[发明专利]一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车

说明书

本发明属于隧道养护技术领域，特别涉及一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车。一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车，包括行走装置、门架系统、封闭系统、远红外加热系统、高压气雾喷射系统以及保温保湿控制系统，所述远红外加热系统和高压气雾喷射系统通过网络线路与所述智能控制中心连接，所述智能控制中心可以自动根据封闭系统内的温度和湿度，自动调节远红外加热系统和高压气雾喷射系统工作，确保封闭系统的恒温恒湿养护条件。本发明通过远红外线对混凝土内部直接加热，实现均匀加热，确保混凝土早期强度和品质，实现节能降耗，避免了采用蒸汽养护台车通过蒸汽对混凝土表面进行加热效率低的问题。

技术领域

本发明属于隧道养护技术领域，特别涉及一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车。

背景技术

隧道衬砌质量由于受到材料质量、浇铸工艺工装、养护水平等限制，衬砌开裂、拱部剥落、掉块等隧道衬砌混凝土质量问题经常出现。衬砌混凝土性能主要由混凝土原材料组分、混凝土拌和浇筑工艺和混凝土养护等因素决定。在混凝土原材料、配合比和施工工艺一定的情况下，混凝土的养护，特别是早期的养护方式、养护温度、养护湿度、养护时间等的控制，对混凝土水化硬化程度、强度发展、耐久性等均有着重要影响。养护温度对混凝土的早期性能的发展速度有很大的影响。研究已经表明，混凝土早期的养护温度越高，强度发展就越快，当温度低于某一限值时，水泥水化反应将不再进行，混凝土强度停止发展，实际上，在温度低于0℃的情况下，混凝土中的水分己经开始结冰，这将导致混凝土的冰冻损伤。同时早期的混凝土所处的环境没有保持充分的湿度，可能造成混凝土中水分大量蒸发，其后果：一方面，因干燥失水而影响水泥继续水化；另一方面，混凝土干燥收缩加大，使混凝土在低强度状态下承受收缩引起的拉应力，导致混凝土出现早期裂缝。因此混凝土在前期养护应重视温度和湿度的要求，才能保证其强度及各项性能。

目前，隧道二衬混凝土主要采用自然养护、喷水养护和雾炮养护等养护方式，这几种养护方式受环境温度及人为干扰影响较大，养护效果不稳定，在个别隧道中因二衬混凝土强度不足问题造成了大量返工，增加了成本。近几年随着隧道整体施工水平提高，逐步出现了基于蒸汽养护的恒温恒湿养护技术，解决了二衬混凝土的养护问题，避免了隧道衬砌传统养护方式的局限性，可以实现隧道衬砌混凝土处于与同期试块标准养护相同条件下的全天候24小时不间断智能养护，较好的解决了隧道衬砌混凝土养护的难题。但蒸汽养护技术，都是通过蒸汽直接加热衬砌表面，需要在封闭空间内输送热蒸汽，这种通过蒸汽升温的热传递加热效率低，无法真正实现在混凝土强度增长的早期进行内部直接加热和均匀加热，而且受到保温空间保温效果影响，热量损失较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车，通过远红外线对混凝土内部直接加热，实现均匀加热，确保混凝土早期强度和品质，实现节能降耗，解决了目前隧道传统的二衬混凝土养护周期长、效率低、劳动强度大、受外界因素影响大等问题，同时避免了采用蒸汽养护台车通过蒸汽对混凝土表面进行加热效率低的问题。

本发明的技术方案在于：一种基于远红外线加热的隧道二衬混凝土智能养护台车，包括行走装置、门架系统、封闭系统、远红外加热系统、高压气雾喷射系统以及保温保湿控制系统，其中：

所述门架系统底部设有行走装置，所述门架系统外侧设有封闭系统，所述封闭系统包括与隧道二衬混凝土轮廓匹配的支撑拱圈、防水保温层和两端封闭气囊；

所述的远红外加热系统包括固定在所述支撑拱圈上的若干远红外线加热板、若干温度传感器和设置在所述门架系统上的控制柜；

所述的高压气雾喷射系统包括设置在所述门架系统上的高压气雾发生装置、设置在所述支撑拱圈上的环向高压气雾管、沿所述门架系统纵向布置的纵向高压气雾管、连接在所述环向高压气雾管上的气雾喷头以及若干湿度传感器，所述纵向高压气雾管沿隧道延伸方向平行多排设置，所述纵向高压气雾管通过所述纵向高压气雾管与所述高压气雾发生装置相连接；