隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统的制作方法

本实用新型属于隧道相关领域，尤其涉及一种隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统。

背景技术：

我国是一个多山国家，所以隧道量也十分巨大。在隧道衬砌(二衬)施工中，由于拱顶位置特殊，施工中可能会因灌筑预留、封堵孔设置不合理，泵送混凝土坍落度大，泵送混凝土压力控制不好，混凝土收缩，支护不平整等原因不可避免地会造成二衬拱顶与混凝土初砌支护面不密贴，拱部混凝土封顶易产生脱空、空洞等现象。

由于二次衬砌缺陷，致使衬砌受力不均匀，恶化了衬砌受力条件，改变了衬砌设计受力状态，衬砌实际受力可能超过设计应力范围，在外部荷载作用下，加上其它不利因素影响，隧道衬砌发生破坏的机率就会增大。

目前，隧道二衬混凝土的灌注完全依靠二衬工人的经验进行判断，二衬混凝土的灌注过程不可见，二衬混凝土的灌注饱满程度不可定量测量，只能通过端口流浆体情况进行预测，所以二衬混凝土灌注过程成为一种“黑箱操作”，为了解决这个重要问题，需要发明一种隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统，其解决了目前隧道二次衬砌混凝土灌注的黑箱操作的问题，能够将二衬混凝土灌注过程清晰明了的展示出来，并可以作为后期二衬质量评价的重要资料。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统，其包括主机、辅探针、触点开关、主探针、主摄像头和至少一个侧摄像头；

所述触点开关设置于所述辅探针的一端，并且通过辅探针数据线与所述主机信号连接；

所述主探针的一端通过第一铰接轴铰接有主摄像头安装座，在所述主摄像头安装座内设置有主摄像头；

所述主探针的侧壁上铰接有侧摄像头安装座；所述侧摄像头安装座内设置有所述侧摄像头，所述主摄像头和侧摄像头均通过视频信号数据线连接于所述主机。

可选的，所述辅探针数据线设置于所述辅探针长度方向上的通孔内。

可选的，所述主探针的长度为30-100cm。

可选的，所述侧摄像头包括第一侧摄像头和第二侧摄像头，所述主探针的侧壁上通过第二铰接轴铰接有第一侧摄像头安装座，在所述主探针的侧壁上开设有第一开口，所述第一侧摄像头安装座位于所述第一开口内，所述第一侧摄像头安装于所述第一侧摄像头安装座上；所述主探针的侧壁上通过第三铰接轴铰接有第二侧摄像头安装座，在所述主探针的侧壁上开设有第二开口，所述第二侧摄像头安装座位于所述第二开口内，所述第二侧摄像头安装于所述第二侧摄像头安装座上。

可选的，所述隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统还包括水平度探测器，所述水平度探测器设置于所述主探针的一端，并通过水平度信号数据线与主机信号连接。

可选的，所述隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于所述主探针的一端，并通过温湿度信号数据线与主机信号连接。

可选的，所述隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统还包括高度探测器，所述高度探测器设置于所述主探针的一端，并通过高度信号数据线与主机信号连接。

可选的，所述主机包括显示屏，所述显示屏包括四个分屏。

可选的，所述隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统还包括主机保护盖，所述主机通过主机保护盖进行保护。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统解决了目前隧道二次衬砌混凝土灌注的黑箱操作的问题，将二衬混凝土灌注过程清晰明了的展示出来，并可以作为后期二衬质量评价的重要资料；并且还可以检测二衬实际厚度，用于和设计厚度进行比对，判定是否超挖或者欠挖；通过实时监测二衬混凝土的灌注高度，保证了二衬施工的质量，而且具有可靠性高，方便携带，操作简单的优点。

附图说明

图1为本发明的隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统的结构示意图；

图中标记示意为：1-触点开关；2-辅探针；3-辅探针数据线；4-主机；4.1-主机保护盖；4.2-数据接口；4.3-显示屏；5-视频信号数据线；6-复合数据线；7-主探针；8.1-第一侧摄像头安装座；8.2-第一侧摄像头安装座；9-水平度探测器；10-温湿度传感器；11-高度探测器；12-主摄像头安装座。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统，其包括主机、辅探针、触点开关、主探针、主摄像头、第一侧摄像头、第二侧摄像头、水平度探测器、温湿度传感器和高度探测器。

所述触点开关设置于所述辅探针的一端，并且通过辅探针数据线与所述主机信号连接，本实施例中，所述辅探针数据线穿过所述辅探针长度方向的通孔，即设置于所述辅探针长度方向上的通孔内，以使得所述触点开关能够探测二衬混凝土灌注是否达到防水板顶端，并通过辅探针数据线将该触点开关所探测的信号传输至主机。

所述主探针的一端通过第一铰接轴铰接有主摄像头安装座，在所述主摄像头安装座内设置有主摄像头，本实施例中，所述主探针的长度为30-100cm，并包括倒U形的容腔和封闭所述容腔的下盖板。

所述主摄像头用于监测二衬混凝土灌注过程中主探针正前方的混凝土灌注情况，并且通过所述第一铰接轴，可以使得主摄像头相对于主探针根据需要进行角度调整。

所述主探针的侧壁上通过第二铰接轴铰接有第一侧摄像头安装座，本实施例中，优选地，在所述主探针的侧壁上开设有第一开口，所述第一侧摄像头安装座位于所述第一开口内，所述第一侧摄像头安装于所述第一侧摄像头安装座上，并且随着所述第一侧摄像头安装座绕第二铰接轴转动，可以实现第一侧摄像头角度的调节。

所述主探针的侧壁上通过第三铰接轴铰接有第二侧摄像头安装座，本实施例中，优选地，在所述主探针的侧壁上开设有第二开口，所述第二侧摄像头安装座位于所述第二开口内，所述第二侧摄像头安装于所述第二侧摄像头安装座上，并且随着所述第二侧摄像头安装座绕第三铰接轴转动，可以实现第二侧摄像头角度的调节。

更优选地，两个侧摄像头相对设置，以通过侧摄像头监测二衬混凝土灌注过程中主探针两侧的混凝土灌注情况；更优选地，所述主摄像头和两个侧摄像头均通过视频信号数据线连接于所述主机，以将主摄像头和两个侧摄像头的视频信息传递到主机。

所述主探针的一端还设置有水平度探测器、温湿度传感器和高度探测器，所述水平度探测器用于检测主探针的水平度，用于后期数据处理的校正工作；所述温湿度传感器用于检测灌注现场的温度和湿度，用于后期数据处理的校正工作，所述高度探测器采用超声波测距、雷达测距、激光测距等形式，用于探测主探针到二衬台车的高度，以及二衬混凝土灌注过程中，混凝土的实时高度。

并且，所述水平度探测器、温湿度传感器和高度探测器通过复合数据线与主机信号连接，本实施例中，所述复合数据线包括混凝土高度信号数据线，温湿度信号数据线和水平度信号数据线，从而使得所述水平部探测器通过水平度信号数据线与主机信号连接，并将水平度信号传递至主机，并使得所述温湿度传感器通过温湿度信号数据线与主机信号连接，并将温湿度信号传递至主机，以及使得所述高度探测器通过高度信号数据线与主机信号连接，并将二衬混凝土灌注高度信号数据传递到主机。

本实施例中，所述主机用于完成冲顶信号的处理，主摄像头的信号处理及图像显示，两个侧摄像头信号处理及图像显示，完成二衬混凝土灌注高度的检测信号处理及数据显示，完成温湿度测量信号处理，完成主探针的水平度测定。

更优选地，所述主机包括数据接口和显示屏，所述数据接口用于连接探针数据线，视频信号数据线，混凝土高度信号数据线，温湿度信号数据线和水平度信号数据线，所述显示屏包括四个分屏，用于主摄像头的图像显示，两个侧摄像头图像显示，二衬混凝土设计高度和灌注高度实时数据显示，温湿度实时数据显示，主探针的水平度信号显示。

并且，所述主机通过主机保护盖进行保护，当主机关闭时，盖上所述主机保护盖，从而防止主机被破坏及毁损。

本实用新型的隧道拱顶衬砌混凝土灌注监控系统解决了目前隧道二次衬砌混凝土灌注的黑箱操作的问题，将二衬混凝土灌注过程清晰明了的展示出来，并可以作为后期二衬质量评价的重要资料；并且还可以检测二衬实际厚度，用于和设计厚度进行比对，判定是否超挖或者欠挖；通过实时监测二衬混凝土的灌注高度，保证了二衬施工的质量，而且具有可靠性高，方便携带，操作简单的优点。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。