本發(fā)明涉及巖土領(lǐng)域,特別是涉及一種檢查隧道注漿空洞的裝置。
背景技術(shù):
隨著全國(guó)鐵路、公路的迅猛發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)成為世界上隧道和地下工程最多、最復(fù)雜的國(guó)家。
以隧道為例,二次襯砌作為隧道最外層混凝土結(jié)構(gòu)層,對(duì)隧道周邊圍巖穩(wěn)定起到重要的支護(hù)作用,同時(shí)也起到防水和美觀功能。然而,在該二次襯砌的施工過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)隧道拱頂注漿填充不滿的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是隧道的危害最大的病害。在現(xiàn)有技術(shù)中,只能在二次襯砌混凝土完全凝固后再檢查這種現(xiàn)象,然后再進(jìn)行修補(bǔ),這會(huì)造成隧道施工成本過(guò)高,施工變復(fù)雜,因此急需改善現(xiàn)有技術(shù)中的檢查方式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種隧道注漿空洞檢查裝置。使用本發(fā)明的檢查裝置,能夠在注漿過(guò)程中檢查注漿是否飽滿,這就避免了在混凝土凝固后再對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)施工,從而極大地簡(jiǎn)化了施工過(guò)程,降低了施工成本。
本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置包括:能固定在隧道壁上的密閉的檢查盒,檢查盒的底板和頂板能朝向彼此運(yùn)動(dòng);設(shè)置在檢查盒內(nèi)的檢查開(kāi)關(guān),檢查開(kāi)關(guān)能由底板和頂板驅(qū)動(dòng)而由打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài);指示盒,其包括將電源和電流指示器串聯(lián)的電路,電路與檢查開(kāi)關(guān)相連。
以隧道二次襯砌的拱頂為例,在注漿施工時(shí),首先將本發(fā)明的檢查裝置的底板固定安裝在隧道拱頂上,然后采用由下向上的方式將混凝土灌注到臺(tái)車模板內(nèi)。隨著施工的進(jìn)行,混凝土面會(huì)不斷升高。在混凝土接觸到檢查裝置的頂板后,會(huì)推動(dòng)頂板朝向底板運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使檢查開(kāi)關(guān)由打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài)。這樣,由電源、檢查開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和電流指示器之間導(dǎo)通(在混凝土接觸到檢查盒的頂板之前,檢查開(kāi)關(guān)處于打開(kāi)狀態(tài),電源、檢查開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和電流指示器之間不導(dǎo)通),電流指示器指示混凝土填滿了隧道拱頂。這樣,在注漿施工過(guò)程中,通過(guò)觀察電流指示器的指示就能及時(shí)并方便地得知隧道拱頂是否填滿(即,隧道注漿是否存在空洞),不但保證了施工品質(zhì),而且避免了在混凝土凝固后再對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)施工,從而極大地簡(jiǎn)化了施工過(guò)程,降低了施工成本。還應(yīng)注意的是,本發(fā)明的檢查裝置不但適合檢查拱頂,還適合檢查二次襯砌的其他部位,包括:拱腰、拱肩、拱腳等。
在一個(gè)實(shí)施例中,具有多個(gè)并聯(lián)的檢查開(kāi)關(guān),在每個(gè)檢查開(kāi)關(guān)的支路上設(shè)置有一個(gè)電流指示器。這樣做的目的在于,使用一個(gè)檢查開(kāi)關(guān),會(huì)出現(xiàn)混凝土對(duì)檢查盒的頂板施加的壓力不均勻而導(dǎo)致的錯(cuò)誤指示(即,隧道注漿存在空洞)。使用多個(gè)檢查開(kāi)關(guān)時(shí),所有的電流指示器都具有指示之后,則可確定隧道拱頂已經(jīng)填滿,有助于提高本發(fā)明的檢查裝置的精確度。
在一個(gè)實(shí)施例中,檢查開(kāi)關(guān)的數(shù)量為多個(gè)并且為串聯(lián)。這樣,只有當(dāng)所有的檢查開(kāi)關(guān)都閉合后,電流指示器才具有指示,同樣可以確保檢查盒所覆蓋的隧道拱頂?shù)膮^(qū)域都已經(jīng)填滿,有助于提高本發(fā)明的檢查裝置的精確度。
在一個(gè)實(shí)施例中,檢查開(kāi)關(guān)包括安裝在底板上的第一電極,安裝在頂板上的第二電極,和絕緣地連接在第一電極和第二電極之間的彈性件,第一電極和第二電極能由底板和頂板驅(qū)動(dòng)而擠壓所述彈性件并由分開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到電接觸狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一電極具有引導(dǎo)和接收第二電極的凹槽,彈性件安裝在凹槽和第二電極之間,在凹槽的底面上構(gòu)造有凸出體,在第二電極上構(gòu)造有能與凸出體接觸的導(dǎo)電部,以實(shí)現(xiàn)第一電極和第二電極的電接觸。第一電極的凹槽會(huì)引導(dǎo)第二電極的運(yùn)動(dòng)。這樣,在注漿施工過(guò)程中,即使發(fā)生較大的震動(dòng),第二電極仍然能準(zhǔn)確地進(jìn)入到第一電極的凹槽內(nèi),檢查操作不會(huì)受干擾,檢查裝置仍能夠準(zhǔn)確地給出指示。由此,提高了本發(fā)明的檢查裝置的使用穩(wěn)定性。
在一個(gè)實(shí)施例中,第二電極的厚度小于凹槽的深度,以使得在第二電極容納到凹槽內(nèi)后,凸出體才與第二電極電接觸。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),在凸出體與第二電極電接觸時(shí)(即,電流指示器指示填滿時(shí)),檢查盒的厚度僅等于底板、頂板和第一電極的厚度之和??紤]到注漿施工停止的滯后性,由檢查盒的厚度導(dǎo)致的隧道注漿空洞可以忽略不計(jì),因此進(jìn)一步減小了隧道注漿存在空洞的可能性,提高了本發(fā)明的檢查裝置的檢查精度。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,第一電極的厚度在1mm到15mm之間,底板的厚度在0.5mm到10mm之間,頂板的厚度在0.5mm到10mm之間。這樣,在電流指示器指示填滿時(shí),檢查盒的厚度非常小而助于進(jìn)一步提高本發(fā)明的檢查裝置的檢查精度。
在一個(gè)實(shí)施例中,底板和頂板具有柔性。這樣,檢查盒可以良好地適應(yīng)隧道拱頂?shù)幕《?,避免混凝土?duì)檢查盒的頂板施加的壓力不均勻。
在一個(gè)實(shí)施例中,在底板的外表面上設(shè)置有粘結(jié)劑層。這樣,可方便地將檢查盒固定到隧道拱頂上,方便了施工。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:使用本發(fā)明的檢查裝置,能夠在注漿過(guò)程中檢查注漿是否填滿,這就避免了在混凝土凝固后再對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)施工,從而極大地簡(jiǎn)化了施工過(guò)程,降低了施工成本。
附圖說(shuō)明
在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置的檢查開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的檢查開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置的第一種電路原理示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置的第二種電路原理示意圖。
在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的隧道注漿空洞檢查裝置1(以下簡(jiǎn)稱為檢查裝置1)。如圖1所示,從整體上看,檢查裝置1包括封閉的檢查盒2和指示盒3。檢查盒2的底板5和頂板6能朝向彼此運(yùn)動(dòng),例如檢查盒2的側(cè)壁21為柔性的防水材料制(例如,可以為不透水的無(wú)紡布或塑料布等)成。檢查盒2內(nèi)設(shè)置有檢查開(kāi)關(guān)4,檢查開(kāi)關(guān)4可由底板5和頂板6驅(qū)動(dòng)而由打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài)。指示盒3包括封裝在殼體22內(nèi)的電源7和電流指示器8,兩者串聯(lián)成電路100。在殼體22上設(shè)置有電路100插孔11,這樣電路100可通過(guò)導(dǎo)線9與檢查開(kāi)關(guān)4相連。電流指示器8為電流表、指示燈、蜂鳴器、顯示器中的一種。
以隧道二次襯砌拱頂為例,在注漿施工時(shí),檢查盒2安裝在隧道拱頂上,例如底板5與隧道拱頂相連。指示盒3則放置在任何適于觀察的位置。在注漿液(或混凝土)接觸到頂板6后,會(huì)推動(dòng)頂板6朝向底板5運(yùn)動(dòng),從而使檢查開(kāi)關(guān)4由打開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài)(即,注漿到達(dá)隧道拱頂而將隧道拱頂填滿),電路100導(dǎo)通,指示盒3發(fā)出隧道拱頂填滿的指示。
優(yōu)選地,檢查盒2為柔性,以適應(yīng)隧道拱頂?shù)幕《取8鼉?yōu)選地,底板5的外表面上設(shè)置有粘結(jié)劑層51,以將檢查盒2固定到隧道拱頂上。當(dāng)然,還可以借助于其他任何適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)固定檢查盒2,例如通過(guò)螺栓安裝。
圖2示意性地顯示了檢查開(kāi)關(guān)4的結(jié)構(gòu)。檢查開(kāi)關(guān)4包括第一電極41、第二電極42和絕緣地連接在第一電極41和第二電極42之間的彈性件43。在一個(gè)實(shí)施例中,第一電極41安裝在底板5上;第二電極42安裝在頂板6上。在另一個(gè)實(shí)施例中,彈性件43可以為螺旋彈簧、盤簧、彈性橡膠等。在使用檢查裝置1之前,彈性件43為伸張狀態(tài)使得第一電極41與第二電極42不接觸。在注漿過(guò)程中,頂板6受到混凝土的推動(dòng),而使第二電極42朝向第一電極41運(yùn)動(dòng)并擠壓彈性件43。在將隧道拱頂填滿時(shí),第一電極41與第二電極42電接觸。
應(yīng)理解的是,還可以將現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的壓力開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān)用作檢查開(kāi)關(guān)4,這里不再贅述。
優(yōu)選地,第一電極41具有容納第二電極42的凹槽44。彈性件43則安裝在凹槽44和第二電極42之間。在凹槽44的底面上構(gòu)造有凸出體45,在第二電極上42構(gòu)造有能與凸出體45接觸的導(dǎo)電部46(雖然圖2中顯示了導(dǎo)電部46為略微凸起的部分,但實(shí)際上其也可以構(gòu)造為與凸出體45對(duì)應(yīng)的凹槽,或者是平面)。第二電極42受凹槽44引導(dǎo)進(jìn)入到凹槽44內(nèi)而與第一電極41電接觸,例如,第二電極42是與凹槽44對(duì)準(zhǔn)的,或者在檢查開(kāi)關(guān)4的初始狀態(tài)(即,打開(kāi)狀態(tài))中,第二電極42的一部分處于凹槽44內(nèi)。這樣,即使在注漿過(guò)程中,檢查盒2意外受到震動(dòng),第二電極42也能準(zhǔn)確地進(jìn)入到凹槽44內(nèi),并最終與第一電極41電接觸。應(yīng)理解的是,凸出體45的高度大于等于彈性件43被壓縮后的高度,以確保凸出體45能接觸導(dǎo)電部46。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,第二電極42的厚度d1小于凹槽44的深度d2,以使得在第二電極42容納到凹槽44內(nèi)后(如圖3所示),凸出體45才與第二電極42電接觸。這樣,在檢查開(kāi)關(guān)4處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),檢查盒2的厚度僅等于底板5、頂板6和第一電極41的厚度之和。這樣,考慮到注漿施工停止的滯后性,由檢查盒2的厚度導(dǎo)致的隧道注漿空洞可以忽略不計(jì),因此進(jìn)一步減小了隧道注漿存在空洞的可能性,提高了本發(fā)明的檢查裝置1的檢查精度。
再優(yōu)選地,第一電極41的厚度在1mm到15mm之間,底板5的厚度在0.5mm到10mm之間,頂板6的厚度在0.5mm到10mm之間。這樣,檢查盒2的厚度非常小,考慮到注漿施工停止的滯后性,隧道注漿空洞可以忽略不計(jì),提高了本發(fā)明的檢查裝置1的檢查精度。
如圖2所示的檢查開(kāi)關(guān)4,在第一電極41的凸出體45之外的部分上涂有絕緣層411,在第二電極42的導(dǎo)電部46之外的部分上涂有絕緣層421。這樣可確保彈性件43與第一電極41和第二電極42絕緣性接觸。
此外,還可設(shè)置多個(gè)凸出體45,并且將這些凸出體45排列成圓,彈性件43的一端安裝在該圓內(nèi)。這樣凸出體45可防止彈性件43意外竄動(dòng)。同樣,也可以在第二電極42上設(shè)置用于安裝彈性件43的安裝槽(圖中未示出),以防止彈性件43意外竄動(dòng)。這可以極大地提高檢查裝置1的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
圖4顯示了檢查裝置1的第一種電路原理(與圖1對(duì)應(yīng))。這里,檢查開(kāi)關(guān)4的數(shù)量為多個(gè)并且為串聯(lián)。電路上還具有電阻91。多個(gè)檢查開(kāi)關(guān)4分散安裝。這些檢查開(kāi)關(guān)4還與電流指示器8串聯(lián)。這樣,只有當(dāng)所有的檢查開(kāi)關(guān)4都閉合后,電流指示器8才會(huì)指示隧道拱頂已填滿。這就避免了,混凝土對(duì)檢查盒2的頂板6施加的壓力不均勻而導(dǎo)致電流指示器8發(fā)出錯(cuò)誤指示(即,隧道注漿存在空洞)的風(fēng)險(xiǎn)。
圖5顯示了檢查裝置1的第二種電路原理。這里,檢查開(kāi)關(guān)4的數(shù)量為多個(gè)并且為并聯(lián),在每個(gè)檢查開(kāi)關(guān)的支路61、62、63上都設(shè)置有一個(gè)電流指示器8。電路上還具有電阻92。多個(gè)檢查開(kāi)關(guān)4分散安裝。這樣,只有當(dāng)所有的電流指示器都指示隧道拱頂已填滿后,才說(shuō)明隧道拱頂確實(shí)填滿了。這就避免了,混凝土對(duì)檢查盒2的頂板6施加的壓力不均勻而導(dǎo)致電流指示器8發(fā)出錯(cuò)誤指示(即,隧道注漿存在空洞)的風(fēng)險(xiǎn)。
還應(yīng)注意的是,雖然在實(shí)施例中以檢查隧道拱頂?shù)淖{狀況為例說(shuō)明了本發(fā)明的檢查裝置1,但是本發(fā)明的檢查裝置1還適合檢查隧道二次襯砌的其他部位,包括:拱腰、拱肩、拱腳等,使用方式相同,這里不再贅述。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是,只要不存在結(jié)構(gòu)沖突,各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例,而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。