1.本发明属于岩土工程领域，涉及隧道围岩注浆封堵技术领域，具体为一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车。
背景技术：2.在高地应力硬脆性岩层中进行隧道施工时，易发生岩爆现象，严重损坏施工机械并危及施工人员生命健康。此外，在有害气体赋存区域，由于隧道施工扰动，储存于围岩气囊内的高压有害气体沿着裂隙通道运移，最终形成围岩有害气体突出，具有突发性、随机性，且危害性极大。在高地应力硬脆性岩层隧道开挖过程中岩爆风险性大，当叠加围岩有害气体突出时更加不利于隧道安全施工。
3.公开号为cn112627832a提供的岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法，此现有技术通通过对溶洞进行探测，查明岩溶发育情况，确定变形处治段范围；然后对变形处治段进行加固处理；后进行超长双层管棚施工和管棚补注浆；最后进行监控量测。上述步骤便于实施，能够使岩溶隧道突泥突水问题得到解决，且监测数据能为后期的施工及运营维护提供支持。也就是说此现有技术对岩体进行注浆能够避免突水突泥，那么在对隧道进行爆破或者开挖时内部孕育的有害气体无法进行探测，进而导致在出现岩爆时有害气体对施工人员造成伤害。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，包括钢板保护层、行走组件、钢筋网、环形导轨、有害气体检测封堵机构和动力组件，所述钢板保护层的外侧设有钢筋网，其中：
7.所述钢板保护层的两侧均设有行走组件，所述环形导轨通过直线驱动机构设置在钢板保护层上，那么环形导轨能够沿着钢板保护层的轴线方向平移，所述有害气体检测封堵机构包括滑移架、剪式升降机构、底板、传感器组件和注浆组件，所述滑移架配合安装在环形导轨上并由动力组件驱动其沿着环形导轨发生周向位移，剪式升降机构设置在滑移架上，而底板设置在剪式升降机构的执行部件上，所述底板设有传感器组件和注浆组件，其中传感器组件用于检测围岩渗流出的有害气体，而注浆组件对渗出点进行注浆封堵。
8.优选的，所述注浆组件包括浆液储存箱、伸缩软管、注浆管、倒锥式柔性防渗板，所述浆液储存箱设置在滑移架上，伸缩软管与浆液储存箱连通，而注浆管固套在底板上并与伸缩软管连通，其中倒锥式柔性防渗板套在注浆管上。
9.优选的，所述直线驱动机构由直线导轨和直线电机组成，所述直线导轨设置在钢板保护层上，而直线电机配合安装在直线导轨上，环形导轨的端部与直线电机固定连接。
10.优选的，所述动力组件包括卷扬机、收卷轮和绳索，两个所述卷扬机分别设置在环形导轨的两端，而卷扬机的动力输出端固套有收卷轮，收卷轮上卷绕有绳索，其中绳索的另一端与滑移架连接。
11.优选的，所述倒锥式柔性防渗板内部为空心结构的薄壁弹性板构成。
12.优选的，所述传感器组件由h2s传感器、so2传感器、ch4传感器、no2传感器、co传感器、co2传感器组成。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明通过直线驱动机构带动有害气体检测封堵机构沿着隧道纵向进深，而滑移架沿着环形导轨运动，因此传感器组件能够在隧道内壁运动，进而检测隧道围岩是否存在有害气体渗出，并且通过注浆组件对渗出点进行注浆封堵，避免有害气体对施工人员产生影响。
附图说明
15.图1为本发明整体结构的三维示意图；
16.图2为本发明整体结构的侧视图；
17.图3为本发明中环形导轨及其与环形导轨装配组件的三维示意图；
18.图4为本发明中有害气体检测封堵机构的三维示意图；
19.图5为图2中a部示意图；
20.图中：1钢板保护层、2行走组件、3钢筋网、4环形导轨、5有害气体检测封堵机构、6动力组件、41直线导轨、42直线电机、51滑移架、52剪式升降机构、53底板、54传感器组件、55注浆组件、551浆液储存箱、552伸缩软管、553注浆管、554倒锥式柔性防渗板、61卷扬机、62收卷轮、63绳索。
具体实施方式
21.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。
22.实施例：
23.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：
24.一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，包括钢板保护层1、行走组件2、钢筋网3、环形导轨4、有害气体检测封堵机构5和动力组件6，其中：
25.钢板保护层1的外侧设有钢筋网3，钢板保护层1的两侧均设有行走组件2，进而通过行走组件2能够驱动钢板保护层1进入隧道并且向隧道内进深，而行走组件2优选的是履带式驱动，当然也可以采用驱动轮驱动，而作为行走驱动的部件行走组件2是本领域技术人员的常规设置，在此就不再赘述其具体结构，环形导轨4通过直线驱动机构设置在钢板保护层1的外侧，那么环形导轨4能够沿着钢板保护层1的轴线方向平移，有害气体检测封堵机构5包括滑移架51、剪式升降机构52、底板53、传感器组件54和注浆组件55，滑移架51配合安装在环形导轨4上并由动力组件6驱动其沿着环形导轨4发生周向位移，其中动力组件6也就是
滑移架51运动的动力源，剪式升降机构52设置在滑移架51上，其中剪式升降机构52作为常见的折叠升降组件在此就不赘述其原理，当然本技术中的剪式升降机构52为电驱动方式实现执行部件的升降，而底板53设置在剪式升降机构52的执行部件上，进而剪式升降机构52能够驱动底板53升降，进而底板53能够越过钢筋网3，底板53设有传感器组件54和注浆组件55，其中传感器组件54用于检测围岩渗流出的有害气体，而注浆组件55对渗出点进行注浆封堵。
26.作为优选的实施例，注浆组件55包括浆液储存箱551、伸缩软管552、注浆管553、倒锥式柔性防渗板554，浆液储存箱551设置在滑移架51上，其中浆液储存箱551设有进液口用于向浆液储存箱551内补入浆液，伸缩软管552与浆液储存箱551连通，其中伸缩软管552的端部设有增压泵，进而能够从浆液储存箱551内抽出浆液，而注浆管553固套在底板53上并与伸缩软管552连通，其中倒锥式柔性防渗板554套在注浆管553上，那么在注浆管553向岩体进行注浆封堵时倒锥式柔性防渗板554能够对注浆口进行遮挡，进而避免多余浆液直接落下。其中注浆管553的顶部高于传感器组件54的顶部。
27.作为优选的实施例，直线驱动机构由直线导轨41和直线电机42组成，直线导轨41设置在钢板保护层1上，而直线电机42配合安装在直线导轨41上并在直线导轨41上形成移动副，环形导轨4的端部与直线电机42固定连接，进而作为执行部件的直线电机42能够驱动环形导轨4移动。本实施例公开的直线驱动机构为直线电机运动副，当然直线驱动机构不仅限于此，也可以是螺旋传动副。
28.作为优选的实施例，动力组件6包括卷扬机61、收卷轮62和绳索63，两个卷扬机61分别设置在环形导轨4的两端，而卷扬机61的动力输出端固套有收卷轮62，收卷轮62上卷绕有绳索63，其中绳索63的另一端与滑移架51连接，进而通过两个卷扬机61的收卷或者放卷驱动滑移架51沿着环形导轨4移动。当然滑移架51的驱动方式不仅限于此，也可以是摩擦轮与环状摩擦板摩擦接触实现驱动。
29.作为优选的实施例，倒锥式柔性防渗板554内部为空心结构的薄壁弹性板构成，进而保证了倒锥式柔性防渗板554的弹性形变能力，使得倒锥式柔性防渗板554能够适应不同位置的岩石。
30.作为优选的实施例，传感器组件54由h2s传感器、so2传感器、ch4传感器、no2传感器、co传感器、co2传感器组成。当然传感器组件54不仅限于此，也可以根据实际使用情况选择需要检测的有害气体所对应的传感器，当检测到有害气体时传感器组件54内的蜂鸣器就会报警，或者在传感器组件54外接警示灯，当检测到有害气体之后警示灯就会点亮，传感器组件54检测到有害气体之后施工人员能够第一时间观察出。
31.本发明的使用原理为，行走组件2带动整个台车进入隧道内部，进而钢筋网3和钢板保护层1对台车内部的施工人员进行防护，避免岩石掉落，以及在出现岩爆时也不会伤害台车内部的施工人员。而在台车进入至隧道内部之后，直线驱动机构带动环形导轨4沿着钢板保护层1的中心轴线方向往复平移，并且动力组件6驱动滑移架51沿着环形导轨4的周向位移，那么传感器组件54就能在隧道内壁各个位置进行扫略，那么出现有害气体渗漏点时传感器组件54就能及时检测出，当检测到渗出点时关闭动力组件6和直线驱动机构，而后再开启动力组件6对注浆组件55的位置进行调整，使得注浆组件55运动至传感器组件54所检测出的渗出点旁，此时由注浆组件55对渗漏点进行注浆封堵。
32.其中注浆组件55的工作过程为，当传感器组件54检测到渗出点时剪式升降机构52将底板53顶起，那么注浆管553和倒锥式柔性防渗板554靠近隧道内壁，此时伸缩软管552伸长，避免出现运动干涉，其中注浆管553先与岩石接触，并且倒锥式柔性防渗板554也与岩石接触，接着伸缩软管552端部的增压泵将浆液抽出，那么浆液顺着注浆管553流入岩石缝隙中，进而对有害气体渗出点进行封堵。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，包括钢板保护层(1)、行走组件(2)、钢筋网(3)、环形导轨(4)、有害气体检测封堵机构(5)和动力组件(6)，所述钢板保护层(1)的外侧设有钢筋网(3)，其特征在于：所述钢板保护层(1)的两侧均设有行走组件(2)，所述环形导轨(4)通过直线驱动机构设置在钢板保护层(1)上，那么环形导轨(4)能够沿着钢板保护层(1)的轴线方向平移，所述有害气体检测封堵机构(5)包括滑移架(51)、剪式升降机构(52)、底板(53)、传感器组件(54)和注浆组件(55)，所述滑移架(51)配合安装在环形导轨(4)上并由动力组件(6)驱动其沿着环形导轨(4)发生周向位移，剪式升降机构(52)设置在滑移架(51)上，而底板(53)设置在剪式升降机构(52)的执行部件上，所述底板(53)设有传感器组件(54)和注浆组件(55)，其中传感器组件(54)用于检测围岩渗流出的有害气体，而注浆组件(55)对渗出点进行注浆封堵。2.根据权利要求1所述的一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，其特征在于：所述注浆组件(55)包括浆液储存箱(551)、伸缩软管(552)、注浆管(553)、倒锥式柔性防渗板(554)，所述浆液储存箱(551)设置在滑移架(51)上，伸缩软管(552)与浆液储存箱(551)连通，而注浆管(553)固套在底板(53)上并与伸缩软管(552)连通，其中倒锥式柔性防渗板(554)套在注浆管(553)上。3.根据权利要求1所述的一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，其特征在于：所述直线驱动机构由直线导轨(41)和直线电机(42)组成，所述直线导轨(41)设置在钢板保护层(1)上，而直线电机(42)配合安装在直线导轨(41)上，环形导轨(4)的端部与直线电机(42)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，其特征在于：所述动力组件(6)包括卷扬机(61)、收卷轮(62)和绳索(63)，两个所述卷扬机(61)分别设置在环形导轨(4)的两端，而卷扬机(61)的动力输出端固套有收卷轮(62)，收卷轮(62)上卷绕有绳索(63)，其中绳索(63)的另一端与滑移架(51)连接。5.根据权利要求2中任意一项所述的一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，其特征在于：所述倒锥式柔性防渗板(554)内部为空心结构的薄壁弹性板构成。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，其特征在于：所述传感器组件(54)由h2s传感器、so2传感器、ch4传感器、no2传感器、co传感器、co2传感器组成。
技术总结本发明提供一种围岩有害气体突出识别与注浆封堵隧道台车，包括钢板保护层、行走组件、钢筋网、环形导轨、有害气体检测封堵机构和动力组件，钢板保护层的两侧均设有行走组件，环形导轨通过直线驱动机构设置在钢板保护层上，有害气体检测封堵机构包括滑移架、剪式升降机构、底板、传感器组件和注浆组件，其中传感器组件用于检测围岩渗流出的有害气体，而注浆组件对渗出点进行注浆封堵。通过直线驱动机构带动有害气体检测封堵机构沿着隧道纵向进深，而滑移架沿着环形导轨运动，因此传感器组件能够在隧道内壁运动，进而检测岩体内部是否存在有害气体渗出，并且通过注浆组件对渗出点进行注浆封堵，避免有害气体对施工人员产生影响。避免有害气体对施工人员产生影响。避免有害气体对施工人员产生影响。
技术研发人员：钟祖良 王群力 刘新荣 周小涵
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
