[发明专利]一种水帘式隧道除尘及衬砌养护装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种水帘式隧道除尘及衬砌养护装置及使用方法，该养护装置其布设路径贴近隧道开挖轮廓线，可根据隧道断面大小而进行改变，适用各种断面的隧道；在二衬范围内由两侧的万向轮支撑装置实现纵向移动；在初衬范围内，由固定于拱架上的齿状轨道及动力齿配合实现纵向移动；装置上侧喷头对衬砌进行养护，前后喷头实现降尘的目的；装置在沿设计线路逐区域运行过程中，由粉尘监测装置和衬砌养护要求指导装置在该区域的运行，若运行一段时间后，满足降尘或养护要求后，则自动关闭相应装置，待二者均符合标准时，自动运行至下一工作区域；结束后升降自动折叠。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种水帘式隧道除尘及衬砌养护装置。

背景技术

我国山岭隧道多采用钻爆开挖方法，这使得隧道内空气质量严重下降，大颗粒粉尘、游离态二氧化硅粉尘等大量存在，施工人员长期在该环境下作业，易引起以肺组织弥漫性纤维性病变为主的全身性疾病(尘肺病)。此外，对于隧道二衬砼既要有足够的强度，又要满足耐久性要求。隧道砼强度耐久性影响因素，除原材料、配合比等外，还有一个重要影响因素一—砼养护。混凝土浇注后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。因此，为保证隧道施工环境及衬砌强度符合规范要求，则需使用除尘及衬砌养护装置对隧道环境及衬砌耐久性进行改善。但是，目前隧道除尘和养护装置存在操作不便捷、不够智能高效的问题。

发明内容

针对目前存在的问题，本发明提供了一种隧道除尘及衬砌养护装置，在隧道运行过程中既能够除尘又能对衬砌进行养护。

本发明采用的技术方案是：

一种水帘式隧道除尘及衬砌养护装置，该装置布设路径贴近隧道开挖轮廓线，其包括上部可变形和可升降的喷雾支架和下部支撑架，所述支撑架安装在底座上，所述底座上还安装有控制箱及储水箱，所述底座的下方安装有动力机构和调节支腿，所述调节支腿位于动力机构的前端且端部设置有万向轮，由万向轮支撑所述装置在二衬范围内纵向移动，所述动力机构与固定于拱架上的齿状轨道配合实现所述装置在初衬范围内纵向移动。

优选的，所述喷雾支架包括对称设置的旋转大臂、第一节小臂和第二节小臂，所述旋转大臂的一端与第一节小臂的一端铰接，第一节小臂的另一端与第二节小臂铰接，两个相邻的第二节小臂之间铰接，所述旋转大臂的另一端通过大臂升降和旋转固定器与支撑架连接，所述旋转大臂、第一节小臂和第二节小臂的外侧壁设置有养护喷头，其前后侧壁上设置有除尘喷头，所述旋转大臂的上端设置有粉尘检测装置，所述粉尘检测装置与控制箱电性连接；

所述底座上活动连接有第一油缸，所述第一油缸的活塞端与旋转大臂内侧铰接，所述旋转大臂与第一节小臂之间设置有第二油缸，所述第一节小臂与第二节小臂之间设置有第三油缸，所述第一油缸、第二油缸和第三油缸均与控制箱电性连接，所述控制箱通过电线与外部电源连接。

优选的，所述第一节小臂和第二节小臂形状相同且其两端均设置有反向弯曲的弯折部，所述旋转大臂上端具有向内侧弯曲的弯折部，所述第二油缸的活塞端与两个相交支杆活动连接，两个支杆的端部则分别活动连接在旋转大臂上端的弯折部的弯折点和相邻的第一节小臂下端的弯折部的弯折点处，所述第三油油缸的活塞端与另两个相交支杆活动连接，两个支杆的端部则分别活动连接在第一节小臂上端的弯折部的弯折点和相邻的第二节小臂下端的弯折部的弯折点处。

优选的，所述旋转大臂、第一节小臂和第二节小臂内部均设置有与其形状相匹配的空腔，所述空腔与养护喷头和除尘喷头连通，所述储水箱通过输水管道分别与旋转大臂、第一节小臂和第二节小臂上的空腔连接，所述输水管道采用弯曲、可塑形、易固定的塑料软管。

优选的，所述动力机构包括动力箱和卡座，所述动力箱通过两根升降杆与卡座相连形成“C”型卡槽，所述齿状轨道位于所述“C”型卡槽内，所述“C”型卡槽的上臂上设置有与齿状轨道啮合的动力齿，其下臂上设置有固定齿。