[发明专利]一种摇篮式微波破碎拆除隧道衬砌设备及方法

说明书

本发明公开了一种摇篮式微波破碎拆除隧道衬砌设备及方法，包括搭载工程车，以及设于搭载工程车上的放置空间、供水设备、供电系统、摇篮式微波加热设备、废料收集室和PLC控制系统；至少三台摇篮式微波加热设备设于可移动式升降机上，摇篮式微波加热设备分别连接供水设备和供电系统；PLC控制系统连接控制摇篮式微波加热设备，对隧道衬砌进行微波加热、水雾喷射和破碎物收集。本发明应用微波辐射产生的热量，使混凝土温度升高，再喷射水使其冷却，反复操作使受损隧道衬砌破碎，并将微波防护装置、破碎后的混凝土废料一体化。该方法便于操作、大幅度提高了工作效率，且对废弃混凝土骨料的损伤较小，利于废弃混凝土骨料的再次利用。

技术领域

本发明属于建筑拆除领域，特别涉及建筑物废弃混凝土再生利用领域，具体涉及一种摇篮式微波破碎拆除隧道衬砌设备及方法。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，我国交通运输事业得到了蓬勃发展。隧道作为铁路、公路工程建设中的一个重要结构物，也迎来了规模空前的建设热潮。但是，我国地域自然条件差异较大，隧道穿越的山体地质及水文等条件复杂多变，同时既有隧道又受修建时期的设计与施工技术条件的限制，使得既有隧道病害随使用时间和混凝土的使用年效的增加而不断发展。由于隧道衬砌受地层压力、地下水压力、围岩膨胀性或冻胀性压力、腐蚀性介质、气候、温度和突发灾害等的作用以及施工中人为操作等不良因素的影响，致使部分公路隧道衬砌在施工中或运营中产生裂损变形，或受到界质的物理、化学作用，影响到隧道的施工、运营安全和功能。此时，换拱是一种较为彻底的病害处治措施，换拱即需要先将受损的隧道衬砌进行拆除。

目前隧道衬砌拆除方法单一，常用的手段是采用爆破或机械风镐进行破除。采用爆破手段拆除隧道衬砌对爆破技术手段要求较高，易造成隧道塌方，人员伤亡等严重事故；而采用人工机械风镐进行拆除，和现在的基础设施建设项目所要求的高效施工速度不相匹配，且一线施工工人的雇用日趋困难。因此实现一种能够安全高效、易于操作的破除隧道衬砌的方法且破碎后的废弃混凝土还能再次利用就成为了一种关键性的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种摇篮式微波破碎拆除隧道衬砌设备及方法，利用摇篮式微波加热设备全面地对隧道衬砌快速微波加热，再冷水喷淋，致使混凝土破碎的方式，以实现对隧道衬砌拆除、收集再利用的目的。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供了一种摇篮式微波破碎拆除隧道衬砌设备，包括搭载工程车，以及设于搭载工程车上的放置空间、供水设备、供电系统、摇篮式微波加热设备、废料收集室和PLC控制系统；放置空间内设有伸缩平台和可移动式升降机；摇篮式微波加热设备包括摇篮式设备控制系统和微波加热装置；至少两台摇篮式微波加热设备设于放置空间内伸缩平台上，至少一台摇篮式微波加热设备设于放置空间顶部的可移动式升降机上，摇篮式微波加热设备分别连接供水设备和供电系统；PLC控制系统连接控制摇篮式微波加热设备，对隧道衬砌进行微波加热、水雾喷射和破碎物收集。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，至少两台摇篮式微波加热设备设于放置空间内伸缩平台的可移动式升降机上，伸缩平台与PLC控制系统电连接，沿放置空间框架两侧移动。

优选的，所述微波加热装置架设在摇篮式微波加热设备的转轴上，沿转轴做90°转动。

优选的，所述微波加热装置包括微波发生装置、微波防护装置、电动卷帘门和高压水雾喷头，微波防护装置设于微波发生装置外侧，电动卷帘门设于微波发生装置内侧，高压水雾喷头设于微波发生装置两侧。

优选的，所述微波发生装置为一对通过转轴连接在微波加热装置上对开的翻转板，翻转板上均布有波导管和磁控管，微波防护装置设在对开的翻转板的下表面。

优选的，所述高压水雾喷头为90°弯管，高压水雾喷头伸出微波加热装置两侧壁，与打开的翻转板上的波导管和磁控管同向布置。