一种隧道二衬混凝土台车养护系统
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道二衬混凝土台车养护系统。
背景技术
随着我国经济建设的迅猛发展，隧道项目日益增多，因高速行驶列车在通过隧道时会产生强烈的风洞效应，隧道二衬砼会产生较大压力。故此隧道结构不仅要满足沉降变形要求，还需要保障二衬表面不掉块，不危急列车行驶安全。在隧道施工过程中，除去原材料及配合比外，还存在一个关键性条件影响着二衬砼的强度与耐久——砼养护。
混凝土浇筑后，因气候炎热、空气干燥等因素影响，若不进行养护，则会使混凝土内部水分蒸发过快，形成脱水现象，则会造成凝胶体的水泥不能充分水化，无法转化为稳定结晶，缺乏足够的粘合力，从而在二衬层表面出现鳞状或粉状脱落。除此以外，养护不到位，水分过早蒸发还会引起较大的收缩变形，出现大量的干缩裂纹，影响二衬砼的耐久性和整体性。
传统的二衬砼养护采用的是喷淋养护，即在二衬砼拆模后，使用喷头或加湿风炮进行周期性喷淋养护，这种养护方式有着明显的劣势，首先其喷淋方式产生的水汽较大，水滴直径过大，水滴不能呈现雾化状态，直接冲击到混凝土表面容易形成表面损伤。此外，放眼整个隧道施工，因传统养护无法形成较为密闭的空间，基本会在养护时段内持续喷水，会造成隧道内湿气过重，隧道养护地面大范围积水，湿气过重还会影响施工人员的身体健康。
因此，如何在对隧道内二衬混凝土层形成保湿养护的基础上，避免对二衬面造成表面损伤，同时防止隧道内湿气过重，是本领域技术人员面临的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种隧道二衬混凝土台车养护系统，能够在对隧道内二衬混凝土层形成保湿养护的基础上，避免对二衬面造成表面损伤，同时防止隧道内湿气过重。
为解决上述技术问题，本发明提供一种隧道二衬混凝土台车养护系统，包括沿隧道行走的车体、覆盖于所述车体外表面并沿其两侧垂落的防水薄膜、布置于所述车体的两侧及端部以形成于所述防水薄膜表面与二衬面之间的密闭养护空间的薄膜气囊、设置于所述车体上并用于产生雾化水汽的超声波发生器，所述防水薄膜的表面上开设有与所述超声波发生器的喷射口连通的出气口。
优选地，所述车体顶部立设有呈拱形的拱架，且所述防水薄膜铺设于所述拱架表面。
优选地，所述车体两侧设置有安装平台，且所述超声波发生器设置于所述安装板表面上。
优选地，所述超声波发生器的喷射口处连通有风机，且所述风机的出风口与所述防水薄膜的出气口之间连通有送风管。
优选地，所述风机的出风口处设置有用于加热雾化水汽的加热器。
优选地，还包括设置于所述安装平台上并与所述超声波发生器连通、用于在其当前剩余水量低于预设阈值时对其进行补水的储水箱。
优选地，所述送风管的底部连接有用于收集冷凝水的排水管，且所述排水管上设置有排水阀。
优选地，所述防水薄膜的底部表面上连通有排气管，且所述排气管的末端连通有用于将雾化水汽冷凝成液态水的冷凝管，所述冷凝管的末端与隧道内开设的排水槽连通。
优选地，还包括用于检测所述密闭养护空间内的湿度的湿度传感器，以及设置于所述安装平台上并与所述湿度传感器信号连接、用于根据其检测值控制所述超声波发生器的工作状态的湿度控制器。
优选地，还包括用于检测所述密闭养护空间内的温度及所述二衬面的表面温度的温度传感器，以及设置于所述安装平台上并与所述温度传感器信号连接、用于检测其检测值的差值控制所述加热器的工作状态的温度控制器。
本发明所提供的隧道二衬混凝土台车养护系统，主要包括车体、防水薄膜、薄膜气囊和超声波发生器。其中，车体为本台车养护系统的主体结构，可在隧道内沿着延伸方向行走，形成对二衬混凝土层的移动式养护作业。防水薄膜覆盖在车体外表面上，并在车体两侧垂落，将车体与二衬面(即二衬混凝土层的表面)隔离。薄膜气囊布置在车体两侧及端部位置，可通过充气将防水薄膜与二衬面封闭，从而在二衬面、防水薄膜表面、薄膜气囊之间形成弧形柱状的密闭养护空间。超声波发生器设置在车体上，主要用于通过超声雾化原理产生水滴直径较小的雾化水汽，同时在防水薄膜的表面上开设有出气口，该出气口与超声波发生器的喷射口连通，可将产生的雾化水汽喷射至密闭养护空间内，对二衬面进行保湿养护。如此，本发明所提供的隧道二衬混凝土台车养护系统，通过超声波发生器对液态水进行超声波雾化，再通过雾化水汽对二衬面进行保湿养护，由于雾化水汽的液滴直径较小，雾化效果较好，能够较长时间地漂浮在密闭养护空间内，对二衬面形成全面养护，避免对二衬面造成表面损伤，同时由于雾化水汽均喷射在密闭养护空间内，因此能够避免雾化水汽弥漫到隧道内，防止隧道内湿气过重。
在一种优选实施例中，隧道二衬混凝土台车养护系统还包括风机、送风管和加热器，能够将雾化水汽顺利送至密闭养护空间内，并通过超声波发生器和加热器的工况控制，实现密闭养护空间的恒温恒湿养护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
其中，图1中：
二衬面—a；
车体—1，防水薄膜—2，薄膜气囊—3，超声波发生器—4，拱架—5，安装平台—6，风机—7，送风管—8，加热器—9，储水箱—10，排水管—11，排水阀—12，排气管—13，冷凝管—14，排水槽—15；
出气口—21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，隧道二衬混凝土台车养护系统主要包括车体1、防水薄膜2、薄膜气囊3和超声波发生器4。
其中，车体1为本台车养护系统的主体结构，可在隧道内沿着延伸方向行走，形成对二衬混凝土层的移动式养护作业。
防水薄膜2覆盖在车体1外表面上，并在车体1两侧垂落，将车体1与二衬面a(即二衬混凝土层的表面)隔离。
薄膜气囊3填充在防水薄膜2的表面与二衬面a之间，可通过充气将防水薄膜2与二衬面a的底部及端面密封，从而在二衬面a、防水薄膜2表面、薄膜气囊3之间形成弧形柱状的密闭养护空间。
超声波发生器4设置在车体1上，主要用于通过超声雾化原理产生水滴直径较小的雾化水汽，同时在防水薄膜2的表面上开设有出气口21，该出气口21与超声波发生器4的喷射口连通，可将产生的雾化水汽喷射至密闭养护空间内，对二衬面a进行保湿养护。一般的，超声波雾化水滴直径可至1～5μm。
如此，本实施例所提供的隧道二衬混凝土台车养护系统，通过超声波发生器4对液态水进行超声波雾化，再通过雾化水汽对二衬面a进行保湿养护，由于雾化水汽的液滴直径较小，雾化效果较好，能够较长时间地漂浮在密闭养护空间内，对二衬面a形成全面养护，避免对二衬面a造成表面损伤，同时由于雾化水汽均喷射在密闭养护空间内，因此能够避免雾化水汽弥漫到隧道内，防止隧道内湿气过重。
为方便防水薄膜2的设置，本实施例在车体1的顶部立设了拱架5。具体的，该拱架5具体呈拱形，而防水薄膜2铺设在该拱架5的表面上。如此设置，防水薄膜2在重力影响下自然紧贴拱架5表面，并且防水薄膜2的两侧自然弯曲垂落。一般的，防水薄膜2的长度足够使其两侧垂落至车体1底部，将车体1完全遮盖。
为方便其余零部件的安装，本实施例在车体1的两侧位置延伸设置了安装平台6，如此，可将超声波发生器4等部件设置在安装平台6上。同时，为防止零部件受到雾化水汽的影响，避免零部件受潮，本实施例中，安装平台6的末端水平延伸至与防水薄膜2的内表面形成抵接，从而使得安装平台6和其上安装的零部件整体处于防水薄膜2的内部。
为使超声波发生器4能够将雾化水汽喷射到密闭养护空间内，本实施例在超声波发生器4的喷射口处连接有风机7，同时在风机7上连接有送风管8，并将送风管8的末端与防水薄膜2的出气口21连通。如此设置，当超声波发生器4产生雾化水汽之后，即可在风机7的吹动作用下通过送风管8从出气口21处喷射到密闭养护空间内。
进一步的，本实施例还在风机7的出风口处设置有加热器9。具体的，该加热器9主要用于对从风机7的出风口处吹出的雾化水汽进行加热，从而提高雾化水汽的温度，控制密闭养护空间内的气温。
不仅如此，本实施例还在安装平台6上设置有储水箱10。该储水箱10的出水口与超声波发生器4连通，主要用于在超声波发生器4的当前剩余水量不足且低于预设阈值时，将自身储存的液态水运输至超声波发生器4内，对其进行补水。一般的，在储水箱10内储存的液态水为经过加药软化过的工地用水。
考虑到当加热后的雾化水汽从风机7的出风口处吹出后，会首先接触到送风管8的管壁，由于送风管8的管壁相对较冷，因此可能会在管壁上凝结出冷凝水，针对此，本实施例在送风管8的底部连接有排水管11，同时在排水管11上设置有排水阀12。如此设置，当送风管8的底部出现冷凝水时，可排水阀12快速将部分冷凝水从排水管11中排出。
考虑到在通过超声波发生器4和风机7对密闭养护空间内吹入雾化水汽的过程中，密闭养护空间内的气压势必会逐渐大于外界气压，为防止防水薄膜2因压差产生鼓胀现象，同时为保证密闭养护空间内具有一定新风量，本实施例在防水薄膜2的底部表面上连通有排气管13，同时在排气管13的末端连通有冷凝管14，并且该冷凝管14的末端与隧道内开设的排水槽15连通。如此设置，部分湿热的雾化水汽可通过排气管13排出至冷凝管14，在冷凝管14内冷凝成液态水，并排出至排水槽15内。
另外，为实时监测密闭养护空间内的湿度变化，本实施例中增设了若干个湿度传感器和湿度控制器。具体的，各个湿度传感器均布置在密闭养护空间内，可较精确地检测密闭养护空间的内实时湿度值，而湿度控制器与各个湿度传感器信号连接，可根据其检测值控制超声波发生器4的工作状态，以便通过雾化水汽的流量控制提高或降低密闭养护空间的湿度。一般的，密闭养护空间内的湿度可维持在95％RH以上。
同理，为实时监测密闭养护空间内的温度变化，本实施例中增设了若干个温度传感器和温度控制器。具体的，各个温度传感器均布置在密闭养护空间内，可较精确地检测密闭养护空间内的实时温度值和二衬面a的表面温度值，而温度控制器与各个温度传感器信号连接，可根据各个温度传感器检测的两项温度值的差值控制加热器9的工作状态，以通过加热器9控制雾化水汽的温度，进而将密闭养护空间内的温度维持在恒定值。一般的，二衬面a温度与环境温度之差不得大于20℃，二衬面a温度与雾化水汽温度之差不得大于15℃。
另外，湿度控制器和温度控制器还具备密闭养护空间内的温湿度曲线记录功能，使用者可备份数据实时监测，以便后期校验。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
