[发明专利]一种隧道二次衬砌拱顶脱空监测预警装置及方法

说明书

本发明公开了一种隧道二次衬砌拱顶脱空监测预警装置及预警方法包括支撑机构、壳体、动力机构、感应机构、固定机构和信号装置，支撑机构设置在壳体内，壳体上设置动力机构，壳体下方设置有感应机构，感应机构下方设置有固定机构，感应机构产生的感应信号传递至信号装置，支撑机构使得装置使用时，整个装置可以悬挂，混凝土浇筑过程中，浇筑面不断上升，浇筑面接触活动块后将活动块向上抬起，直至活动块上表面接触凹槽上表面的感应器产生信号，信号装置显示信号，使得该装置可及时监控混凝土是否浇筑密实并将结果反馈到工作人员，相比人工检测更加精确且安全。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种隧道二次衬砌拱顶脱空监测 预警装置及方法。

背景技术

随着社会经济的发展以及工程设计水平的提高，在交通、水利、国防等 领域中，隧道的建筑结构形式已经被广泛的采用，二次衬砌是隧道施工中的 一个重要环节。二次衬砌是指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土 等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、 方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。目前，国内隧道二衬混凝土浇筑 过程中，大多使用人工在二衬台车端头拱顶处肉眼观察，耗费人工，且作业 空间狭小，对人身可能造成潜在伤害。对比同类的CN208749406U和 CN209875213U这两个专利方法，浇筑的混凝土在凝固硬化过程中，体积会随 时间收缩，从而导致浇筑监测出现偏差。

因此提出一种可以在二衬拱顶混凝土浇筑过程中能够及时监控混凝土是 否浇筑密实，有效避免二衬拱顶混凝土灌注不密实存在的脱空和空洞现象的 预警装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道二次衬砌拱顶脱空监测预警装置及预警 方法，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明在较长的一段时间内进行 持续浇筑的监测，确保了监测的及时性。同时，本发明装置方法相比之下上 手容易，安装即可运行工作，方便快捷，有效避免二衬拱顶混凝土灌注不密 实存在的脱空和空洞现象

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道二次衬砌拱顶脱 空监测预警装置，包括支撑机构、壳体、动力机构、感应机构、固定机构和 信号装置，支撑机构设置在壳体内，壳体上方设置有动力机构，壳体下方设 置有感应机构，感应机构下方设置有固定机构，感应机构产生的感应信号传 递至信号装置，支撑机构包括竖板、圆筒、弹簧和竖棒，圆筒的右表面与竖 板的左表面中间部分固定连接，圆筒左端设置有挡环，挡环套接在圆筒筒面 的左端，圆筒筒内设置有弹簧，弹簧右端穿过圆筒与竖板左表面中间部分固 定连接，弹簧左端设置有挡块，挡块右表面中间部分与弹簧左端固定连接， 挡块直径大于圆筒直径，使得弹簧无法离开圆筒，四个竖板下方的竖棒穿过 固定机构对应的圆槽中，固定机构以此固定四个竖板。

优选的，所述壳体包括横块、圆槽一和圆槽四，圆槽一设置在横块上表 面的中间部分，圆槽一环面的后端设置有方槽一，方槽一的左右面的上端均 设置有一圆槽三，圆槽一环面的前端的上端设置有方槽二，横块左表面的前 端设置有一方槽三，方槽三的左表面中间部分设置有圆槽四，圆槽四左端设 置有圆槽五，圆槽五的右表面与圆槽四左表面固定连接，由方槽三、圆槽四 和圆槽五组成的相同的结构在横块左右面的前后两端各设置有一个。

优选的，所述动力机构包括圆盖、软垫和固定块，圆盖环面后端设置有 方块，方块前表面与圆盖环面后端固定连接，方块左右面各设置有一短杆， 两根短杆的相对两面分别与方块的左右面的后端固定连接，两根短杆相离的 两端分别置于两个圆槽三内，圆盖下表面设置有接电片一，接电片一上表面 与圆盖下表面中间部分固定连接，固定块后表面与圆槽一环面后端的中间部 分固定连接，软垫的后表面与圆槽一环面后端的下端固定连接，圆槽一底面 的中间部分设置有接电片二，接电片二下表面与圆槽一底面中间部分固定连接。

优选的，所述感应机构包括圆块、活动块和感应器，圆块上表面与横块 下表面的中间部分固定连接，圆块下表面设置有凹槽，圆块上表面中间部分 设置有接线口，感应器上表面与凹槽上表面中间部分固定连接，活动块上端 置于凹槽内。