一种隧道维修加固用装置的制作方法

1.本发明涉及隧道使用的维护设备技术领域，特别是一种隧道维修加固用装置。


背景技术：

2.在包括公路、铁路以及地铁隧道施工中，由于种种原因，特别是经混凝土现浇的隧道有几率会产生凹陷等质量缺陷；当隧道壁产生凹陷后就需要进行修复。如果凹陷位置位于隧道壁的仰拱部位时（隧道侧壁出现的凹陷，由于混凝土等修复材料容易附着，因此相对修复容易一些），由于修复的混凝土材料等不容易附着，因此现有技术中，一般都是在凹陷部位下端搭设临时支撑架，支撑架上端设置模板，模板上端接触凹陷处下端，然后在模板上端浇筑上混凝土等达到修复目的。
3.实际情况下，现有技术中进行隧道内壁仰拱凹陷修复时，搭设及拆卸支撑架、模板等由于需要较长的时间，会给工作人员带来不便，也不利于提高工作效率。还有就是，在模板上端浇筑混凝土并不能保证混凝土能有效填满全部凹陷处（混凝土由于重量会向下流动，这样就无法保证填满凹陷处，且还会沿和模板上端之间的缝隙向下溢出），因此会对修复效果带来影响。最后就是，隧道壁仰拱处修复前，为了达到好的浇筑效果，还需要在凹陷处内布设钢筋骨架等；目前的技术中，一般是直接先焊接好钢筋骨架，然后将骨架塞进凹陷处内，这种方式安装的骨架由于不能很好的和凹陷内达到稳固效果，因此也会对修复的效果带来影响；虽然通过在隧道凹陷内相应位置钻孔安装固定螺杆、再将螺杆和钢筋骨架焊接在一起能克服上述问题，但是隧道仰拱位置由于角度限制，不方便工作人员操作，会给工作人员的操作带来极大不便，且凹陷深度较浅时，更不利于工作人员的操作及安装固定螺杆等。综上所述，目前特别应用于隧道仰拱凹陷修复的方法还存在很大局限性，提供一种修复速度快、修复效果好的隧道用维修加固装置显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中，因无一种合适的设备及方法修复隧道壁仰拱凹陷，达不到好的修复效果，并会给工作人员带来不便，且不利于提高工作效率的弊端，本发明提供了在相关机构的共同作用，修复隧道壁凹陷时，不需要在现场搭设及拆卸支持架（脚手架），能方便通过移动式车体到现场起到支撑作用，具有可变形的支撑板能更好贴合凹陷处的下端、达到好的密封凹陷处下端缝隙前提下，还能防止混凝土浆朝下端外溢出，通过电动螺旋输送机经支撑板为凹陷处内输送混凝土浆，保证了混凝土浆能有效填满凹陷处内，并通过可变长度支撑杆机构固定钢筋骨架，由此实现给工作人员带来了便利、提高了工作效率，且提高了修复效率的一种隧道维修加固用装置。
5.本发明解决其技术问题是所采用的技术方案是：一种隧道维修加固用装置，包括移动式车体、电液推杆、电动螺旋输送机、稳压电源、电源开关，其特征在于还具有支撑板机构、可变长度支撑杆机构；所述稳压电源、电源开关安装在元件盒内；所述电液推杆、电动螺旋输送机分别安装在移动式车体的上端两侧，电
动螺旋输送机的进料口安装有输料管，电动螺旋输送机的侧部安装有原料仓，原料仓下端和输料管上端安装在一起；所述支撑板机构包括支撑板、电动伸缩杆，电动伸缩杆活塞杆及筒体分别铰接安装在支撑板的下两侧端；所述电液推杆的上端和支撑板的下端安装在一起，支撑板的一侧端有内螺纹开孔，开孔内安装有上料管，上料管下端和电动螺旋输送机的出料管经胶管连接；所述可变长度支撑杆机构具有多只，每只可变长度支撑杆机构分别包括内螺纹管、外螺纹丝杆，丝杆和内螺纹管通过螺纹连接；所述电源开关的电源输出端和电动伸缩杆电源输入端电性连接。
6.进一步地，所述移动式车体采用手推式车体，还能采用机动式移动车体。
7.进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。
8.进一步地，所述支撑板的外径大于隧道凹陷处的外径，支撑板采用具有弹性的金属板，金属板能采用任何形状。
9.进一步地，所述原料仓的高度高于电动螺旋输送机的高度，胶管的长度大于电液推杆的活塞杆上行到止点、支撑板下端和电动螺旋式送机的出料管上部之间的间距。
10.进一步地，所述可变长度支撑杆机构的内螺纹管及外螺纹丝杆侧端分别具有尖锥外凸起。
11.本发明有益效果是：本发明特别适用于隧道壁仰拱的修复使用。本发明由于具有移动式车体，因此能方便转移到现场进行隧道壁凹陷修复工作，这样不需要在现场搭设及拆卸支持架（脚手架）。进行修复作业前，不需要打孔等操作，工作人员在隧道凹陷处内分别安装多根可变长度支撑杆后，就可方便固定钢筋固定架。经电液推杆能调节支撑板的高度，并通过调节电动伸缩杆能使支撑板上端有效贴合凹陷处下端弧面，达到好的密封凹陷处下端缝隙前提下，还能防止后续混凝土浆朝下端外溢出；通过电动螺旋输送机经支撑板为凹陷处内输送混凝土浆，保证了混凝土浆能有效填满凹陷处内。本发明给工作人员带来了便利、提高了工作效率，且提高了修复效率。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
13.图1是本发明结构示意图。
14.图2是本发明支撑板机构结构示意图。
15.图3是本发明可变长度支撑杆机构结构示意图。
16.图4是本发明电路图。
具体实施方式
17.图1、2、3所示，一种隧道维修加固用装置，包括移动式车体1、电液推杆2、电动螺旋输送机3、稳压电源4、电源开关5，还具有支撑板机构、可变长度支撑杆机构；所述移动式车体的右侧端1焊接有安装板101，稳压电源4、电源开关5安装在元件盒6内，元件盒6安装在安装板101右侧端，电源开关5的操作手柄位于元件盒6右前端开孔外；所述电液推杆2垂直分布其筒体下端经螺杆螺母安装在移动式车体1的上端左部，电动螺旋输送机3垂直分布其壳体下端经螺杆螺母安装在移动式车体1的上端中部，电动螺旋输送机3的进料口斜向焊接有一只输料管31，移动式车体1的上右端安装有一个上端为开放式结构下端为锥形的原料仓
7，原料仓7的下端中部有个开孔，输料管31上端的焊接安装在开孔下；所述支撑板机构包括金属支撑板81、电动伸缩杆82，电动防伸缩杆82有两套，两套电动伸缩杆82横向分布前后间隔一定距离其活塞杆前端分别铰接安装在支撑板81的下左侧端前后两部，两套电动伸缩杆82的筒体后端分别铰接安装在支撑板81的下右侧端前后两部；所述电液推杆2的活塞杆上端和支撑板81的下端中部经螺杆螺母安装在一起，支撑板81的右端中部有个开孔，开孔具有内螺纹，开孔内垂直安装有一根上料管83（上料管83上端经外螺纹旋入开孔内进而安装在支撑板81右端下），上料管83下端和电动螺旋输送机3上端的出料管32的外侧套有一根胶管9；所述可变长度支撑杆机构具有多只(每个隧道壁凹陷配套使用一只或多只)，每只可变长度支撑杆机构分别包括内螺纹管1011、外螺纹丝杆1012，外螺纹丝杆1012左端内通过外螺纹旋入内螺纹管1011右端内的内螺纹内实现两者的横向连接。
18.图1、2、3所示，移动式车体1采用手推式车体，还能采用机动式移动车体，车体具有车轮（本实施例采用手推式车体）。支撑板81的外径大于隧道凹陷处的外径，支撑板81本实例采用具有弹性的钢薄板，金属板81外形能采用圆形、矩形等任何形状（本实施例采用矩形）。原料仓7的高度高于电动螺旋输送机3的高度，胶管9的长度大于电液推杆2的活塞杆上行到止点位置、支撑板下端和电动螺旋式送机的出料管32上部之间的间距。可变长度支撑杆机构的内螺纹管1011左侧端、外螺纹丝杆1012右侧端分别具有尖锥外凸起。
19.图1、2、3所示，电液推杆m2是工作电压交流220v、型号dytz
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c型的电液推杆成品，其活塞杆运动行程是1500mm,其电机是电容运转式电机，具有是三个接线端，其中两根和电容c两个接线端分别连接，另一根和绕组一端连接，220v电源一极接电容c其中一个接线端、220v电源另一极接绕组一端时，电机的转轴正转、电液推杆的活塞杆上行，220v电源一极接电容c另一个接线端、220v电源另一极接绕组一端时，电机的转轴反转、电液推杆的活塞杆下行。电动伸缩杆m是工作电压直流24v、型号pxtl的电动推杆成品，其活塞杆行程500mm。 稳压电源u1是型号rs
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1kw的交流转直流开关电源模块成品，具有两个电源输入端1及2脚、四个电源输出端3及4脚、5及6脚，输入交流220v、3及4脚输出12v直流电源，5及6脚输出24v直流电源。第三只电源开关u2具有两个电源输入端1及2脚、两路电源输出端3就4脚、5及6脚。电动螺旋输送机m1是工作电压交流220v、功率1kw的小型电动螺旋输送机成品，工作时其电机减速机构的转轴能带动螺旋输送叶片转动、将经进料口进入的原料通过出料管32输送到高位。
20.图1、2、3所示，电源开关有三只，其中两只电源开关s、sk及稳压电源u1（1及2脚）的电源输入端和交流220v两极分别经导线连接（移动式车体配套有一根具有一定长度余量的电源线，电源线插头插入插座内为设备整体供电）。稳压电源u1的电源输出端3及4脚和第三只电源开关u2的电源输入端1及2脚分别经导线连接。第三只电源开关u2的两路电源输出端3、4脚及5、6脚和两套电动伸缩杆m的正负两极及负正两极电源输入端分别经导线连接。其中两只电源开关s、sk的电源输出端和电动螺旋输送机m、电液推杆m2的电源输入端分别经导线连接（电源开关sk进线端连接220v电源一极，两个出线端分别连接电容c的两端）。
21.图1、2、3所示，本发明特别适用于隧道壁仰拱凹陷的修复使用。本发明使用时，如果需要对隧道壁凹陷进行修补，工作人员通过手推方式推动移动式车体1到现场并位于凹陷处的下端。到达修复区域后，工作人员根据需要采用合适只数的可变长度支撑杆，分别通过用扳手调节螺纹管1011和丝杆1012(有六角形卡头)的间距（向右调节丝杆能使两者长度
变长，向左调节丝杆能使两者长度变短），能使螺纹管1011和丝杆1012的两侧（具有尖锥凸起能有效顶住凹陷处两侧端，特别将尖锥凸起顶在凹陷部位的两侧左右内凹部分效果更好，后续浇筑后混凝土稳定性也更好）紧紧顶在凹陷处的左及右侧端，多只可变长度支撑杆安装好后，工作人员就可将预先制作的好的钢筋骨架11经金属铁丝等捆绑在可变长度支撑杆的下端，为后续的混凝土浇筑最好准备。本发明固定可变长度支撑杆及钢筋骨架11工序简单、速度快，克服了现有技术中将骨架塞进凹陷处内方式，安装的骨架由于不能很好的和凹陷内达到稳固效果，会对修复的效果带来影响；通过在隧道凹陷内相应位置钻孔安装固定螺杆、再将螺杆和钢筋骨架焊接在一起，隧道仰拱位置由于角度限制，不方便工作人员操作，会给工作人员的操作带来极大不便，且凹陷深度较浅时，更不利于工作人员的操作及安装固定螺杆等的弊端。
22.图1、2、3、4所示，220v交流电源进入稳压电源u1的1及2脚后，稳压电源u1的3及4脚会输出稳定的直流24v电源进入第三只电源开关u2的电源输入端。本发明固定好钢筋骨架后，工作人员把电源开关sk手柄向左拨动，于是电液推杆m2得电工作其活塞杆逐渐推动支撑板81上行，当支撑板81上端刚接触凹陷处的下外侧端时，工作人员把电源开关u2的拨动手柄向左拨动，于是两套电动伸缩杆m得电工作其活塞杆内缩，这样支撑板81的左右两部会逐渐收拢，上端中间会逐渐高度变高、两侧高度变低产生拱形和隧道仰拱的弧面尽可能一致（支撑板上端有效贴合凹陷处下端，达到好的密封凹陷处下端缝隙前提下，还能防止后续混凝土浆朝下端外溢出），当支撑板81上端贴合凹陷处下端后关闭电源开关sk，当支撑板81上端全部贴合凹槽外侧端且弧面吻合后关闭电源开关u2。由于本发明能通过两套电动伸缩杆m调节支撑板81的不同弧面（把电源开关u2的拨动手柄向左或向右拨动，两套电动伸缩杆m得电工作其活塞杆内缩或向外伸出，支撑板81的左右两部会逐渐收拢或延展开，上端中间高度逐渐变高或变低时，支撑板81的上端弧面就会发生大或小的变化），这样就能和隧道仰拱任何位置处具有不同弧度的表面吻合、并有效起到密封作用，防止了只采用一种弧面的支撑板（模板）贴合隧道仰拱凹槽处适应范围小的弊端（现有一种弧度、一种形状的支撑模板只能对一种弧度表面的仰拱处起到支撑和密封作用，但是隧道仰拱弧度左部到右部不是固定一样的，因此其支撑和密封效果较差；准备多种弧度的密封模板不但成本高且更换也会给工作人员带来极大不便）。
23.图1、2、3、4所示，本发明中，当支撑板81上端固定好后，工作人员将原料仓7内注入混凝土材料，然后打开电源开关s，于是电动螺旋输送机m1得电工作其螺旋输送叶片会将经斜线分布输料管31输入的混凝土、不断通过胶管9、支撑板81右端上料管83输入到支撑板81（支撑板81上端涂抹有润滑油或者覆盖一层隔离薄膜、利于后续脱模）上端隧道仰拱凹陷处内，对凹陷处进行混凝土灌注；灌满混凝土后关闭电源开关s（凹陷处灌满混凝土后，原料仓内的混凝土量一段时间都不见减少，据此工作人员就可判断凹陷处内混凝土已经灌满，就可停止灌注）。灌注完后一段时间（一般间隔20分钟就可，此刻混凝土具有一定强度且没有完全凝结、取下上料管83混凝土不会向下流出），施工人员在高凳上等旋下上料管83对其内部进行清洗（并对胶管进行清洗），以利于下次使用（灌注完混凝土初期时，工作人员就可把胶管9下端从电动螺旋式送机的出料管32上端取下，将胶管下端弯折防止混凝土漏出，然后先对电动螺旋输送机进行水清洗，防止混凝土凝结造成电动螺旋输送机故障）。本发明通过电动螺旋输送机经支撑板为凹陷处内输送混凝土浆，保证了混凝土浆能有效填满凹陷处
内，且工作人员在地面就能进行操作，给工作人员带来了便利。本发明中，也可采用成本低的塑料管作为上料管83，作为一次性使用，这样灌注后工作人员直接拔下软管将上料管83下端内塞入堵塞物（比如纸张、木塞等）就可对软管及电动螺旋输送机进行清洗（速度更快，下次使用前直接旋下上料管83更换新的上料管83就可）。本发明中，灌注混凝土一段时间后，视凹陷区域大小不同（凹陷大时间相对长、反之就短），等待混凝土具有一定强度后（一般几小时），工作人员把电源开关sk手柄向右拨动，电液推杆m2得电工作其活塞杆逐渐带动支撑板81下行，当支撑板81上端和凹陷处的下外侧端分离时并下降到一定高度利于转运时、关闭电源开关sk就可。本发明中，由于具有移动式车体，因此能方便转移到现场进行隧道壁凹陷修复工作，这样不需要在现场搭设及拆卸支持架（脚手架），给工作人员带来了便利且提高了工作效率。
24.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
25.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。