一种隧道喷淋养护台车的制作方法

1.本实用新型涉及隧道养护领域，尤其涉及一种隧道喷淋养护台车。


背景技术：

2.当前隧道施工过程中，通常在隧道二次衬砌混凝土浇注完成后，需要对其进行养护，现有通常采用自动化喷淋养护台车进行喷淋养护，但现有自动化喷淋养护台车在养护期间不能根据养护温度自动调养护频率及养护方式。对于隧道衬砌混凝土强度随养护周期及温度变化的现象，当前国内外全自动养护台车针对养护频率、养护时间等都是固定化，无法满足现场施工要求。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供一种隧道喷淋养护台车，使得台车可根据隧道壁周围的环境温度实时调整养护的频率，提高养护效果，节省养护成本。
4.本实用新型提出的具体技术方案为：一种隧道喷淋养护台车，包括架体、安装于所述架体底部的行走机构及固接于所述架体上的喷淋系统、监测系统和供控系统；其中，
5.所述架体包括支撑体及垂直固设于所述支撑体上的门架；
6.所述行走机构包括安装于所述支撑体底部的行走轮；
7.所述喷淋系统包括增压装置、连接所述增压装置的喷管及设于所述喷管上的喷头；所述喷管呈弧形，所述喷管套接于所述门架外围并与所述门架相对固定；所述喷头设有多个，多个所述喷头间隔排布于所述喷管外周上，所述喷头的喷口朝向隧道壁；
8.所述监测系统包括固设于所述喷管外壁上的温度传感器，所述温度传感器设有多个，多个所述温度传感器沿所述喷管的外周间隔排布；
9.所述供控系统连接所述行走机构、喷淋系统和监测系统，用于驱动及控制所述行走机构、喷淋系统和监测系统。
10.优选的，所述喷头包括位于所述喷管的水平轴线上方的第一喷头和位于下方的第二喷头，所述第一喷头的喷口口径大于所述第二喷头的喷口口径。
11.优选的，所述喷管被分隔为仅与所述第一喷头贯通的第一喷管和仅与所述第二喷头贯通的第二喷管，所述增压装置同时连接所述第一喷管和所述第二喷管。
12.优选的，所述支撑体为一由呈矩形的底板和围设于所述底板四周的侧板形成的蓄水槽，所述侧板包括位于所述底板宽度方向两侧的第一侧板、及位于所述底板长度方向两侧并与所述底板和两所述第一侧板均连接的第二侧板，所述第一侧板相对所述底板向外倾斜设置。
13.优选的，还包括铺设于所述第一侧板上的弹性阻挡垫，所述弹性阻挡垫的远离所述底板的一侧向外延伸伸出所述第一侧板，伸出端的端面为斜面，所述斜面与隧道壁弹性面抵接。
14.优选的，还包括固设于所述门架上方且避开所述喷管上的喷头的挡水板，所述挡
水板呈弧形，弧形挡水板两侧边沿不超出与之相对的所述第一侧板的边沿。
15.优选的，所述门架包括位于所述底板宽度方向两侧的支撑柱及连接于所述支撑柱顶部的顶板，两侧的支撑柱相对，所述喷管与两相对的支撑柱及该支撑柱顶部的顶板抵接固定。
16.优选的，所述底板宽度方向两侧中的每侧均设有多个支撑柱，每侧的多个支撑柱均沿所述底板长度方向间隔设置，两侧的支撑柱一一相对；
17.所述喷管沿所述底板的长度方向间隔设有多个，每一所述喷管与其中两相对的支撑柱及该支撑柱顶部的顶板抵接固定。
18.优选的，位于所述底板同侧上的两相邻的支撑柱之间设有多个连接杆，多个连接杆沿养护台车高度方向依次间隔设置。
19.优选的，所述供控系统包括供电单元和与所述供电单元电连接的控制单元，所述供电单元还连接行走机构、喷淋系统和监测系统，用于向所述控制单元、行走机构、喷淋系统和监测系统提供电能；所述控制单元还连接行走机构、喷淋系统和监测系统，用于向所述供电单元、行走机构、喷淋系统和监测系统发送执行信号，还用于获取供电单元、行走机构、喷淋系统和监测系统的动态信息。
20.与现有技术相比，本实用新型的隧道喷淋养护台车，不仅实现了自动喷淋，而且在行走过程中可近距离监测隧道壁附近的环境温度，使得台车可自动调整喷淋频率与喷淋方式，达到按需喷淋及精准控制的目的，从而获得好的养护效果的，同时节省养护成本，满足施工要求。另外，本实施例的台车还可对喷淋过程中的水进行收集并循环利用，进一步节省养护成本，且有效改善了隧道养护过程的养护环境。
附图说明
21.图1为本实用新型示例性的隧道喷淋养护台车置于隧道内时的主视示意图；
22.图2为图1中a部的局部放大图；
23.图3为图1中b部的局部放大图；
24.图4为本实用新型示例性的隧道喷淋养护台车的主视示意图；
25.图5为本实用新型示例性的隧道喷淋养护台车的立体示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.参照图1所示，本实用新型示例性的提供一种隧道喷淋养护台车100，该台车100可行走于隧道m内，并在行走过程中朝向隧道壁m1喷淋水w，从而对隧道二次衬砌的混凝土进行喷淋养护，此处的隧道壁m1指的隧道内壁。
28.示例性的，参照图1所示，本实用新型示例性的隧道喷淋养护台车100，包括架体10、行走机构20、喷淋系统30、监测系统40及供控系统50。其中，架体10用于安装及固定台车
的其他机构及系统。行走机构20安装于架体10底部，用于携带架体10及安装于架体10上的其机构及系统行走于隧道内。喷淋系统30固设于架体10上，用于在台车行走过程中向隧道壁m1喷淋水w，以进行喷淋养护。监测系统40固设于架体10上，用于监测环境信息，并将监测的环境信息发送至供控系统50。供控系统50连接行走机构20、喷淋系统30和监测系统40，用于驱动及控制行走机构20、喷淋系统30和监测系统40，控制单元52还用于获取供电单元51、行走机构20、喷淋系统30和监测系统40的动态信息。
29.参照图1、图4和图5所示，供控系统50包括供电单元51和与供电单元51电连接的控制单元52。供电单元51还连接行走机构20、喷淋系统30和监测系统40，用于向控制单元52、行走机构20、喷淋系统30和监测系统40提供电能。控制单元52还连接行走机构20、喷淋系统30和监测系统40，操作者通过终端n向控制单元52发送控制信号，控制单元52根据控制信号向供电单元51、行走机构20、喷淋系统30和监测系统40发送执行信号，供电单元51、行走机构20、喷淋系统30和监测系统40执行与执行信号相对应的动作。另外，控制单元52还用于获取供电单元51、行走机构20、喷淋系统30和监测系统40的动态信息，并将动态信息发送至终端n。其中，控制单元52与终端n可通过有线或者无线的方式实现通信，示例性的，终端n可为计算机或手持设备等，并不限于此。示例性的，供电单元51包括蓄电池，控制单元52包括控制器，对于供电单元51和控制单元52的其他部件参见现有技术，根据实际需要进行选择。
30.参照图4所示，架体10包括支撑体11及垂直固设于支撑体11上的门架12。行走机构20安装于支撑体11底部，喷淋系统30及供控系统50均固定于门架12上。
31.其中，由于隧道壁m1截面呈弧形，因此台车在喷淋过程中，喷向隧道壁m1的水w由于重力作用会掉落下来，而不断掉落的水不仅会对隧道内底面造成污染，影响工人行走及台车行进，而且会这部分水不能重复利用，造成资源浪费。
32.鉴于此，本实用新型在上述架体10结构的基础上，提出一种优选的方案，示例性的，结合图4和图5所示，支撑体11为一蓄水槽，蓄水槽包括一底板11a和围设于底板11a四周的侧板，底板11a呈矩形，侧板包括位于底板11a宽度方向两侧的第一侧板11b、及位于底板11a长度方向两侧并与底板11a和两第一侧板11b均连接的第二侧板11c，第一侧板11b相对底板11a向外倾斜设置。本实施例的蓄水槽不仅可以收集喷淋后掉落的水w，而且还可以用于盛装台车喷淋系统30所需的水，这样使得收集的水可以被喷淋系统30循环使用，该方式不仅避免了掉落的水污染隧道地面，而且实现了水的循环使用，节省了水资源，节省养护成本。另外，由于第一侧板11b向外倾斜设置，增大了收集的覆盖范围，保证了广范围掉落的水被收集。
33.进一步，如图1所示，由于隧道壁m1截面的弧形为优弧，那么喷淋至隧道侧壁上的水大多会沿隧道壁m1流下，因此为了收集这一部分水，以保证台车的整体收集效果，在上述架体10的结构基础之上，本实施例进一步提供一种优选的方案，示例性的，结合图1～图5所示，架体10还包括铺设于第一侧板11b上的弹性阻挡垫13，如图2所示，弹性阻挡垫13的远离底板11a的一侧向外延伸伸出第一侧板11b，伸出端的端面为斜面，该斜面与隧道壁m1贴合，实现弹性面抵接。该方式中弹性阻挡垫13与隧道壁m1面贴合，从而使得水可顺利沿弹性阻挡垫13流入蓄水槽中，而且弹性的接触，使得台车在行进过程中，若碰到隧道壁m1上的障碍物，弹性阻挡垫13可以在受到障碍物的挤压时而弹性压缩，从而可越过障碍物，这一优选方案，保证了收集水的整体效果，而且可使得台车在行进过程中，不受隧道壁m1上障碍物的影
响。优选的，喷管上末端的喷头与弹性阻挡垫13相对，使得喷头喷出的水可撞击至弹性阻挡垫13，这一方式可使弹性阻挡垫13紧贴在第一侧板11b上，使得弹性阻挡垫13的末端斜面与隧道壁m1紧密弹性抵接，保证了收集效果。
34.其中，参照图4所示，喷管套接于门架12外围，作为喷管与门架12的一种固定方式，示例性的，门架12包括位于底板11a宽度方向两侧的支撑柱12a及连接于支撑柱12a顶部的顶板12b，两侧的支撑柱12a相对，喷管与两相对的支撑柱12a及该支撑柱12a顶部的顶板12b抵接固定。
35.结合图4和图5所示，通常喷管会沿台车的行进方向间隔设置多个，因此，优选的，底板11a宽度方向两侧中的每侧均设有多个支撑柱12a，每侧的多个支撑柱12a均沿底板11a长度方向间隔设置，两侧的支撑柱12a一一相对。同样的，喷管沿底板11a的长度方向间隔设有多个，每一喷管与其中两相对的支撑柱12a及该支撑柱12a顶部的顶板12b抵接固定。间隔设置的支撑柱12a，一方面实现了多个喷管的固定，另一方面减轻了台车整体的重量，而且使得自弹性阻挡垫13流入的水可借助相邻支撑柱12a之间的间隔进入蓄水槽中，保证了收集的水顺利进入蓄水槽。应当理解，此时的顶板12b连接于所有的支撑柱12a顶部。
36.另外，为了便于检修，优选的，参照图5所示，本实施例在上述多个支撑柱12a的结构基础上，进一步提出一种更优的方案，位于底板11a同侧上的两相邻的支撑柱12a之间设有多个连接杆14，多个连接杆14沿养护台车高度方向依次间隔设置。检修人员可沿连接杆14爬升至顶板12b上，从而对喷管、位于喷管上的碰头及其他部件进行检修。
37.可知的是，由于顶板12b需要作为检修面供检修人员站立，因此，为了保证平稳性，其需呈水平设置，而水平的设置并不利于隧道壁m1顶部的水顺利进入蓄水槽，基于此，本实施例基于上述结构，进一步提供一种优化方案，参照图4和图5所示，在顶板12b上方设置弧形的挡水板15，该挡水板15避开喷管上的喷头，且弧形挡水板15两侧边沿不超出与之相对的第一侧板11b的边沿。结合图1和图4所示，该方式中隧道顶部落下的水先落至弧形的挡水板15上，然后进一步从弧形挡水板15的两边沿落下至蓄水槽内，这样不仅可以便于隧道顶部落下的水及时进入蓄水槽，而且由于挡水板15的遮挡，可以为检修人员提供一个相对干燥的工作环境，甚至在喷淋过程中检修人员也可以站立于挡水板15下方的顶板12b上进行工作。示例性的，如图4和图5所示，挡水板15通过设于顶板12b上的多个支撑杆15a固定于顶板16上方。
38.参照图4和图5所示，行走机构20包括安装于支撑体11底部的行走轮21。基于上述支撑体11的结构，示例性的，支撑体11的底板11a底部沿底板11a的宽度方向的两侧分别设有安装座22，行走轮21通过安装座22安装于底板11a底部。另外需要说明的是，行走机构20还包括驱动装置23，驱动装置23一端连接行走轮21，另外一端连接供控系统50，例如驱动装置23包括驱动电机。一方面供控系统50中的供电单元51为驱动装置23提供电能，另一方面供控系统50中的控制单元52向驱动装置23发送执行信号，驱动装置23驱动行走轮21执行与执行信号相对应的动作。该动作示例性的可为行走、停止、加速行走、减速行走等，当然，并不限定于此。
39.参照图4和图5所示，喷淋系统30包括增压装置31、连接增压装置31的喷管及设于喷管上的喷头；喷管呈弧形，喷管固定套接于门架12外围；喷头设有多个，多个喷头间隔排布于喷管外周上，喷头的喷口朝向隧道壁m1。示例性的，增压装置31包括增压泵，在上述支
撑体11为一蓄水槽的结构基础上，增压泵可置于蓄水槽内，且增压泵一端连接喷管，另外一端连接供控系统50。一方面供控系统50中的供电单元51为增压泵提供电能，另一方面供控系统50中的控制单元52向增压泵发送执行信号，增压泵执行与执行信号相对应的动作。该动作示例性的可为抽水、停止抽水、加速抽水、减速抽水等等，当然，并不限定于此。
40.其中，由于隧道壁m1截面呈弧形，且为优弧，因此，喷向隧道壁m1轴线上方s的水通常会由于自身重力直接掉落，而喷淋至下方x的水通常会沿两侧的隧道壁留下，这就导致上方s的水与隧道的上壁接触的时间短，而下方x的水与隧道的两侧侧壁接触时间长，这就导致养护不均匀，基于此，本实施例在上述结构的基础上进一步提出优化方案，具体为，喷头包括位于喷管的水平轴线上方s的第一喷头33a和位于下方x的第二喷头33b，第一喷头33a的喷口口径大于第二喷头33b的喷口口径。该方案中，限定上方的喷头的口径大，下方的喷头口径小，使得上方喷出的水更多，可更好的与隧道上壁接触，提高接触时间，提升喷淋效果，而下方两侧的侧壁的口径小，不仅可以达到同样的喷淋效果，且节省水资源。
41.另外，由于上述的原因，还存在的问题是，在喷淋后的一段时间内，会存在隧道上方的上壁已经干燥缺水，而下方的两侧壁由于水分的汇流，保持湿润状态，此时，就仅需要对隧道上方s的上壁进行喷淋养护，因此，更优的，本实施例的喷管被分隔为仅与第一喷头33a贯通的第一喷管32a和仅与第二喷头33b贯通的第二喷管32b，增压装置同时连接第一喷管32a和第二喷管32b。在该方案中，通过控制单元52控制增压装置31向第一喷管32a内供水，使得仅喷管水平轴线上方的第一喷头33a向隧道上壁喷水进行养护。还可通过控制单元52控制增压装置31向第二喷管32b内供水，使得仅喷管水平轴线下方的第二喷头33b向隧道下方两侧壁喷水进行养护。还可以通过控制单元52控制增压装置31同时向第一喷管32a和第二喷管32b内供水，使得喷管水平轴线上方的第一喷头33a向隧道上壁喷水进行养护，同时喷管水平轴线下方的第二喷头33b向隧道下方两侧壁喷水进行养护。通过该方式，可达到更均衡的养护效果，而且节省水资源。例如可在第一次喷淋过程中，同时向第一喷管32a和第二喷管32b供水，全方位进行第一次喷淋。在第二次反向喷淋时，仅向第一喷管32a供水，仅上方的进行第二次喷淋。第三次可继续第一次的喷淋方式。当然，喷淋方式的选择，并不限于此，可根据实际需要进行选择。
42.作为第一喷管32a和第二喷管32b的一种实施方式，如图3所示，水平轴线下方的喷管被一分隔板34一分为二，其中靠近第二喷头33b的一侧作为第二喷管32b，第二喷管32b的末端被封闭。而远离第二喷头33b的一侧与水平轴线上方的喷管贯通，作为第一喷管32a，向水平轴线上方的第一喷头33a供水。
43.需要说明的是，第二喷管32b位于两侧，在实际的连接过程中，增压装置31可包括多个增压泵，多个增压泵分别与第一喷管32a和两个第二喷管32b连接，且多个增压泵均连接至控制单元52，由控制单元52进行控制。还均连接供电单元51，由供电单元51供电。
44.参照图4和图5所示，监测系统40包括固设于喷管外壁上的温度传感器41，其中，温度传感器41设有多个，多个温度传感器41沿喷管的外周间隔排布；温度传感器41用于监测环境温度。温度传感器41设于喷管外壁上，更加靠近隧道壁，更能准确的监测隧道壁附近的环境温度，从而更能精准的控制台车喷淋的频率。而且多个温度传感器41周向设置，提高了监测的准确性，避免了局部设置存在的大误差的问题，提升养护效果。
45.其中，多个温度传感器41均一端与供控系统50中的供电单元51电连接，由供电单
元51为温度传感器41提供电能。另外一端均与供控系统50中的控制单元52连接。温度传感器41用于监测靠近隧道内壁的的环境温度，并将监测到的环境温度信息传输至控制单元52，控制单元52将根据预存的范围值选择喷淋频率及喷淋方式，并将与选择结果相适配的信号发送至行走机构20及喷淋系统30，再由行走机构20和喷淋系统30执行相应的动作。该方式使得台车可根据现场环境温度实时的调整喷淋频率及方式，自动化程度高，喷淋养护效果佳，节省成本。
46.进一步，参照图4和图5所示，监测系统40还包括光线传感器42，光线传感器42固设于支撑体11端部外壁上，用于在台车移动至隧道末端位置时监测环境亮度。
47.其中，光线传感器42一端与供控系统50中的供电单元51电连接，由供电单元51为光线传感器42提供电能。另外一端均与供控系统50中的控制单元52连接。光线传感器42用于在台车移动至隧道末端位置时监测环境亮度，并将监测到的亮度信息传输至控制单元52，控制单元52通过亮度信息获知天气情况，从而进一步调整台车喷淋的频率与喷淋方式，进一步提车喷淋效果。
48.优选的，参照图4和图5所示，为了便于各部件的固定，门架12内侧固设有支撑板16，供控系统50中的供电单元51和控制单元52均固设于支撑板16上。同时，行走机构20的驱动装置23如驱动电机也可固设于支撑板16上。其中，为了台车整体的稳定性，支撑板16沿门架12的宽度方向相对设有两个，各个系统内部件按照实际情况可设于两支撑板16上。而且的是，为了避免个部件与蓄水槽中的水接触造成影响，支撑板16距蓄水槽底板11a的高度h1大于蓄水槽可容纳水量的最大高度h2。另外，用于连接的电缆等其他部件也可固定于门架12上。
49.本实用新型的隧道喷淋养护台车，不仅实现了自动喷淋，而且在行走过程中可近距离监测隧道壁附近的环境温度，使得台车可自动调整喷淋频率与喷淋方式，达到按需喷淋及精准控制的目的，从而获得好的养护效果的，同时节省养护成本，满足施工要求。另外，本实施例的台车还可对喷淋过程中的水进行收集并循环利用，进一步节省养护成本，且有效改善了隧道养护过程的养护环境。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。