一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体的说是一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法。

背景技术：

1、隧道衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，隧道衬砌的作用是支持和维护隧道的稳定，保持列车运行所需的空间，防止围岩的风化，解除地下水的影响等。隧道衬砌主要由拱圈、边墙、仰拱和底板几部分构成。为排出隧道内的水，隧道内还设排水沟(中心排水沟或侧沟)。

2、道衬砌常见的缺陷类型有：1、施工冷缝和防水板切割，施工冷缝和防水板切割往往是斜向的，把衬砌结构分为上下两层，下层混凝土容易发生掉块事故，特别是素混凝土衬砌情况尤为严重。另外，分层后对混凝土整体结构承载能力产生负面影响，影响运营安全；2、衬砌厚度不足，拱部衬砌浇筑时候，由于防水板没有预留一定的松弛度，两侧混凝土浇筑拉扯防水板下沉，或者防水板固定不牢固掉落，造成拱部衬砌内脱空，出现衬砌厚度不足缺陷；3、衬砌开裂，衬砌开裂会降低衬砌结构的承载能力；4、防水、排水、引水设施不完善，隧道容易发生渗水现象；5、环向施工缝、变形缝处理存在质量缺陷，止水条、止水带安设不规范等。

3、对于施工过程中存在的衬砌厚度不足，常采用弧面粘贴钢带加固隧道二衬的方式进行加工，而钢带在加工的过程中，钢带表面胶体的涂抹效率低，且钢带粘贴的过程中易产生气泡，影响钢带的加工施工。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种隧道衬砌缺陷加固设备及其加固方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道衬砌缺陷加固设备，包括设置在施工隧道内部的移动车体；所述移动车体的上方设置有升降板，所述移动车体与升降板之间设置有用于对升降板升降的升降组件及升降过程中导向的导向组件，所述升降板的上端固定有弧形板，所述弧形板通过滑动组件滑动连接有弧形滑板，所述弧形滑板与弧形板之间设置有用于对弧形滑板移动的移动组件，所述弧形滑板的上方设置有弧形安装板，所述弧形滑板与弧形安装板之间设置有多个用于安装连接的连接组件，所述弧形安装板上设置有用于钢带安装的安装组件，所述弧形板的上方设置有矩形板，所述弧形板上设置有用于对矩形板转动的转动组件，所述矩形板上设置有用于对钢带表面胶体涂抹的涂料组件，所述弧形安装板的背面设置有用于对安装过程中钢带敲击的敲击组件；

3、所述安装组件开设在弧形安装板上的安装圆槽，所述安装圆槽上安装有用于对钢带吸附的电磁铁；

4、涂料组件包括固定在矩形板上的安装管，所述安装管的一端与外部的胶体储藏罐螺纹连接，所述安装管的另一端相通安装有输送管，所述输送管的下端相通安装有多个出料管，所述安装管上设置有用于出料挤压的出料组件；

5、所述出料组件包括安装在安装管内部的两个单向阀，两个所述单向阀的导通方向为安装管的外部至输送管，所述安装管上相通固定有操作管，所述操作管的内部滑动连接有活塞板，所述操作管的下端滑动连接有传动杆，所述传动杆的一端位于安装管的内部并与活塞板相固定，所述传动杆的外侧套设有第一弹簧，所述弧形安装板上设置有用于对传动杆挤压的挤压组件；

6、所述转动组件包括固定在弧形板一侧的第一安装架，所述第一安装架上转动连接有第一安装轴，所述第一安装轴的一端与矩形板的下端相固定，所述第一安装架上安装有用于对第一安装轴驱动的第一电机。

7、所述挤压组件包括固定在弧形安装板一侧的l型板，所述l型板的一侧固定有第一弧板，所述第一弧板的一侧固定有多个用于与传动杆一端相抵传动的第一凸起。

8、所述敲击组件包括设置在弧形安装板与弧形板之间的第二弧板，所述第二弧板靠向弧形安装板的一侧排列固定有多个用于对弧形安装板敲击的敲击杆，所述弧形安装板的背面上设置有用于对第二弧板传动的传动组件及传动后复位的复位组件。

9、所述传动组件包括固定在弧形安装板背面的第二安装架，所述第二安装架上转动连接有第二安装轴，所述第二安装轴上固定有驱动盘，所述驱动盘上环形阵列固定有多个用于与第二弧板相抵推动的第二凸起，所述第二安装架上安装有用于对第二安装轴驱动的第二电机。

10、所述复位组件包括滑动连接在第二弧板上的t型杆，各个所述t型杆的一端与弧形安装板的背面相固定，各个所述t型杆的外侧套设有第二弹簧。

11、所述升降组件包括转动连接在升降板上的螺纹管，所述螺纹管上螺纹啮合连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与移动车体相固定，所述升降板的上端固定有用于对螺纹管驱动的第三电机。

12、所述导向组件包括固定在移动车体上端的第一套管，所述第一套管上滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆的一端与升降板相固定。

13、所述滑动组件包括开设在弧形板上的安装槽，所述弧形滑板设置在安装槽上，所述安装槽的内壁上开设有滑槽，所述滑槽上滑动连接有滑块，所述滑块与弧形滑板的一侧相固定；

14、所述移动组件包括固定在弧形滑板下端的第三安装架，所述第三安装架上转动连接有传动轴，所述传动轴的一端固定有齿轮，所述弧形板的背面固定有齿圈，所述齿轮与齿圈相互啮合设置，所述第三安装架上安装有用于对传动轴驱动的第四电机。

15、所述连接组件包括固定在弧形滑板上的第二套管，所述第二套管上滑动连接有第二滑杆，所述第二滑杆的一端与弧形安装板相固定，各个所述第二套管的外侧套设有第三弹簧。

16、一种隧道衬砌缺陷加固设备的加固方法，包括以下步骤：

17、s1：通过弧面粘贴钢带加固隧道二衬施工的过程中，将待粘贴的钢带放置在弧形安装板上，放置的过程中，将安装圆槽上的电磁铁进行通电，通电后的电磁铁在磁力的作用下对钢带进行吸附，使其安装固定在弧形安装板上；

18、s2：对钢带安装完成后，通过转动组件，驱动矩形板进行转动，通过矩形板的转动，使输送管处于钢带的上方，对矩形板转动后，通过移动组件与滑动组件的相互配合，驱动弧形滑板在弧形板上滑动，在弧形滑板运动的过程中，通过连接组件带动弧形安装板同步运动，且在弧形滑板运动的过程中，通过l型板带动第一弧板同步运动；

19、s3：在第一弧板运动的过程中，使第一弧板上的各个第一凸起依次与传动杆的一端相抵，通过第一凸起与传动杆一端的相抵传动作用及第一弹簧对受力后传动杆的复位作用，使传动杆及活塞板随着弧形滑板的运动在操作管上往复运动，因两个单向阀的导通方向为安装管的外部至输送管，通过活塞板的往复运动，将外部的胶体吸入至安装管的内部并通过挤压，从输送管上各个出料管向外流出，通过流出的胶体对弧形安装板上的钢带进行胶体涂抹，且在涂抹的过程中，随着弧形安装板的移动，可以更加高效且均匀的对钢带进行胶体涂抹操作；

20、s4：胶体涂抹完成后，通过转动组件，驱动矩形板再次进行转动，使输送管不再处于弧形安装板的上方，对矩形板转动后，通过移动组件与滑动组件的相互配合，驱动弧形滑板、弧形安装板及钢带进行移动，通过钢带的移动，将钢带调节至指定的位置；

21、s5：钢带位置调节后，通过升降组件与导向组件的相互配合，驱动升降板进行上升运动，通过升降板的上升运动，带动弧形板及弧形滑板同步上升运动，在弧形滑板上升运动的过程中，通过连接组件，带动弧形安装板及钢带同步运动，在钢带运动的过程中，使钢带与隧道内侧指定的位置相抵，而在相抵后，随着弧形板与弧形滑板的继续上升运动，使弧形滑板靠向弧形安装板运动，在运动的过程中，使各个第二滑杆分别在各个第二套管上滑动并使第三弹簧受力变形产生弹力，通过各个第三弹簧的弹力，推动弧形安装板上的钢带保持与隧道内侧指定位置的紧密相抵，便于隧道缺陷的加固施工；

22、s6：在钢带相抵粘贴的过程中，通过第二电机，驱动第二安装轴上的驱动盘进行转动，在驱动盘转动的过程中，使各个第二凸起依次与第二弧板相抵，通过第二凸起与第二弧板的相抵作用及各个第二弹簧对运动后第二弧板的复位运动，使第二弧板受力进行靠向或是远离弧形安装板运动，在运动的过程中，带动各个敲击杆对弧形安装板的背面进行间歇性敲击，通过对弧形安装板的相抵敲击作用，使得钢带在与隧道墙体相抵的过程中发生振动，通过振动作用减小粘贴过程中存在的气泡，进一步的提高钢带加固隧道二衬的效果。

23、本发明的有益效果：

24、本发明所述的一种隧道衬砌缺陷加固设备，弧面粘贴钢带加固隧道二衬施工的过程中，通过涂料组件、敲击组件及连接组件的相互配合，可以对弧形安装板上的钢带进行自动胶体涂抹，在涂抹的过程中，随着弧形安装板的移动，可以更加高效且均匀的对钢带进行胶体涂抹操作，还可以通过对弧形安装板的相抵敲击作用，使得钢带在与隧道墙体相抵的过程中发生振动，通过振动作用减小粘贴过程中存在的气泡，进一步的提高钢带加固隧道二衬的效果。