装有一号电机，一号电机输出轴安装有与从动齿轮啮合的主动齿轮，输料管靠近限位板轴心的一侧设置有二号气缸，且二号气缸伸缩端与输料管连接，一号气缸和二号气缸均与导杆滑动配合。

6、作为优选方案，所述的铺料机构包括凵型板，所述底座的上端面安装有凵型板，凵型板的两个竖直段上均开设有u形槽口，两个u形槽口上共同放置有一个辊轴，辊轴上缠绕着带有离型膜的粘性布料，矩形槽的左右内壁呈左右对称各设置有一个一号轴板，一号轴板之间转动安装有两个一号滚轴，固定板的下端面左右各设置有一个二号轴板，二号轴板之间转动安装有一个用于卷收离型膜的二号滚轴，弧形板的下部设置有用于推压粘性布料的挤压件，挤压件与上部长板之间设置有用于裁切粘性布料的裁切件。

7、作为优选方案，所述的挤压件包括一号匚型板，所述限位板上沿其周向方向开设有滑槽，固定板的前侧上端面滑动安装有一号匚型板，一号匚型板的穿过滑槽且与滑槽滑动配合，一号匚型板的水平段之间安装有一号压辊，固定板上端面安装有三号气缸，三号气缸伸缩端与一号匚型板连接，一号匚型板上方设置有二号匚型板，二号匚型板的水平端穿过滑槽和弧形板，且二号匚型板水平段与弧形板滑动配合，二号匚型板的水平段之间转动安装有二号压辊，二号匚型板内侧设置有矩形板，矩形板与弧形板连接，矩形板靠近二号压辊的一侧安装有四号气缸，四号气缸伸缩段与二号匚型板的竖直段连接。

8、作为优选方案，所述的裁切件包括二号螺杆，两个所述弧形板之间的下部设置有导向杆和二号螺杆，且二号螺杆与弧形板转动连接，导向杆上滑动安装有滑块，且滑块与二号螺杆螺纹配合，滑块的前侧安装有裁切刀，两个弧形板的相对面均安装有一个用于夹持粘性布料的电动夹爪。

9、作为优选方案，所述输料管远离限位板轴心的一侧呈圆台型结构，且输料管的圆台型结构段外部设置套筒，且套筒呈圆台型结构。

10、作为优选方案，所述一号压辊的圆周外壁沿其周向方向均匀设置有凸点。

11、本申请实施例的第二方面提供一种隧道衬砌缺陷加固方法，采用隧道衬砌缺陷加固设备配合完成，包括以下步骤：s1.隧道内铺设导轨然后外部裂缝检测仪检测隧道裂缝位置，再将设备安装在轨道移动至隧道内。

12、s2.将设备移动裂缝位置通过铺料机构对裂缝处铺设粘性布料。

13、s3.铺设布料完成后再次检测裂缝位置确定钻孔点。

14、s4.通过填补机构对上述s3中的钻孔点进行钻孔之后注入环氧树脂浆。

15、s5.裂缝填补凝固后移出设备，再对填补位置溢出材料进行去除整平。

16、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

17、一、本发明设置的填补机构通过外部三号电机配合外部三号皮带轮机构带动二号螺杆转动，以使十字板左右移动，并配合连接板的转动可移动定位到所需打孔位置，且配合驱动件实现自动打孔以及打孔后的注浆，从而减少人力操作，提高了施工效率。

18、二、本发明设置的铺料机构通过连接板的转动带动弧形板转动，以将粘性布料贴附与隧道的内壁，从而阻挡注浆过程中环氧树脂浆的溢出，进而保证裂缝内环氧树脂浆的量，提高裂缝的加固效果，同时避免钻孔过程中周围裂缝破损堵塞影响环氧树脂浆的注入。

19、三、本发明设置的裁切件通过电动夹爪实现放料时对粘性布料的放开保证铺料机构的正常施工，同时在铺料完成后夹紧粘性布料，方便裁切，同时便于后期再次拉出使用。

20、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种隧道衬砌缺陷加固设备，包括底座(10)；其特征在于：所述底座(10)的上端面通过支撑板(11)安装有固定板(12)，固定板(12)左右对称各设置有一个限位板(13)，限位板(13)呈圆弧形结构，且限位板(13)通过支板与固定板(12)连接，两个限位板(13)之间设置有填补机构(2)，填补机构(2)的下方设置有铺料机构(3)；其中：

2.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述的驱动件(28)包括导杆(280)，所述固定板(12)的中部开设有矩形槽，所述矩形槽的左右内壁之间安装有导杆(280)，固定杆(25)远离钻头(27)的一侧设置有一号气缸(281)，一号气缸(281)伸缩端与固定杆(25)转动连接，固定杆(25)上花键配合安装有从动齿轮(282)，且从动齿轮(282)与十字板(23)转动连接，十字板(23)的左侧通过电机安装有一号电机(283)，一号电机(283)输出轴安装有与从动齿轮(282)啮合的主动齿轮(284)，输料管(26)靠近限位板(13)轴心的一侧设置有二号气缸(285)，且二号气缸(285)伸缩端与输料管(26)连接，一号气缸(281)和二号气缸(285)均与导杆(280)滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述的铺料机构(3)包括凵型板(30)，所述底座(10)的上端面安装有凵型板(30)，凵型板(30)的两个竖直段上均开设有u形槽口，两个u形槽口上共同放置有一个辊轴(31)，辊轴(31)上缠绕着带有离型膜(33)的粘性布料(32)，矩形槽的左右内壁呈左右对称各设置有一个一号轴板，一号轴板之间转动安装有两个一号滚轴(34)，固定板(12)的下端面左右各设置有一个二号轴板，二号轴板之间转动安装有一个用于卷收离型膜(33)的二号滚轴(35)，弧形板(20)的下部设置有用于推压粘性布料(32)的挤压件(36)，挤压件(36)与上部长板(22)之间设置有用于裁切粘性布料(32)的裁切件(37)。

4.根据权利要求3所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述的挤压件(36)包括一号匚型板(360)，所述限位板(13)上沿其周向方向开设有滑槽，固定板(12)的前侧上端面滑动安装有一号匚型板(360)，一号匚型板(360)的穿过滑槽且与滑槽滑动配合，一号匚型板(360)的水平段之间安装有一号压辊(361)，固定板(12)上端面安装有三号气缸(362)，三号气缸(362)伸缩端与一号匚型板(360)连接，一号匚型板(360)上方设置有二号匚型板(363)，二号匚型板(363)的水平端穿过滑槽和弧形板(20)，且二号匚型板(363)水平段与弧形板(20)滑动配合，二号匚型板(363)的水平段之间转动安装有二号压辊(364)，二号匚型板(363)内侧设置有矩形板(365)，矩形板(365)与弧形板(20)连接，矩形板(365)靠近二号压辊(364)的一侧安装有四号气缸(366)，四号气缸(366)伸缩段与二号匚型板(363)的竖直段连接。

5.根据权利要求3所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述的裁切件(37)包括二号螺杆(370)，两个所述弧形板(20)之间的下部设置有导向杆和二号螺杆(370)，且二号螺杆(370)与弧形板(20)转动连接，导向杆上滑动安装有滑块(371)，且滑块(371)与二号螺杆(370)螺纹配合，滑块(371)的前侧安装有裁切刀(372)，两个弧形板(20)的相对面均安装有一个用于夹持粘性布料(32)的电动夹爪(373)。

6.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述输料管(26)远离限位板(13)轴心的一侧呈圆台型结构，且输料管(26)的圆台型结构段外部设置套筒(260)，且套筒(260)呈圆台型结构。

7.根据权利要求4所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，其特征在于：所述一号压辊(361)的圆周外壁沿其周向方向均匀设置有凸点。

8.一种隧道衬砌缺陷加固方法，其特征在于：采用如权利要求3所述的隧道衬砌缺陷加固设备配合完成，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及隧道缺陷加固技术领域，特别涉及一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法；包括底座；所述底座的上端面通过支撑板安装有固定板，固定板左右对称各设置有一个限位板，限位板呈圆弧形结构，且限位板通过支板与固定板连接，两个限位板之间设置有填补机构，填补机构的下方设置有铺料机构；本发明解决了目前的隧道衬砌缺陷在加固过程中主要存在环氧树脂浆填补裂缝质量不佳以及人工打孔注浆效率低等问题。

技术研发人员：王军,陈森森,张海泽,文忠,张津嘉,张玉,顾生丰,陈梦圆,周长经,孙志鹏
受保护的技术使用者：南京康泰建筑灌浆科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14