隧道二衬混凝土浇筑控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109611123A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201910028850.5(22)申请日2019.01.11(71)申请人中铁十一局集团第四工程有限公司地址430074湖北省武汉市东湖开发区华光大道21号申请人中铁十一局集团有限公司(72)发明人李俊翟建平袁中华操光伟赵晓军焦贤福(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229代理人王春娇(51)Int.Cl.E21D11/10(2006.01)G05B19/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称隧道二衬混凝土浇筑控制系统及控制方法(57)摘要隧道二衬混凝土浇筑控制系统及控制方法，系统包括台车软搭接控制模块、通信模块、PLC控制分析模块、报警模块、气动振捣控制模块、插入式振捣控制模块、温度模块和压力模块；方法包括：S1、气动振捣控制模块和PLC控制分析模块控制气动振捣；S2、插入式振捣控制模块和PLC控制分析模块控制插入式振捣；S3、PLC控制分析模块将预估浇筑二衬混凝土方量值与混凝土流量数据进行比较，当混凝土流量数据大于预估浇筑二衬混凝土方量值时PLC控制分析模块发出指令给报警模块，报警模块发出报警信号，停止混凝土浇筑。实现了隧道二衬拱顶内部自动振捣，防止了二衬拱顶混凝土局部堵塞导致的脱空、不均匀、蜂窝麻面、不密实现象。CN109611123ACN109611123A权利要求书1/2页1.隧道二衬混凝土浇筑控制系统，其中隧道二衬混凝土浇筑系统包括三维激光扫描仪、流量传感器(1)、温度传感器(5)、压力可视化软搭接装置、高频气动振捣器(11)、自动插入式振捣装置、压力感应片(16)和气体压缩机(13)，所述的流量传感器(1)安装在混凝土主输送泵管(2)上，所述温度传感器(5)安装在隧道二衬台车钢模板(3)的背面上，所述的压力可视化软搭接装置包括橡胶板(6)，所述的橡胶板(6)加装在二衬台车靠近上一板二衬搭接板(7)底部，橡胶板(6)上安装有压力感应芯片(8)，高频气动振捣器(11)通过分流管(12)与气体压缩机(13)的主气管路(14)连接，所述的分流管(12)上设置有气动开关电磁阀(15)，所述的自动插入式振捣装置包括钢机架(17)、气动顶升器(18)、顶升滑道(19)和高频振捣棒(20)，所述钢机架(17)安装在隧道二衬台车钢模板(3)的背面上，所述的气动顶升器(18)安装在钢机架(17)底部中心，所述的顶升滑道(19)包括滑道钢板(21)和设置在钢机架(17)两内侧的安装滑槽，所述的滑道钢板(21)与顶升滑槽滑动连接，所述的气动顶升器(18)与气体压缩机(13)连接，所述高频振捣棒(20)底端固定在滑道钢板(21)上，气动顶升器(18)的顶升气缸柱(24)顶部与滑道钢板(21)连接，高频振捣棒(20)上部插置在二衬台车钢模板(3)中，高频振捣棒(20)顶部与二衬台车钢模板(3)表面平齐，所述的压力感应片(16)安装在二衬台车拱顶，其特征在于：本控制系统包括台车软搭接控制模块、通信模块、PLC控制分析模块、报警模块、气动振捣控制模块、插入式振捣控制模块、温度模块和压力模块，所述的台车软搭接控制模块、报警模块，气动振捣控制模块，插入式振捣控制模块、通信模块、温度模块、压力模块均与PLC控制分析模块连接，所述的气动振捣控制模块用于设置气动真到时间和振捣顺序并将其发送给PLC控制分析模块，发出启动信号给PLC控制分析模块；所述的插入式振捣控制模块用于设置插入式振捣时间和振捣深度并将其发送给PLC控制分析模块，发出启动信号给PLC控制分析模块，发出振捣信号给PLC控制分析模块；所述的台车软搭接控制模块用于中设置上一板二衬混凝土最大可承受压力值；所述的温度模块用于设置二衬混凝土标准入模温度值；所述的压力模块压力模块用于根据二衬混凝土浇筑厚度和混凝土密度计算出混凝土标准压力值；所述的报警模块用于接收PLC控制分析模块发送的报警指令并发出报警信号；所述的PLC控制分析模块用于接收气动振捣控制模块、台车软搭接控制模块、插入式振捣控制模块、温度模块和压力模块发送的指令，发送控制指令给通信模块，发送报警指令给报警模块；所述的通信模块用于传送PLC控制分析模块发送的指令信号，并将接收的信号发送给PLC控制分析模块。2.隧道二衬混凝土浇筑控制方法，其特征在于，包括下面的内容：S1、气动振捣控制模块设置气动振捣时间和振捣顺序并将其发送给PLC控制分析模块，当混凝土浇筑至高频气动振捣器(11)位置时，气动振捣控制模块发出启动信号给PLC控制分析模块，PLC控制分析模块接收该指令并通过通信模块传送给气动开关电磁阀(15)，气动开关电磁阀(15)打开、高频气动