一种钻孔录像检测隧道空腔的方法与流程

文档序号：17163111发布日期：2019-03-20 01:02阅读：770来源：国知局

本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种钻孔录像检测隧道空腔的方法。

背景技术：

中国的隧道工程遍布于公路、铁路、水利等各个行业，隧道衬砌的施工质量直接影响隧道的工程安全，这就要求必须采取手段来检测隧洞混凝土浇筑是否密实，是否存在空腔。目前常用的隧道空腔检测方法主要有钻探取芯、地质雷达等方法。

钻探取芯的方法是利用取芯设备对混凝土取芯样，但只能通过取出来的芯样推测内部浇筑混凝土的密实性，不能得知内部是否存在空腔及空腔的尺寸。地质雷达属于比较先进的空腔检测技术，但是该技术在国内只存在于少数的专业检测公司，对于一般的隧洞施工单位来说不具备地质雷达检测的能力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷和空白，本发明提供了一种钻孔录像检测隧道空腔的方法。

本发明的技术方案是：一种钻孔录像检测隧道空腔的方法，包括以下步骤：

步骤1、在隧道开挖过程中、衬砌之前进行隧道测量断面，采用型号为ts15的全站仪按照每5m一个断面的间距进行隧道外侧数据采集，并对采集的数据进行断面绘图；

步骤2、在步骤1的基础上，根据实际测量断面，选择出塌方大于2m的断面部位，在塌方长度小于2m塌方段设置一个检测孔的标记，在塌方长度大于5m的连续的塌方段，间隔3～5m设置一个检测孔的标记；

步骤3、在步骤2的基础上，采用手风钻在衬砌混凝土上，按照步骤2中标识的检测孔进行钻孔，钻孔方向为向顶拱及边墙的塌方最高处钻孔，钻孔直径为50mm，钻孔深度至空腔内部及岩石层；

步骤4、统计检测孔的数量，并对检测孔进行编号；

步骤5、将夜视摄像头固定在伸缩杆上，将夜视摄像头通过信号线连接至录像装置；

步骤6、利用伸缩杆将夜视摄像头送至衬砌混凝土的空腔内部，使用录像装置对隧道空腔内部的情况进行录像；

步骤7、采用带有刻度标尺的伸缩杆，在进行录像的过程中同步对每一个空腔尺寸进行测量，第一次测量数据为摄像头刚进入到空腔，第二次测量数据为摄像头完全进入到空腔内部并抵贴岩石面，第一次测量数据和第二次测量数据的差值即为空腔深度；

步骤8、检测全部的检测孔之后，将所有录像及空腔测量数据按编号编织成表格，表格中依次列编号、桩号、钻孔深度、空腔尺寸；

步骤9、对发现的空腔采用注浆混凝土进行注浆处理。

进一步地，步骤3中使用锚杆钻机钻孔。

进一步地，步骤5中伸缩杆的长度为3～5m，伸缩杆带有刻度线。

进一步地，步骤5中信号线的长度为3～5m。

进一步地，步骤9中的注浆混凝土配置的质量份数为：硅酸盐水泥210份、机制砂762.5份、天然砂752.5份、膨润土60份、缓凝剂5份、减水剂5份、水283份。

进一步地，步骤9中的注浆混凝土制备方法包括如下步骤：

步骤1、将质量分数为210份的硅酸盐水泥、762.5份的机制砂、752.5份的天然砂、60份的膨润土混合并搅拌55秒，得到第一混合物；

步骤2、在所述第一混合物中加入质量份数为283份的水，搅拌40秒，得到第二混合物；

步骤3、在所述第二混合物中加入质量份数为5份的减水剂和5份的缓凝剂，搅拌35秒，得到步骤9中所述注浆混凝土。

本发明所述钻孔录像检测隧道空腔的方法的积极效果是：

(1)操作简单，仅仅采用摄像头和笔记本电脑和市面上常见的伸缩杆就可以将摄像头伸入空腔内部将其可视化，普通的工程人员均可完成；

(2)采用的设备均为工程常见设备，不需要另外购置，同地质雷达相比，节省了一大部分费用。

附图说明

图1为本发明所述钻孔录像检测隧道空腔的方法的实施示意图。

图中标记所示：1-隧道衬砌混凝土；2-隧洞开挖岩石边线；3-隧洞混凝土与岩石之间的空腔；4-检测孔；5-夜视摄像头；6-伸缩杆；7-连接线；8-笔记本电脑。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明所述钻孔录像检测隧道空腔的方法做进一步详细说明。

实施例

在中国国内某导流洞开挖过程中，因岩石破碎顶拱有数段塌方，为保证工程安全，在塌方段安装了16段钢支撑，总长106m，并对钢支撑段顶拱进行了回填混凝土及注浆处理。

在回填混凝土完成后，根据前期开挖超挖量与回填混凝土量对比，根据计算的超挖量应回填的混凝土量为5176.7方，但拌合站实际拌和混凝土量为4894方，注浆量为199t(90方)，实际估算回填量/测量断面应回填量＝(4894+90)/5167.7＝96.5％；但据此估计仍有一小部分空腔未回填密实。

因此为保证隧道工程安全，采用本发明所述钻孔录像检测隧道空腔的方法以检测隧道空腔，具体步骤如下：

步骤1测量隧道衬砌混凝土的断面，选择出塌方大于2m的断面部位，在塌方长度小于2m塌方段设置一个检测孔的标记，在塌方长度大于5m的连续的塌方段，间隔5m设置一个检测孔的标记；

步骤3、在步骤2的基础上，采用手风钻在衬砌混凝土上，按照步骤2中标识的检测孔进行钻孔，钻孔方向为向顶拱及边墙的塌方最高处钻孔，钻孔直径为50mm，钻孔深度至空腔内部及岩石；

步骤4、统计检测孔的数量为32个，对检测孔进行如下编号：

0+355、0+360、0+375、0+395、0+405、0+410、0+415、0+420、0+425、0+450、0+455、0+480、0+490、0+566、0+570、0+650、0+656、0+670、0+715、0+725、0+740、0+747、0+775、0+790、0+803.5、0+805、0+808、0+870、0+874、0+895、0+915、0+920；

步骤5、将夜视摄像头固定在伸缩杆上，将夜视摄像头通过信号线连接录像装置；

步骤6、利用伸缩杆将夜视摄像头送至衬砌混凝土的空腔内部，使用录像装置对隧道空腔内部的情况进行录像，检测结果为：编号为0+670、0+725、0+747、0+920的4处检测孔发现有13～25cm的空腔，其余的检测空孔没有空腔；

步骤7、采用带有刻度标尺的伸缩杆，在进行录像的过程中同步对每一个空腔尺寸进行测量，第一次测量数据为摄像头刚进入到空腔内部，第二次测量数据为摄像头完全进入到空腔内部并顶住岩石面，第一次测量数据和第二次测量数据的差值即为空腔深度；

步骤8、对编号为0+670、0+725、0+747、0+920的4处检测孔采用注浆混凝土进行注浆。