[发明专利]内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测装置及方法

权利要求书

1.一种内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测装置，其特征在于，包括PVC管(103)、空心柔性杆(104)、检测信号发射器(105)、检测信号接收器(106)和数据采集仪(107)，所述PVC管(103)螺旋安装在钢筒(102)的外围，空心柔性杆(104)上按照一定的距离前后分别安装检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)；所述空心柔性杆(104)伸入PVC管(103)中。

2.根据权利要求1所述的内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测装置，其特征在于，所述空心柔性杆(104)为内部具有从顶端贯通到末端的空腔的柔性杆件，空心柔性杆(104)顶端密封、末端敞开，检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)的信号线从空心柔性杆(104)的末端穿出，连接到数据采集仪(107)。

3.一种基于权利要求1所述内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在钢筒(102)的外围螺旋状安装固定一条PVC管(103)；

步骤2、在空心柔性杆(104)上安装检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)；

步骤3、检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)的信号线在空心柔性杆(104)的末端穿出，并接到数据采集仪(107)上；

步骤4、待盾构管片(108)与钢筒(102)之间浇筑完自密实混凝土(101)后，将步骤2中已安装好的空心柔性杆(104)伸入钢筒(102)外围螺旋状安装固定的PVC管(103)中；

步骤5、空心柔性杆(104)向前推进，同时数据采集仪(107)通过连接的信号线缆控制检测信号发射器(105)穿透其范围内的盾构管片(108)与钢筒(102)之间的自密实混凝土(101)，向检测信号接收器(106)发射检测信号；

步骤6、检测信号接收器(106)实时接收检测信号，获得当前位置上的盾构管片(108)与钢筒(102)之间自密实混凝土(101)的密实度；

步骤7、当空心柔性杆(104)被推动到PVC管(103)顶端时，该PVC管(103)所在区域的盾构管片(108)与钢筒(102)之间自密实混凝土(101)的密实度被检测完成；

步骤8、由数据采集仪(107)得出盾构管片(108)与钢筒(102)之间自密实混凝土(101)的密实度，生成探测范围内的混凝土密实度检测报告。

4.根据权利要求3所述的内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测方法，其特征在于，PVC管(103)在钢筒(102)的外围螺旋状安装固定的圈数和螺距由以下方法确定：

S11、确定盾构管片(108)与钢筒(102)之间的自密实混凝土(101)在沿着隧洞前进方向的长度L；

S12、确定检测信号发生器(105)的选型，查询检测信号发生器(105)的信号穿透能力，得到该型号的检测信号发生器(105)的信号所能穿透被检测自密实混凝土(101)的厚度为h；

S13、PVC管(103)螺旋状安装时，其螺距H小于信号穿透距离h；

S14、将PVC管按照螺距H，螺旋缠绕安装在钢筒(102)的外围，PVC管(103)安装的总圈数n＝L/H。

5.根据权利要求3所述的内衬钢筒隧洞中自密实混凝土浇筑密实度检测方法，其特征在于，空心柔性杆(103)上安装检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)的步骤如下：

S21、将检测信号发射器(105)固定安装在空心柔性杆(104)的空腔中的最顶端，将其信号线缆从空心柔性杆(104)的末端通出；

S22、计算检测信号发射器(105)和检测信号接收器(106)的安装间距H为PVC管(103)的安装螺距，d为PVC管(103)的直径，D为钢筒(102)的外直径；

S23、将检测信号接收器(106)安装在空心柔性杆(104)中，使检测信号接收器(106)与检测信号发射器(105)之间的距离为z，并将其固定，将检测信号接收器(106)的信号线缆从空心柔性杆(104)的末端通出。