[实用新型]隧道拱部衬砌混凝土灌注施工质量监测系统

说明书

隧道拱部衬砌混凝土灌注施工质量监测系统，包括数显压力控制器，数显压力控制器通过导线连接有若干个压力传感器，每个压力传感器均位于单独设置的承接盘内。本实用新型的积极效果在于：本实用新型有效地改变了原有传统凭经验观测灌注质量的现状，改变了拱部混凝土灌注质量不稳定、质量问题多发的被动局面，显著提升隧道拱部衬砌质量水平。同时本实用新型还具有整体结构简单、成本低廉，安装、调试、使用简单方便等优点，能够确保隧道施工质量和运营安全。

技术领域

本实用新型涉及隧道衬砌施工领域，具体地说是一种隧道拱部衬砌混凝土灌注施工质量监测系统。

背景技术

目前，每年全国在建铁路、公路、地铁、水利等各种隧道上千公里，除使用盾构机掘进的隧道采用拼装管片方式衬砌隧道外，绝大多数隧道仍然采用矿山法掘进，采用喷锚工艺初步支护围岩，采用灌注衬砌混凝土形成封闭的环形混凝土拱圈，以确保隧道施工安全和运营安全。

但隧道拱部衬砌混凝土灌注施工的质量监测十分困难，一般每一循环灌注12延长米左右，由衬砌台车作为可移动的整体模板就位并加固，与初期喷锚支护及防水板一起，形成封闭的弧形空腔，拱部顶点空腔厚度仅有几十厘米不等，工人无法进入内部施工，一般采用在衬砌台车模板上开灌注窗口，用混凝土泵车灌注混凝土，从下往上左右对称灌注直到拱部顶点合拢成环。对于拱顶部混凝土的灌注质量，往往凭着现场技术人员和作业工人的经验来判断，但由于隧道内光线较暗，特别是拱部灌注处于高空作业状态，拱顶的混凝土浆液受重力作用，对于监测混凝土的灌注质量十分困难，经常发生拱部混凝土灌注不饱满、不均匀、厚度不达标等质量问题，甚至出现空洞、裂缝、掉块等严重质量问题，存在很大程度的安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种隧道拱部衬砌混凝土灌注施工质量监测系统，以测量和校验压力数据的方式来对隧道拱部衬砌混凝土灌注的过程和质量进行实时监测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种隧道拱部衬砌混凝土灌注施工质量监测系统，包括数显压力控制器，数显压力控制器通过导线连接有若干个压力传感器，每个压力传感器均位于单独设置的承接盘内，所述承接盘包括相互焊接的方形承接板和圆形钢管，压力传感器位于圆形钢管内，在圆形钢管的一侧位置处开设有条形缺口，条形缺口与圆形钢管内部相通，压力传感器的导线经由条形缺口穿出承接盘，压力传感器上套装有防护罩，防护罩与圆形钢管顶部之间留有空隙，在所述数显压力控制器上还安装有声光警报器，数显压力控制器的一端通过RS--转换器与电脑设备相连。所述压力传感器和防护罩的顶部均位于隧道拱顶衬砌灌注混凝土模板内。

鉴于每一座隧道的跨度、高度都不同，拱部衬砌的混凝土设计厚度和数量也不相同。所用的混凝土的材料、配合比和坍落度也不相同。必须通过模拟隧道拱顶衬砌灌注混凝土过程和结果来取得有关合格标准压力值和峰值压力值标准，需要制作模拟模板进行灌注实验，根据实际测量灌注过程各个阶段压力数值，绘制合格标准压力曲线和峰值压力曲线。据此设置数显压力控制器和电脑里的《数据采集管理》软件。

模拟隧道拱顶衬砌灌注混凝土模板为拱形箱体，包括拱形的盖模板和底模板，盖模板和底模板两侧的底部之间均设有模板底座，盖模板和底模板的前后两端位置处均安装有侧模板，上述盖模板、底模板、模板底座和侧模板组合成一密封箱体，底模板的底部设有模板支架，在底模板上还开设有与防护罩相配合的安装孔，方形承接板的四角位置处均开设有通孔，对应于通孔的位置，在安装孔外周的底模板上焊接有螺帽，每个通孔内均设有连接螺栓与螺帽相应螺纹紧固连接，从而将方形承接板吊装在底模板下部，使压力传感器和防护罩位于安装孔内，且其顶部与底模板上侧位置齐平。

进一步地，所述防护罩与安装孔相配合的外周安装有密封圈，防护罩的外周通过螺纹连接有顶紧环，所述顶紧环能沿防护罩外周螺纹上移至密封圈底部，并将密封圈压紧在底模板上。进一步地，所述每根连接螺栓上均配合安装有定位螺母，定位螺母位于方形承接板和螺帽之间。