隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备和方法技术

本申请涉及隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其包括混料箱、立设于地面上的支撑立柱、夹持箱以及用于将夹持箱悬吊于支撑立柱上的悬吊臂，混料箱底部穿设有喷射管，喷射管穿设于夹持箱上，喷射管远离混料箱的一端设置有喷枪；悬吊臂沿垂直方向滑移连接于支撑立柱上。本申请还设计隧道网喷钢纤维砼隧道加固的方法，其包括：

【技术实现步骤摘要】
隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备和方法


[0001]本申请涉及地下隧道工程技术的领域，尤其是涉及隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备和方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国的公路隧道建设取得了显著的发展，然而，由于地质条件、气候、设计施工水平和运营环境等因素的影响，已建成的公路隧道在使用过程中易出现衬砌开裂、渗漏水、厚度不足、背后空洞等危害和缺陷，造成巨大的经济损失和不良社会影响。其中，衬砌裂损是最常见的隧道病害类型，针对这种情况，工作人员需要对衬砌结构进行修复加固，以恢复隧道的运营和通行。
[0003]目前，工作人员常采用向衬砌结构中喷射钢纤维砼的方法对衬砌进行修复。钢纤维乱向分布于砼中，能够有效地阻碍砼内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，与普通砼相比，钢纤维砼的抗压强度、弯拉强度、耐磨性能等均有较大的提升。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人发现工作人员常需手持湿喷机的喷枪进行喷涂作业，存在有喷涂厚度易出现不均匀情况的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了使湿喷机在喷涂作业中的喷涂厚度更加均匀，本申请提供隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备和方法。
[0006]本申请提供的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备采用如下的技术方案：隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，包括混料箱、立设于地面上的支撑立柱、夹持箱以及用于将夹持箱悬吊于支撑立柱上的悬吊臂，所述混料箱底部穿设有喷射管，所述喷射管穿设于夹持箱上，所述喷射管远离混料箱的一端设置有喷枪；所述悬吊臂沿垂直方向滑移连接于支撑立柱上。
>[0007]通过采用上述技术方案，由于悬吊臂可沿垂直方向滑移连接于支撑立柱上，且夹持箱悬吊于悬吊臂上，因此夹持箱可跟随悬吊臂沿竖直方向移动，而由于喷射管穿设于夹持箱上，因此喷枪的高度为可调节，工作人员可通过驱动悬吊臂的上下滑移，而使喷枪沿竖直方向均匀喷射钢纤维砼，提高了喷涂厚度的均匀性，进而提高了隧道的加固效果，同时节约了工作人员手持喷枪喷涂耗费的人力。
[0008]优选的，所述混料箱内设置有喷射罐、加水罐和速凝剂添加罐，所述喷射管从所述喷射罐底端穿出，所述加水罐底部穿设有出水管，所述速凝剂添加罐底部穿设有输出管，所述出水管与喷射管连接，所述输出管与喷枪连接。
[0009]通过采用上述技术方案，工作人员可将配置好的钢纤维砼放入喷射罐内，向加水罐内加水，并向速凝剂添加罐内添加速凝剂，出水管与喷射管连接，使得水与配置好的钢纤维砼混合；输出管与喷枪连接，使得湿润的钢纤维砼经过速凝剂速凝后由喷枪喷出。
[0010]优选的，所述支撑立柱内设置有丝杠，所述支撑立柱顶部设置有第一电机，所述第
一电机与所述丝杠同轴连接，所述丝杠上适配套设有滑块，所述滑块部分位于所述支撑立柱外，所述悬吊臂的一端固定连接于所述滑块位于所述支撑立柱外的一侧。
[0011]通过采用上述技术方案，工作人员可开启第一电机，第一电机驱动丝杠旋转，由于丝杠在竖直方向上不会产生位移，因此与丝杠适配连接的滑块沿竖直方向上下滑移，进而带动与滑块相连的悬吊臂上下滑移，使得喷枪可沿竖直方向均匀喷涂钢纤维砼，以提高隧道的加固效果。
[0012]优选的，所述夹持箱内设置有带动喷枪沿水平方向作直线往复运动的滑移机构以及用于驱动滑移机构的驱动件。
[0013]通过采用上述技术方案，喷枪可沿水平方向作直线往复运动，工作人员可调节喷枪所在高度后，启动驱动件，使得喷枪沿水平方向均匀喷涂钢纤维砼，提高隧道的加固效果。
[0014]优选的，所述驱动件为第二电机。
[0015]通过采用上述技术方案，电机结构简单，成本低，操作简便，运行可靠，降低了设备的整体成本。
[0016]优选的，所述滑移机构包括水平设置的滑箱、适配滑移于所述滑箱内的夹持条以及设置于所述夹持条一端的曲柄，所述夹持条靠近所述曲柄的一端固定连接有竖直设置的限位环，所述曲柄的一端与所述第二电机同轴连接，所述曲柄远离第二电机的一端设置有限位块，所述限位块沿竖直方向滑移连接于所述限位环内，所述喷枪穿设于所述夹持条上，所述夹持箱两侧开设有供喷射管滑移的让位孔。
[0017]通过采用上述技术方案，工作人员启动第二电机后，第二电机驱动曲柄旋转，曲柄上的限位块沿限位环上下滑移，并带动限位环沿水平方向作直线往复运动，进而带动夹持条上的喷枪沿水平方向作直线往复运动，提高了水平方向上喷涂厚度的均匀性，进而提高了隧道的加固效果。
[0018]优选的，所述滑移机构包括水平设置的滑箱、适配滑移于所述滑箱内的夹持条以及设置于所述夹持条一端的圆盘，所述夹持条靠近所述圆盘的一端固定连接有竖直设置的限位环，所述圆盘与所述第二电机同轴连接，所述圆盘的边侧设置有凸块，所述凸块沿竖直方向滑移连接于所述限位环内，所述喷枪穿设于所述夹持条上，所述夹持箱两侧开设有供喷射管滑移的让位孔。
[0019]通过采用上述技术方案，工作人员启动第二电机后，第二电机驱动圆盘旋转，圆盘上的凸块沿限位环上下滑移，并带动限位环沿水平方向作直线往复运动，进而带动夹持条上的喷枪沿水平方向作直线往复运动，提高了水平方向上喷涂厚度的均匀性，进而提高了隧道的加固效果。
[0020]本申请提供的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的方法采用如下的技术方案：隧道网喷钢纤维砼隧道加固的方法，包括：S1：断面检测复测：应对围岩和支护结构病害、裂缝等情况进行监测，并作出相应的现场标注，通过监测的数据判断围岩和支护结构体系的稳定性及工作状态，确定选择和修正支护参数及指导施工；S2：衬砌凿毛：
对隧道锚固区的衬砌表面进行清楚，露出原砼新鲜面，并清洗去除砼粉尘及松散、剥落颗粒；S3：涂刷界面剂：将界面剂涂刷于衬砌凿毛区域，以减小出现基层空鼓、脱落等问题的风险。
[0021]S4：锚栓锚固：检测基材原钢筋位置，确保锚孔时不得损伤原钢筋；在衬砌凿毛区域待加固表面的端部及中部锚孔内打上不锈钢锚栓；锚栓放入锚孔后，应量测锚栓的钢筒和螺杆相对于基材面的外露长度，满足要求后，将锚栓钢筒打击到位；S5：挂设钢筋网：在满足产品规定的固化温度和对应的静置固化时间后，进行验收，将钢筋网挂在锚栓上；S6：喷射作业：按照施工要求配置钢纤维砼，钢纤维砼经检验其性能符合设计要求后方可使用；采用上述隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备喷射钢纤维砼；S7：喷层整平：对步骤（6）喷层表面整平处理；S8：养护：经修补后的基面进行喷水养护。
[0022]通过采用上述技术方案，钢纤维砼和钢纤维网共同承载受力，提高了衬砌结构的承载能力，同时，钢纤维砼可提高衬砌结构的抗拉、抗弯强度，进而提高其韧性和抗冲击强度，同时减小了出现微裂纹的风险，进一步提高了衬砌结构的承载能力。
[0023]优选的，所述S6步骤中使用上述隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备喷射钢纤维砼的过程中，工作人员首先启动上述隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备上的第一电机，调节喷枪对准待修复衬砌结构的高度，再分别向混料箱内加入配置好的钢纤维砼、水和速凝剂，使得喷枪喷射钢纤维砼，然后启动第二电机，驱动喷枪在该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：包括混料箱(1)、支撑立柱(2)、夹持箱(4)以及用于将夹持箱(4)悬吊于支撑立柱(2)上的悬吊臂(3)，所述混料箱(1)底部穿设有喷射管(112)，所述喷射管(112)穿设于夹持箱(4)上，所述喷射管(112)远离混料箱(1)的一端设置有喷枪(1121)；所述悬吊臂(3)沿垂直方向滑移连接于支撑立柱(2)上。2.根据权利要求1所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述混料箱(1)内设置有喷射罐(11)、加水罐(12)和速凝剂添加罐(13)，所述喷射管(112)从所述喷射罐(11)底端穿出，所述加水罐(12)底部穿设有出水管(122)，所述速凝剂添加罐(13)底部穿设有输出管(132)，所述出水管(122)与喷射管(112)连接，所述输出管(132)与喷枪(1121)连接。3.根据权利要求1所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述支撑立柱(2)内设置有丝杠(21)，所述支撑立柱(2)顶部设置有第一电机(22)，所述第一电机(22)与所述丝杠(21)同轴连接，所述丝杠(21)上适配套设有滑块(23)，所述滑块(23)部分位于所述支撑立柱(2)外，所述悬吊臂(3)的一端固定连接于所述滑块(23)位于所述支撑立柱(2)外的一侧。4.根据权利要求1所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述夹持箱(4)内设置有带动喷枪(1121)沿水平方向作直线往复运动的滑移机构(41)以及用于驱动滑移机构(41)的驱动件。5.根据权利要求4所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述驱动件为第二电机(42)。6.根据权利要求4或5所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述滑移机构(41)包括水平设置的滑箱(411)、适配滑移于所述滑箱(411)内的夹持条(412)以及设置于所述夹持条(412)一端的曲柄(413)，所述夹持条(412)靠近所述曲柄(413)的一端固定连接有竖直设置的限位环(4121)，所述曲柄(413)的一端与所述第二电机(42)同轴连接，所述曲柄(413)远离第二电机(42)的一端设置有限位块(4131)，所述限位块(4131)沿竖直方向滑移连接于所述限位环(4121)内，所述喷枪(1121)穿设于所述夹持条(412)上，所述夹持箱(4)两侧开设有供喷射管(112)滑移的让位孔(43)。7.根据权利要求5所述的隧道网喷钢纤维砼隧道加固的设备，其特征在于：所述滑移机构(41)包括水平设置的滑箱(411)、适配滑移于所述滑箱(411)内的夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李季，李明建，杨志安，
申请(专利权)人：北京中铁诚业工程建设监理有限公司，
类型：发明
国别省市：