[发明专利]隧道衬砌混凝土浇注质量控制方法及装置

权利要求书

1.一种隧道衬砌混凝土浇注质量控制方法，其特征在于，包括：

进行边墙的混凝土灌注作业，触发防止混凝土缺陷方法和台车防过振移位方法；

进行拱顶混凝土的灌注作业，触发防止混凝土拱顶空洞方法和台车防过载保护方法；

在拱顶混凝土的灌注作业中混凝土达到端头模位置并且挤压端头模压强传感器时，触发端头模保护方法；

其中，所述防止混凝土缺陷方法包括：

当开启混凝土泵车进行衬砌混凝土灌注时，开启台车模板复合传感器；当混凝土接触台车模板复合传感器中的压强传感器时，所述台车模板复合传感器中的压强传感器产生压强信号P1，并将该压强信号P1传送到控制器；当压强信号P1达到预设的阈值P0时，控制器控制台车模板振捣器和超声波检测仪开启；所述台车模板复合传感器中的振动传感器检测台车模板的振动频率Z1和振动幅度F1；超声波检测仪初始测量的厚度H1即为台车模板到防水板之间的距离，然后对混凝土的密实度N1和厚度H2进行实时检测，并将检测数据信号返送回控制器；

随着混凝土的不断灌注，当控制器在满足停止条件时，停止台车模板振捣器的工作；否则控制器增加台车模板振捣器的功率，直到满足上述停止条件；

其中，所述停止条件为：(1)振动幅度F1降低到预设的阈值F0，和/或，(2)密实度N1超过设计值的N0，和/或，(3)厚度值H2达到超声波检测仪初始测量的厚度H1，和/或，(4)振动频率Z1达到预设的阈值Z0；

所述防止混凝土拱顶空洞方法包括：

当开启混凝土泵车进行衬砌混凝土灌注时，同时开启控制系统、RPC高度传感器和RPC高位触发传感器，所述RPC高度传感器的初始测量值h0为RPC注浆管的有效长度；实时检测RPC注浆管附近的混凝土厚度h1；

开启防水板高度传感器，所述防水板高度传感器的初始测量的厚度H3即为台车模板到防水板之间的距离，实时检测拱顶的混凝土厚度h2，当混凝土接触到水灰比传感器时，开启水灰比传感器，检测混凝土的表面的水灰比W1；如果水灰比W1大于设计水灰比W0，则认为混凝土强度会不足，控制器开启吸浆泵，通过吸浆管将混凝土的表面多余的水吸走，当厚度值h1和h2达到台车模板到防水板之间的距离时，控制器则停止混凝土泵车的混凝土灌注作业，否则一直进行混凝土灌注作业；

当随着混凝土的灌注，高度逐渐增加，当其触发到RPC高位触发传感器时，将通过控制器开启声光报警装置；

所述端头模保护方法包括：

当开启混凝土泵车进行衬砌混凝土灌注时，同时开启控制系统和端头模压强传感器，以通过所述端头模压强传感器检测在端头模上的混凝土压强D1，并将混凝土压强D1传输给控制器；当混凝土压强D1值超过设置的阈值D0时，控制器开启端头模振捣器，振捣端头模附近的混凝土，使混凝土液化；当混凝土压强D1值小于设置的阈值D0的70-90％时，控制器自动关闭端头模振捣器；当混凝土压强D1值持续1-60秒超过设置的阈值D0时，需要停止混凝土的灌注作业；

其中，所述端头模振捣器包括开放端台车振捣器和/或开放端挡头振捣器；

所述台车防过振移位方法包括：

当控制系统开启后，同时开启台车振动传感器和台车位移传感器，台车振动传感器用于检测台车拱顶模板的振动频率Z2和振动幅度F2，台车位移传感器用于检测台车承重结构的变形量M1，当检测到振动频率Z2大于预设的阈值Z0时，将降低振捣器电机的转动速度，当检测到振动幅度F2大于预设的阈值F0，或者台车承重结构的变形量M1大于预设的阈值M0时，控制器会降低台车模板振捣器的开启数量，如果在降低台车模板振捣器的开启数量后，振动幅度F2仍然大于F0或者变形量M1仍然大于M0，则需要继续降低台车模板振捣器的开启数量，直至关闭所有的台车模板振捣器；

所述台车防过载保护方法包括：

控制系统开启后，开启混凝土泵车，进行衬砌混凝土灌注，开启支撑杆传感器，用于检测台车模板的支撑杆的受力N1；开启支撑点压力传感器，检测台车整体的受力N2；开启混凝土压强传感器用于检测混凝土的灌注压强G1；开启混凝土流量计用于检测混凝土的灌注流量S1；当控制器检测到支撑杆的受力N1大于预设的阈值N0，和/或台车整体的受力N2大于预设的阈值N3，和/或混凝土的灌注压强G1大于预设的阈值G0时，控制器降低混凝土泵车的输出功率，以降低混凝土的灌注流量S1，直到停止混凝土灌注作业。