[发明专利]一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋装置及方法

说明书

本发明提供一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋装置及方法，该预埋装置包括埋设在衬砌内部的三通套管、设于三通套管内的储线器，所述储线器包括绕线柱、与绕线柱连接的密封盖，监测电缆从隧洞监测节点引到预埋点并外套密封圈进入储线器的横向管，并沿储线器的绕线柱缠绕，横向管两端使用密封盖和密封栓密封形成密闭的储线腔，监测电缆端头与密封栓连接，三通套管的竖向管的上下两端分别连接引线护管和设备护管，并分段接长直到引线护管延伸到隧洞衬砌外、设备护管延伸到隧洞围岩和隧洞衬砌交界面，引线护管最上分段顶部和设备护管最下分段底部分别使用密封盖密封。本发明解决了现有技术中监测电缆牵引需在衬砌表面开槽导致其损坏且耗时耗力的难题。

技术领域

本发明涉及隧洞衬砌内埋件施工领域，具体是一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋装置及方法。

背景技术

水利工程中的引水隧洞所要经过的路径存在着地质环境复杂，不确定因素多的特点，容易发生由于地质条件恶化、结构损伤等原因造成的事故。长距离引水隧洞距离较长，通常要达到在数十公里以上。输水隧洞在投运使用时，隧洞内充盈通过的是有压液态水。这些特点决定了隧洞衬砌结构及围岩安全监测设备在运营期间实施难度较大。

引水隧洞施工期间，监测设备先在测点安装，后随衬砌浇筑进度牵引监测电缆直到可便观测的集中监测节点。对于衬砌浇筑过程中遗漏的监测设备或者运营期间需要新增的监测设备，需要采取在已浇筑完成的衬砌中钻孔安装监测设备、衬砌表面开槽牵引监测电缆的方式。然而，在衬砌表面开槽不仅耗时耗力，增大工程成本，而且会对衬砌结构产生破坏。在引水隧洞中，高压力、高流量的水流也会持续冲刷，表面开槽回填的混凝土极易损坏。

发明内容

本发明提供了一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋装置及方法，预先在衬砌中预埋监测电缆到安装监测设备部位，便于监测设备安装后与监测电缆直接相连，解决了现有技术中在衬砌表面开槽牵引电缆耗时耗力、增大工程成本、而且会对衬砌结构产生破坏的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋装置，包括三埋设在衬砌内部的三通套管、设于三通套管内的储线器，所述储线器包括绕线柱、与绕线柱连接的密封盖，监测电缆从隧洞监测节点引到预埋点并外套密封圈进入储线器的横向管，并沿储线器的绕线柱缠绕，横向管两端使用密封盖和密封栓密封形成密闭的储线腔，监测电缆端头与密封栓连接，三通套管的竖向管的上下两端分别连接引线护管和设备护管，并分段接长纸直到引线护管延伸到隧洞衬砌外、设备护管延伸到隧洞围岩和隧洞衬砌交界面，引线护管最上分段顶部和设备护管最下分段底部分别使用密封盖密封。

进一步的，所述储线器还包括设于绕线柱一端的密封盖、设于密封盖的进线孔、设于绕线柱且与进线孔连通的出线孔，监测电缆外套密封圈从密封盖的进线孔进入绕线柱，从出线孔出来沿绕线柱上缠绕。

进一步的，所述密封栓上设有用于与监测电缆端头连接的挂钩。

进一步的，所述设备护管有两个端口，均为开口，多个设备护管由连接套管相互串接，作为埋设监测设备的通道；所述引线护管有两个端口，均为开口，多个引线护管由连接套管串接，用于牵引监测电缆到测孔外。

进一步的，三通套管的竖向管的上下两端分别通过连接套管连接引线护管和设备护管，引线护管和设备护管采用连接套管接长。

进一步的，所述三通套管包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口和第三端口为竖向管的上下两端，使用连接套管与上下分段护管连接，第二端口和第四端口为横向管的左右两端，分别采用密封栓和储线器的密封盖密闭形成监测电缆储线腔，用于放置缠绕监测电缆的绕线柱。

进一步的，所述监测电缆储线腔采用聚氨酯发泡剂充填。

进一步的，密封圈由橡胶材料制成。

一种引水隧洞衬砌内监测电缆预埋方法，其采用上述装置进行，所述方法包括如下步骤：