一种隧道排水系统疏通设备及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种隧道排水系统疏通设备，具体涉及一种隧道排水系统疏通设备及使用方法，包含有：工作端，对所述隧道排水系统的结晶堵塞物进行探查、破碎、清除；控制端，为所述工作端完成动作提供动力，向所述工作端发出动作指令，监视所述工作端的工作状态。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：在隧道排水系统疏通过程中，可对结晶堵塞物进行探查，对疏通效果进行监控，保证了作业精度、提高了作业效率、改善了作业效果；该疏通设备的工作端可沿隧道排水系统壁行走，对隧道排水系统复杂结构形式的适应性更强，能满足隧道排水系统更大疏通深度的需求。

A dredging equipment for tunnel drainage system and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种隧道排水系统疏通设备及使用方法
本专利技术涉及一种隧道排水系统疏通设备，具体涉及一种隧道排水系统疏通设备及使用方法。
技术介绍
隧道工程是交通基础设施中重要而敏感的结构，受地质环境复杂性、空间结构封闭性的影响，其病害问题多、维护难度大。其中，隧道排水系统结晶堵塞后，会引起隧址区地下水位上升，围岩力学性质劣化，衬砌承受压力增大，进而引发路面积水、衬砌开裂、结构变形等一系列病害，将威胁运营安全、影响结构美观、降低使用寿命，且修复难度大、维护成本高。在经济持续发展、综合国力快速提升、高新技术不断应用的支撑下，我国已成为世界上隧道工程规模最大、数量最多、地质条件最复杂、结构形式最多样、修建技术发展最快速的国家，修建在云南、贵州、广西、四川、重庆等岩溶地区的隧道工程不胜枚举，隧道排水系统结晶堵塞问题大量存在，且持续性快速增长。目前，国内外隧道行业针对隧道排水系统结晶堵塞问题的处治能力严重不足，这对隧道排水系统结晶堵塞的处治技术提出了极为迫切的需求。因此，开发一种隧道排水系统疏通设备及使用方法，对于提高隧道排水系统的维护水平，保障隧道整体结构的服役性能，具有十分重要的理论意义和工程应用价值，这也正是本专利技术得以完成的动力和基础所在。
技术实现思路
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种隧道排水系统疏通设备及使用方法，可对隧道排水系统的堵塞情况进行检测与疏通，其具有作业效率高、处治效果好等特点。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，包含有：工作端，对所述隧道排水系统的结晶堵塞物进行探查、破碎和清除；控制端，向所述工作端发出动作指令，并为所述工作端的动作提供动力，监视所述工作端的工作状态。在本专利技术中，作为一种改进，所述工作端至少包含有：行走系统，将所述工作端输送至隧道排水系统的工作区域；清洗系统，对所述隧道排水系统结晶堵塞物进行破碎、冲洗、清除；监视系统，为所述工作端及所述隧道排水系统提供摄像与照明。在本专利技术中，作为一种改进，所述控制端中至少包含有：能源系统，所述能源系统为整个设备的运转提供所需的电能；操作系统，向所述隧道排水系统疏通设备发出动作指令，统筹整个疏通设备各部件之间的动作；超声系统，为所述工作端的破碎动作提供高频交流电信号；供水系统，为所述工作端的冲淋动作提供水源；传输系统，用于控制端与工作端之间的信号传递及反馈，并向工作端传递所需的电能及水源。在本专利技术中，作为一种改进，所述行走系统包括：主框架，网架结构，设有若干个扩展接口；管线端子，安装于所述主框架后端，为管线的中转快插接口，所述管线端子中至少包含有水管接口、动力电源线接口、照明电源线接口、视频传输线接口及高频震荡信号线接口；避震器，环绕在所述主框架外侧，并呈扩展结构与主框架相连；履带轮，设置于避震器外侧，并铰接在所述避震器的外端，所述履带轮上安装的行走马达通过连接电线与管线端子的动力电源线插口相连；导向架，安装于所述主框架的前端，由导向马达驱动；导向轮，环绕导向架设置，并通过伸缩支架安装于导向架外侧。在本专利技术中，作为一种改进，所述清洗系统包括：连接组件，由转动关节连接的两个中空管件组成，后端管件与导向架相连，前端管件内部安装有超声组件；超声组件，包括串联在穿入连接组件内部的超声线路中的换能器和变幅杆；工作头，通过卡扣插装在变幅杆的前端；高压喷头，安装于导向架朝向工作头的端部，且所述高压喷头环绕端部设置，所述高压喷头通过水管与所述管线端子的水管连接插口相连。在本专利技术中，作为一种改进，所述监视系统包括：摄像头，通过伸缩杆环绕安装在导向架朝向工作头的端部，并与高压喷头间隔设置，所述摄像头通过电线与所述管线端子的电线插口相连；LED灯，依附于所述摄像头安装，并通过照明线路与所述管线端子的电线插口相连；防护罩，采用高透性无色憎水玻璃制成，包裹所述摄像头及LED灯。在本专利技术中，作为一种改进，所述能源系统包括：设备柜，中空壳体内设有若干个设备分区和功能接口，所述功能接口包含有电线插孔和水管插孔；电源，安装于所述设备柜内部，通过电源线连接外部供电设备(系统)；电能分配器，安装于所述设备柜内部，电能输入端通过电线与电源相连，电能输出端通过外接电线与所述隧道排水系统疏通设备中的各受电部件相连；蓄电池，安装于所述设备柜内部，为备用电池设备，通过电线与所述电能分配器的端口相连，通过电能分配器向所述蓄电池内部充放电。在本专利技术中，作为一种改进，所述操作系统包括：操作面板，集显示终端与输入终端于一体，安装于所述设备柜预留的放置槽内，并可拆卸安装；控制电路，连接操作面板、电能分配器及各受电部件；主机，位于操作面板后侧，为整个控制系统的CPU核心。在本专利技术中，作为一种改进，所述超声系统包括：脉冲发生器，安装于所述设备柜内部，通过电线与所述电能分配器相连；信号放大器，安装于所述设备柜内部，与所述脉冲发生器相连，并通过连接线连接于所述设备柜的功能接口中的电线插孔。在本专利技术中，作为一种改进，所述供水系统包括：水箱，安装于所述设备柜内部，进水端通过水管连接外部供水设备(系统)；水泵，安装于所述设备柜内部，一端通过水管与所述水箱的出水端相连，另一端通过水管连接于所述设备柜的功能接口中的水管插孔。在本专利技术中，作为一种改进，所述传输系统包括：管线盘，通过轴承安装于所述设备柜内部；传输管线，软管护套包裹电线、水管而成的管线束，一端连接于所述设备柜对应的电线插孔、水管插孔等功能接口，另一端连接于所述管线端子，所述传输管线缠绕于所述管线盘保存。一种应用前述隧道排水系统疏通设备的使用方法，包括如下步骤：(1)工作准备将所述的隧道排水系统疏通设备运送至待作业区，取下所述工作端，通过所述传输管线与所述设备柜相连，将所述水箱加满水，接通所述电源，检查设备运转是否正常、管路是否通畅；(2)排水系统探查由所述操作系统发出指令，控制所述电能分配器通过传输系统向所述行走系统输送电能，驱动所述行走系统带动工作端在隧道排水系统内移动，控制所述监控系统对所述隧道排水系统进行摄像，并将视频信息通过所述传输系统反馈至操作面板的显示终端，完成所述隧道排水系统结晶堵塞的情况的探查；(3)工作头就位当发现所述隧道排水系统中存在结晶堵塞物时，基于设备监控影像，控制所述电能分配器通过所述传输系统向所述行走系统及清洗系统内的转动关节输送电能，驱动行走系统行走至结晶堵塞位置，并通过转动关节带动所述工作头至所述结晶堵塞物表面；(4)结晶物破碎基于设备监控影像，由所述操作系统发出指令，控制所述电能分配器向所述脉冲发生器输送电能，由所述脉冲发生器产生高频振荡信号，经所述信号放大器放大后，通过所述传输系统将高频振荡信号传递给所述换能器，由换能器将高频振荡信号转化成机械能后通过所述变幅杆带动所述工作头完成结晶堵塞物的破碎；(5)设备冲淋水基于设备监控影像，所述工作头破碎结晶物期间，由所述操作系统发出指令，控制所述电能分配器向所述水泵输送电能，将所述水箱内的水能过所述传输系统输送至所述高压喷头，对所述工作头进行淋水(降温)，所述结晶物破碎结束后，通过所述操作系统增加喷水压力，将破碎后的结晶物冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，包含有：工作端，对所述隧道排水系统的结晶堵塞物进行探查、破碎和清除；控制端，向所述工作端发出动作指令，并为所述工作端的动作提供动力，监视所述工作端的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，包含有：工作端，对所述隧道排水系统的结晶堵塞物进行探查、破碎和清除；控制端，向所述工作端发出动作指令，并为所述工作端的动作提供动力，监视所述工作端的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述工作端至少包含有：行走系统，将所述工作端输送至隧道排水系统的工作区域；清洗系统，对所述隧道排水系统结晶堵塞物进行破碎、冲洗、清除；监视系统，为所述工作端及所述隧道排水系统提供摄像与照明。3.根据权利要求1所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述控制端中至少包含有：能源系统，所述能源系统为整个设备的运转提供所需的电能；操作系统，向所述隧道排水系统疏通设备发出动作指令，统筹整个疏通设备各部件之间的动作；超声系统，为所述工作端的破碎动作提供高频交流电信号；供水系统，为所述工作端的冲淋动作提供水源；传输系统，用于控制端与工作端之间的信号传递及反馈，并向工作端传递所需的电能及水源。4.根据权利要求2所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述行走系统包括：主框架，网架结构，设有若干个扩展接口；管线端子，安装于所述主框架后端，为管线的中转快插接口，所述管线端子中至少包含有水管接口、动力电源线接口、照明电源线接口、视频传输线接口及高频震荡信号线接口；避震器，环绕在所述主框架外侧，并呈扩展结构与主框架相连；履带轮，设置于避震器外侧，并铰接在所述避震器的外端，所述履带轮上安装的行走马达通过连接电线与管线端子的动力电源线插口相连；导向架，安装于所述主框架的前端，由导向马达驱动；导向轮，环绕导向架设置，并通过伸缩支架安装于导向架外侧。5.根据权利要求2所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述清洗系统包括：连接组件，由转动关节连接的两个中空管件组成，后端管件与导向架相连，前端管件内部安装有超声组件；超声组件，包括串联在穿入连接组件内部的超声线路中的换能器和变幅杆；工作头，通过卡扣插装在变幅杆的前端；高压喷头，安装于导向架朝向工作头的端部，且所述高压喷头环绕端部设置，所述高压喷头通过水管与所述管线端子的水管连接插口相连。6.根据权利要求2所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述监视系统包括：摄像头，通过伸缩杆环绕安装在导向架朝向工作头的端部，并与高压喷头间隔设置，所述摄像头通过电线与所述管线端子的电线插口相连；LED灯，依附于所述摄像头安装，并通过照明线路与所述管线端子的电线插口相连；防护罩，采用高透性无色憎水玻璃制成，包裹所述摄像头及LED灯。7.根据权利要求3所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述能源系统包括：设备柜，中空壳体内设有若干个设备分区和功能接口，所述功能接口包含有电线插孔和水管插孔；电源，安装于所述设备柜内部，通过电源线连接外部供电设备(系统)；电能分配器，安装于所述设备柜内部，电能输入端通过电线与电源相连，电能输出端通过外接电线与所述隧道排水系统疏通设备中的各受电部件相连；蓄电池，安装于所述设备柜内部，为备用电池设备，通过电线与所述电能分配器的端口相连，通过电能分配器向所述蓄电池内部充放电。8.根据权利要求3所述的一种隧道排水系统疏通设备，其特征在于，所述操作系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11