一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置及使用方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置及使用方法。

背景技术：

注浆作为一种特殊的施工方法，在土木、水利、矿山、交通等许多领域中得到了广泛的应用。在修建隧道时，常用注浆法加固隧道周围松散软弱围岩，充填岩体中的空隙，限制地下水的流动以控制施工现场岩土体的位移和塌方等。

在注浆时，首先铺设注浆模板，然后在模板与隧道顶面之间进行注浆操作，然而，在注浆过程中，注浆过多会容易导致将铺设的模板撑坏，注浆过少会导致隧道顶面没有成注浆，因此，有必要研究一种监测装置来及时了解隧道顶面是否已经注浆完成。

技术实现要素：

本发明目的是针对上述问题，提供一种使用便利的监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置，包括预埋注浆管，所述预埋注浆管内设置有第一导线和第二导线，第一导线、第二导线的一端均设置在隧道拱顶最高位置，第一导线、第二导线的另一端穿出预埋注浆管后与液位继电器电性连接，液位继电器与声光报警器电性连接。

进一步的，所述液位继电器与电源电性连接。

进一步的，所述液位继电器与电源之间设置有空气开关和漏电断路器。

进一步的，所述预埋注浆管包括第一注浆管、第二注浆管，第一注浆管内设置有第一导线，第二注浆管内设置有第二导线，第一导线、第二导线设置在隧道拱顶最高位置的一端互不接触。

进一步的，所述第一导线、第二导线上设置有卡接接头，卡接接头设置在第一注浆管、第二注浆管下端外侧。

一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置的使用方法，包括以下步骤：

s1、在衬砌台车模板中心线位置沿台车纵向方向设置注浆孔；

s2、在注浆孔内预埋第一注浆管、第二注浆管；

s3、在第一注浆管、第二注浆管中分别穿入第一导线、第二导线，第一导线、第二导线的一端从第一注浆管、第二注浆管顶端穿出后抵在隧道拱顶最高位置；

s4、将第一导线、第二导线的另一端从第一注浆管、第二注浆管底端穿出后与液位继电器的信号输入端电性连接；

s5、液位继电器的供电端与电源电性连接，液位继电器的输出端与声光报警器电性连接；当混凝土浇筑至隧道拱顶最高位置时，第一导线与第二导线形成闭合电路，从而使得液位继电器为声光报警器供电，声光报警器实现报警操作；

s6、声光报警器报警后，将第一导线、第二导线上的卡接接口断开，通过第一注浆管、第二注浆管进行注浆操作，将第一注浆管、第二注浆管充满即可。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过将两根不同导线的一端固定在隧道顶面，另一端连接液位继电器的设计，使得在浆液到达隧道顶面时会接触到隧道顶面预埋的导线端头，第一导线、第二导线形成闭合回路，此时，液位继电器呈通路状态，连通电源和声光报警器，声光报警器发出报警提示；该装置制作简单、成本低廉，可以有效完成注浆是否充满拱顶的监测工作，避免了进行隧道二次衬砌注浆操作时出现注浆不满或注浆过盈的状况发生，给隧道二次衬砌注浆作业带来了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1所示，一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置，包括预埋注浆管，所述预埋注浆管包括第一注浆管7、第二注浆管8，第一注浆管7内设置有第一导线4，第二注浆管8内设置有第二导线5，第一导线4、第二导线5的一端均设置在隧道拱顶1最高位置，第一导线4、第二导线5的另一端穿出预埋注浆管后与液位继电器9电性连接，所述第一导线4、第二导线5上设置有卡接接头6，卡接接头6设置在第一注浆管7、第二注浆管8下端外侧，卡接接头6的设计方便了在完成注浆操作后将第一导线4、第二导线5与液位继电器9断开，液位继电器9通过接触器10与声光报警器11、电源电性连接，液位继电器9与电源之间设置有空气开关12和漏电断路器13。

一种监测隧道二次衬砌拱顶混凝土充满装置的使用方法，包括以下步骤：

s1、在衬砌台车模板3中心线位置沿台车纵向方向设置注浆孔(未画出)；

s2、在注浆孔内预埋第一注浆管7、第二注浆管8；

s3、在第一注浆管、第二注浆管中分别穿入第一导线4、第二导线5，第一导线4、第二导线5的一端从第一注浆管7、第二注浆管8顶端穿出后抵在隧道拱顶1最高位置；

s4、将第一导线4、第二导线5的另一端从第一注浆管、第二注浆管底端穿出后与液位继电器9的信号输入端电性连接；

s5、液位继电器9的供电端与电源电性连接，液位继电器9的输出端与声光报警器11电性连接；当混凝土2浇筑至隧道拱顶1最高位置时，第一导线4与第二导线5形成闭合电路，从而使得液位继电器9为声光报警器11供电，声光报警器11实现报警操作；当二衬混凝土浇筑至拱顶最高点时，因混凝土为带水导电材料，两处预埋点之间电力接通形成回路，声光报警器开启提醒作业人员，作业人员结合二衬台车溢浆情况综合判定混凝土浇筑结束时机。由于导线(接触端子)两头分别预埋在二衬拱顶最高处，只要导线(接触端子)两头同时接触混凝土，就能证实二衬拱已浇筑密实；

s6、声光报警器11报警后，将第一导线4、第二导线5上的卡接接口6断开，通过第一注浆管7、第二注浆管8进行注浆操作，将第一注浆管7、第二注浆管8充满即可；混凝土浇筑结束后也可以剪断预埋电线，及时从预埋注浆管处进行注浆，注浆材料不仅起到脱空充填作用，且能起到弥补或修复二衬混凝土的缺陷的作用，提高衬砌混凝土整体质量。

本发明通过将两根不同导线的一端固定在隧道顶面，另一端连接液位继电器的设计，使得在浆液到达隧道顶面时会接触到隧道顶面预埋的导线端头，第一导线、第二导线形成闭合回路，此时，液位继电器呈通路状态，连通电源和声光报警器，声光报警器发出报警提示；该装置制作简单、成本低廉，可以有效完成注浆是否充满拱顶的监测工作，避免了进行隧道二次衬砌注浆操作时出现注浆不满或注浆过盈的状况发生，给隧道二次衬砌注浆作业带来了便利。