当前位置: 首页 > 专利查询>河海大学专利>正文

一种隧洞衬砌结构修复加固施工设备制造技术

技术编号:13369363 阅读:76 留言:0更新日期:2016-07-19 16:08
一种隧洞衬砌结构修复加固施工设备,其特征在于,包括行走装置,如权利要求1至8任一所述的环向施工装置,具有一升降平台的升降装置,控制该施工设备工作的控制装置,以及驱动支撑臂转动的驱动装置;升降装置安装在行走装置上;环向施工装置和驱动装置均安装在升降平台上;控制装置安装在行走装置上。本发明专利技术具有的有益效果:1.该设备掌控施工流程,自动化程度高,无需工人进入隧洞内施工,节省人工成本。2.机械化施工质量高于人为施工,环氧树脂胶涂覆均匀,碳纤维布粘贴紧密平整,保证修复加固效果和施工效率。3.适用于不同尺寸隧洞衬砌结构修复加固施工,适用于多种天气条件和工程环境的施工,工程适应性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道衬砌施工技术设备领域,具体涉及一种可在隧洞内自动开进,同时对隧洞衬砌结构进行环向粘贴碳纤维布并在表面涂覆环氧树脂浸渍胶的行走施工设备。
技术介绍
隧洞衬砌结构在使用过程中会出现不同程度的裂缝,由此导致衬砌漏水、侵蚀等多种危害,削弱隧洞衬砌结构承载力及耐久性,影响隧洞正常使用。针对这些情况,需要对隧洞衬砌进行局部修复与加固补强,约束裂纹扩展,保证隧洞运行安全。目前对隧洞衬砌裂缝处理常采用喷射钢纤维混凝土、补做混凝土套衬、粘贴钢板等方法。这些方法各有特点,但存在施工工期长、影响隧道断面尺寸、增加结构物自重、维护成本高等缺陷。近几年来采用碳纤维增强复合材料对隧洞衬砌裂缝进行修复加固的技术在国际上得到越来越多的应用。通过将碳纤维布用环氧树脂类胶结材料浸润后粘贴于隧洞衬砌结构表面,利用高强度的碳纤维与混凝土结构共同受力,对隧洞衬砌进行补强加固。可以在不明显改变隧洞内壁轮廓的同时,限制裂纹发育,提高衬砌结构承载力,并通过环氧树脂胶结材料,有效隔绝水汽,防止衬砌侵蚀。碳纤维复合材料在隧洞衬砌裂缝修复加固工程中有很好的发展前景。目前,碳纤维复合材料加固施工多采用人工粘贴的方式,对于隧洞内壁的加固施工,由于施工空间较小,工人施工难度大,施工质量与施工效率无法保障;由于隧洞内通风条件较差,工人施工安全存在威胁;由于隧洞衬砌结构内轮廓为圆形,不利于碳纤维布的粘贴。隧洞衬砌结构的修复加固工程不仅工期长,且施工效果不佳。对于中小直径隧洞衬砌结构裂缝进行碳纤维复合材料加固施工,目前尚无成熟的解决方案。
技术实现思路
r>本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种可在隧洞内行走,对隧洞衬砌裂缝进行环向粘贴碳纤维布并在表面均匀涂覆环氧树脂浸渍胶的修复加固施工设备,显著提高隧洞衬砌修复加固施工效率及施工可靠性。为解决现有技术问题,本专利技术采用的技术方案:一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,包括具有一固定端和一自由端的支撑臂,以及安装在支撑臂自由端上的涂胶模块和粘布模块;支撑臂能够绕固定端转动,使涂胶模块和粘布模块分别对隧洞内壁进行涂胶和粘布。优选的,涂胶模块包括两组注胶机构,注胶机构的出口端均连接一根出胶管,其中一根出胶管为硬管,另一根出胶管为软管;每根出胶管的出口端均设置有一个毛刷辊;还包括一个能够带动软管的出口端及设置在该端的毛刷辊共同转动的旋转支座。优选的,注胶机构包括兼具储胶作用的注射筒,活动装配在注射筒里的活塞,连接在注射筒底部向其内输送气体以推动活塞运动的输气管,以及气源。优选的,毛刷辊的两端还设置有圆形的止漏挡板,止漏挡板的直径大于毛刷辊的直径并与出胶管的两侧连接。优选的,粘布模块包括用于放置碳纤维布卷的卷筒支架,一对用于输送碳纤维布的滚筒,以及位于滚筒前方的裁剪机构。优选的,裁剪机构包括截断轨道,滑动装配在截断轨道上的刀架,以及安装在刀架一端的刀片;刀架沿截断滑轨运动时能够带动刀片将碳纤维布裁断。优选的,还包括位于涂胶模块前方用于改变碳纤维布运动方向的导向板。优选的,还包括压实气管,压实气管中输送高压气体将碳纤维布压实在隧洞内壁上,压实气管的一端与气源连接。优选的,支撑臂包括能绕固定端转动的内管,套设在内管外壁、并能够伸缩的外管,以及能够锁紧内管和外管的锁紧机构;内管为空心管。本专利技术还公开了一种隧洞衬砌结构修复加固施工设备,包括行走装置,环向施工装置,具有一升降平台的升降装置,控制该施工设备工作的控制装置,以及驱动支撑臂转动的驱动装置;升降装置安装在行走装置上;环向施工装置和驱动装置均安装在升降平台上;控制装置安装在行走装置或升降平台上。本专利技术具有的有益效果:1.该设备掌控施工流程,自动化程度高,无需工人进入隧洞内施工,节省人工成本。2.机械化施工质量高于人为施工,环氧树脂胶涂覆均匀,碳纤维布粘贴紧密平整,保证修复加固效果和施工效率。3.适用于不同尺寸隧洞衬砌结构修复加固施工,适用于多种天气条件和工程环境的施工,工程适应性好。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图;图2是本专利技术环向施工装置及支撑臂横截面示意图;图3是图2中A处局部放大图;图4是图3中B向视图;图5是图3中C向视图;图6是本专利技术中涂胶模块和粘布模块的结构示意图;图7是图6中D处涂胶状态下的局部放大图;图8是图6中D处粘布状态下的局部放大图;图9是本专利技术施工轨迹示意图。附图标记:1注射筒;2碳纤维布卷;3卷筒支架;4输布滚筒;5活动毛刷辊;6支撑臂;7输气软管;9螺纹接头;10空心外管;11空心内管;12定位卡扣;13定位卡槽;16升降装置;17升降平台;18气泵;19气室;20活塞;21出胶硬管;22出胶软管;23旋转支座;24旋转电机;25活动低速电机;26固定低速电机;27驱动装置;28输布电机;29导向板;30压实气管;31裁剪机构;32截断电机;33刀架;34截断轨道;35刀片;36控制装置;37行走装置;38止漏挡板;39隧洞内壁;40固定毛刷辊。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案,而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示,一种隧洞衬砌结构修复加固施工设备,包括行走装置37,环向施工装置,升降装置16,控制装置36,以及驱动装置27。升降装置16和控制装置36均安装在行走装置37上,升降装置16具有一升降平台17,控制装置36用于控制各个执行部件正常运行。驱动装置27安装在升降平台17上,环向施工装置通过销轴结构转动安装在升降平台17上并与驱动装置27相连接,驱动装置27能够带动环向施工装置绕销轴转动。如图2至8所示,环向施工装置主要包括:支撑臂6,安装在支撑臂6上的涂胶模块和粘布模块。支撑臂6包括空心内管11,套设在空心内管11外壁的空心外管10,以及能够锁紧内管和外管的锁紧机构,通过该种连接方式能够实现伸缩调节支撑臂6的长度。空心内管11的固定端通过销轴结构转动安装在升降平台17上并与驱动装置27相连接,空心外管10的自由端上安装涂胶模块和粘布模块。锁紧机构包括设置在空心内管11的外壁上的定位卡扣12,设置在空心外管10的内壁上的锯齿状的定位卡槽13;通过调整定位卡扣12在定位卡槽13中的位置能够改变空心外管10与空心内管11的相对位置从而调整支撑臂6的长度。锁紧机构并不限于上述结构,还可以是现有技术中的其它能够实现锁紧功能的其它结构,故不再做赘述。涂胶模块包括一对注胶机构,每个注胶机构包括兼具储胶作用的注射筒1,活动装配在注射筒1里的活塞20,输气软管7,以及用作气源的气泵18。其中一个注射筒1的出口端连接一根出胶硬管21,另一个注射筒1的出口端连接一根出胶软管22。注射筒1的入口端与带有螺纹接头9的输气软管7连接。以活塞20为界,靠近入口端的一侧为气室19,靠近出口端的一侧则用于储存环氧树脂胶。出胶软管22的出口端处设置有活动毛刷辊5,出胶硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于:包括具有一固定端和一自由端的支撑臂,以及安装在支撑臂自由端上的涂胶模块和粘布模块;支撑臂能够绕固定端转动,使涂胶模块和粘布模块能够分别对隧洞内壁进行涂胶和粘布。

【技术特征摘要】
1.一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于:包括具有一固定端和一自由端的支撑臂,以及安装在支撑臂自由端上的涂胶模块和粘布模块;支撑臂能够绕固定端转动,使涂胶模块和粘布模块能够分别对隧洞内壁进行涂胶和粘布。
2.根据权利要求1所述的一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于,涂胶模块包括两组注胶机构,注胶机构的出口端均连接一根出胶管,其中一根出胶管为硬管,另一根出胶管为软管;每根出胶管的出口端均设置有一个毛刷辊;还包括一个能够带动软管的出口端及设置在该端的毛刷辊共同转动的旋转支座。
3.根据权利要求2所述的一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于,注胶机构包括兼具储胶作用的注射筒,活动装配在注射筒里的活塞,连接在注射筒底部向其内输送气体以推动活塞运动的输气管,以及气源。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于,毛刷辊的两端还设置有圆形的止漏挡板,止漏挡板的直径大于毛刷辊的直径并与出胶管的两侧连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于修复加固隧洞衬砌结构的环向施工装置,其特征在于,粘布模块包括用于放置碳纤维布卷的卷筒支架,一对用于输送碳纤维布的滚筒,以及位于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张蔚曹煜吴尧徐阳
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1