季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统及方法技术方案

本发明专利技术公开季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，包括中央系统控制单元、信号输入模块和信号输出模块，所述中央系统控制单元包括围岩质量检测模块、裂缝除冰模块、裂缝清洗模块、裂缝封孔制浆模块和裂缝注浆模块，所述围岩质量检测模块与裂缝封孔制浆模块通讯连接，围岩质量检测模块将对围岩的质量检测后的数据传输到裂缝封孔制浆模块，计算出需要搅拌的浆体浓度。通过信号输入模块、信号输入模块和围岩质量检测模块等模块，对围岩的质量进行检测，通过对数据的显示、分析、判断、反馈后，得到围岩质量的数据，进行处理后可以进行计算和观看得到最适合的浆液浓度，可以提高注浆后浆体与围岩缝隙的契合程度。与围岩缝隙的契合程度。与围岩缝隙的契合程度。

【技术实现步骤摘要】
季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统及方法


[0001]本专利技术属于隧道工程
，具体涉及季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统及方法。

技术介绍

[0002]隧道工程所赋存的地质环境的内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等。因此，隧道围岩的稳定性是反映地质环境的综合指标。也是我们修建隧道工程对围岩特征研究的重要内容之一。
[0003]然而传统的装置在使用时还存在以下问题：传统装置在对围岩缝隙进行制浆和注浆前，没有对围岩本身的质量进行探测，因此在注浆过后，围岩后续可能由于本身质量问题导致缝隙继续过大，导致缝隙越来越大，因此，需要提前探测围岩本身的质量，在制浆时改善浆液的浓度显得十分重要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，具备对围岩质量检测并得到数据的优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，包括中央系统控制单元、信号输入模块和信号输出模块，所述中央系统控制单元包括围岩质量检测模块、裂缝除冰模块、裂缝清洗模块、裂缝封孔制浆模块和裂缝注浆模块，所述围岩质量检测模块与裂缝封孔制浆模块通讯连接，围岩质量检测模块将对围岩的质量检测后的数据传输到裂缝封孔制浆模块，计算出需要搅拌的浆体浓度；
[0006]所述信号输入模块包括摄像头、可伸缩探测钢管和无线电波发射器，所述信号输入模块与摄像头通讯连接，所述摄像头对缝隙的大小，宽度和深度进行探测收集，所述可伸缩探测钢管对围岩的质量进行测试，测试后的数据通过无线电波发射器传输到信号输入模块，所述信号输入模块与围岩质量检测模块通讯连接，围岩质量检测模块将接收数据进行显示分析；
[0007]所述围岩质量检测模块包括检测数据显示模块、检测数据分析模块、检测数据判断模块、检测数据反馈模块和检测数据储存模块，所述检测数据显示模块与检测数据分析模块电性连接，数据检测显示过后通过检测数据分析模块进行数据分析，检测数据分析模块与检测数据判断模块和检测数据反馈模块电性连接，所述检测数据储存模块将检测过后的数据进行储存和收集，方便后续的利用；
[0008]所述围岩质量检测模块与信号输出模块通讯连接，所述信号输出模块将检测分析过后的数据进行接收，输出模块与无线电波接收器电性连接，通过所述无线电波接收器实现接收。
[0009]通过上述技术方案，实现了对围岩质量的检测，通过信号输入模块、信号输入模块和围岩质量检测模块等模块，对围岩的质量进行检测，通过对数据的显示、分析、判断、反馈
后，得到围岩质量的数据，进行处理后可以进行计算和观看得到最适合的浆液浓度，可以大大提高注浆后浆体与围岩缝隙的契合程度，防止围岩后续可能由于本身质量问题导致缝隙继续过大，导致缝隙越来越大，同时还可以对数据进行储存，方便后续的利用，再通过摄像头和可伸缩探测钢管及时探测缝隙中的情况，得到相应的数据，方便后续的除冰和注浆的工作。
[0010]优选的，所述裂缝除冰模块包括智能远控模块、工作状态监测模块和补充检测模块，所述工作状态监测模块与裂缝除冰模块通讯连接，将实时的除冰进程传输到裂缝除冰模块中，补充检测模块实现了除冰工作完成后检测是否处理干净，及时补充除冰工作。
[0011]通过上述技术方案，实现了对除冰过程的检测和补充，工作状态监测模块对除冰实时进行监测，以免出现其他意外情况及时发现，再通过补充检测模块做出对意外情况的反馈、补充和处理。
[0012]优选的，所述智能远控模块包括前置摄像头、高压储存罐和二氧化碳高压气体，所述智能远控模块与前置摄像头和高压储存罐通讯连接，所述前置摄像头实时监测除冰任务的过程，所述二氧化碳高压气体通过高压储存罐喷出，对冰块进行融化。
[0013]通过上述技术方案，实现了对除冰过程的监测和除冰效果更好，通过智能远控模块控制高压储存罐对冰块进行喷洒，实现对冰块的溶解，再远程控制前置摄像头实时监测除冰任务的过程。
[0014]优选的，裂缝封孔制浆模块包括抽水自动控制模块、自动搅拌模块、浆液浓度传感模块和浆液浓度调整模块，所述抽水自动控制模块与自动搅拌模块电性连接，通过抽水自动控制模块将水输送到自动搅拌模块中与浆块进行混合，通过自动搅拌模块将浆块转化为浆液，所述浆液浓度传感模块与浆液浓度调整模块通讯连接，所述浆液浓度传感模块将搅拌过后的浆液的浓度传感到浆液浓度调整模块上进行判断，所述浆液浓度调整模块与抽水自动控制模块电性连接，如果浆液浓度过高，加入水进行稀释，浆液浓度过低，加入浆块进行调节。
[0015]通过上述技术方案，实现了注浆过程中及时调整浆液浓度的效果，通过抽水自动控制模块、自动搅拌模块、浆液浓度传感模块和浆液浓度调整模块等模块，可以自动控制制浆过程，实现自动抽水和自动搅拌，再通过浆液浓度传感模块及时对浆液浓度进行调整，然后再反馈到抽水自动控制模块中，加入水或者浆块，及时自动调整浆液浓度，得到最适合的浓度浆液。
[0016]优选的，还包括复位接口和电源回路，所述裂缝封孔制浆模块与复位接口和电源回路电性连接，所述制浆过程中通过固定设备复位接口及电源回路进行故障的判断，通过裂缝封孔制浆模块传送到中央系统控制单元。
[0017]通过上述技术方案，实现了制浆过程中的故障的防护，定设备复位接口和电源回路对进行故障的判断，通过裂缝封孔制浆模块传送到中央系统控制单元。
[0018]优选的，所述裂缝注浆模块包括状态预测模块、抽浆自动控制模块、探测信息汇集模块、故障反馈模块、废液处理进化模块和排液自动控制模块，所述状态预测模块和抽浆自动控制模块电性连接，通过状态预测模块对缝隙进行监测将缝隙中的情况传输到抽浆自动控制模块来调整注浆的速率，所述探测信息汇集模块与故障反馈模块通讯连接，在注浆过程中通过探测信息汇集模块将实时的注浆过程数据传输到故障反馈模块，通过故障反馈模
块进行监测的及时分析，进行注浆过程中出现故障及时反馈，所述裂缝注浆模块与废液处理进化模块和排液自动控制模块电性连接，通过废液处理进化模块进行对多余或者浪费的废液进行收集处理进化，通过排液自动控制模块进行远程控制自动排液。
[0019]通过上述技术方案，实现了注浆过程的自动控制和管理的效果，裂缝注浆模块可以提前对缝隙的状态进行预测，同时也可以对注浆完成后对废液进行处理和进化，还可以进行自动控制排液，将多余的液体输送出去，提高了工作的效率，减少工作人员的工作任务，还可以及时收集到探测的信息，及时作出故障的预防处理。
[0020]优选的，还包括数据输入端和数据输出端，所述抽浆自动控制模块包括球形喷浆器和注浆管，通过注浆管将浆液注入球形喷浆器进行喷射浆液，所述球形喷浆器适用于各种形状的缝隙，所述裂缝注浆模块与数据输入端和数据输出端通讯连接，所述数据通过数据输入端进入到裂缝注浆模块中的各种处理后进入到数据输出端，实现数据的输入和输出。
[0021]通过上述技术方案，实现了注浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，包括中央系统控制单元(1)、信号输入模块(201)和信号输出模块(202)，其特征在于：所述中央系统控制单元(1)包括围岩质量检测模块(2)、裂缝除冰模块(3)、裂缝清洗模块(4)、裂缝封孔制浆模块(5)和裂缝注浆模块(6)，所述围岩质量检测模块(2)与裂缝封孔制浆模块(5)通讯连接，围岩质量检测模块(2)将对围岩的质量检测后的数据传输到裂缝封孔制浆模块(5)，计算出需要搅拌的浆体浓度；所述信号输入模块(201)包括摄像头(2011)、可伸缩探测钢管(2012)和无线电波发射器(2013)，所述信号输入模块(201)与摄像头(2011)通讯连接，所述摄像头(2011)对缝隙的大小，宽度和深度进行探测收集，所述可伸缩探测钢管(2012)对围岩的质量进行测试，测试后的数据通过无线电波发射器(2013)传输到信号输入模块(201)，所述信号输入模块(201)与围岩质量检测模块(2)通讯连接，围岩质量检测模块(2)将接收数据进行显示分析；所述围岩质量检测模块(2)包括检测数据显示模块(21)、检测数据分析模块(22)、检测数据判断模块(23)、检测数据反馈模块(24)和检测数据储存模块(25)，所述检测数据显示模块(21)与检测数据分析模块(22)电性连接，数据检测显示过后通过检测数据分析模块(22)进行数据分析，检测数据分析模块(22)与检测数据判断模块(23)和检测数据反馈模块(24)电性连接，所述检测数据储存模块(25)将检测过后的数据进行储存和收集，方便后续的利用；所述围岩质量检测模块(2)与信号输出模块(202)通讯连接，所述信号输出模块(202)将检测分析过后的数据进行接收，输出模块(202)与无线电波接收器(203)电性连接，通过所述无线电波接收器(203)实现接收。2.根据权利要求1所述的季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，其特征在于：所述裂缝除冰模块(3)包括智能远控模块(301)、工作状态监测模块(302)和补充检测模块(303)，所述工作状态监测模块(302)与裂缝除冰模块(3)通讯连接，将实时的除冰进程传输到裂缝除冰模块(3)中，补充检测模块(303)实现了除冰工作完成后检测是否处理干净，及时补充除冰工作。3.根据权利要求2所述的季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，其特征在于：所述智能远控模块(301)包括前置摄像头(3011)、高压储存罐(3012)和二氧化碳高压气体(3013)，所述智能远控模块(301)与前置摄像头(3011)和高压储存罐(3012)通讯连接，所述前置摄像头(3011)实时监测除冰任务的过程，所述二氧化碳高压气体(3013)通过高压储存罐(3012)喷出，对冰块进行融化。4.根据权利要求1所述的季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，其特征在于：裂缝封孔制浆模块(5)包括抽水自动控制模块(501)、自动搅拌模块(502)、浆液浓度传感模块(503)和浆液浓度调整模块(504)，所述抽水自动控制模块(501)与自动搅拌模块(502)电性连接，通过抽水自动控制模块(501)将水输送到自动搅拌模块(502)中与浆块进行混合，通过自动搅拌模块(502)将浆块转化为浆液，所述浆液浓度传感模块(503)与浆液浓度调整模块(504)通讯连接，所述浆液浓度传感模块(503)将搅拌过后的浆液的浓度传感到浆液浓度调整模块(504)上进行判断，所述浆液浓度调整模块(504)与抽水自动控制模块(501)电性连接，如果浆液浓度过高，加入水进行稀释，浆液浓度过低，加入浆块进行调节。5.根据权利要求4所述的一种季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，还包括复位接口(7)和电源回路(8)，其特征在于：所述裂缝封孔制浆模块(5)与复位接口(7)和电源回路
(8)电性连接，所述制浆过程中通过定设备复位接口(7)及电源回路(8)进行故障的判断，通过裂缝封孔制浆模块(5)传送到中央系统控制单元(1)。6.根据权利要求1所述的季冻区隧道围岩裂缝除冰注浆止裂系统，其特征在于：所述裂缝注浆模块(6)包括状态预...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志民，田学志，周烨，高晓南，王海宇，李艺娴，孙闯，张建俊，蔡冀奇，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司辽宁工程技术大学，
类型：发明
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