隧道拱顶预防空洞报警装置的制作方法

本实用新型涉及二次衬砌领域。更具体地说，本实用新型涉及一种隧道拱顶预防空洞报警装置。

背景技术：

隧道采用整体模板台车进行二次衬砌现浇混凝土施工时，由于各种原因导致拱顶产生大量的空洞质量缺陷，对隧道运营造成潜在安全威胁，企业在交付运营前或通车后需花费巨额成本进行整治，目前隧道二次衬砌浇筑过程中拱顶空洞按照《铁路隧道二次衬砌预防拱顶空洞实施意见》埋设径向排气管和挡头板流出浆液进行判识。但在实施的过程中由于现场埋设径向排气管操作较复杂和工人责任心不强等原因造成安装的质量不高，不能较好判断混凝土浇筑过程中是否存在空洞，且整个过程处于判识状态不能直观体现。因此，亟需设计一种操作过程简单、费用少、判断直观的隧道拱顶预防空洞报警装置。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种隧道拱顶预防空洞报警装置，其将压力感应器开关埋设在拱顶，当二次衬砌拱顶混凝土浇筑满后，混凝土将压力感应器开关挤压密贴后传出信号进行报警，即表明不存在空洞；该装置操作过程简单，费用少，并能直观判断二次衬砌拱顶是否存在空洞，方便在混凝土浇筑过程中对拱顶空洞处理，提高隧道二次衬砌施工质量。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种隧道拱顶预防空洞报警装置，用于二次衬砌，包括：

两块绝缘板，其平行间隔设置；

两块铜箔胶带，其分别设置在两块绝缘板相对的表面上，所述两块铜箔胶带的位置相对应，且所述两块铜箔胶带相对的表面可导电；

两根绝缘导线，其一端分别与所述两块铜箔胶带电连接，另一端均从两块绝缘板的间隙伸出；

报警机构，其与两根绝缘导线的另一端电连接。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，还包括：

开关电源，其与所述报警机构串联，为所述报警机构供电。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述报警机构包括蜂鸣器和声光报警器，所述蜂鸣器与所述声光报警器并联。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板向所述两根绝缘导线施加相反方向的力，并以使得两块铜箔胶带不接触的方式设置。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板的边缘用绝缘防水胶带封闭，并且绝缘防水胶带上留出供所述两根绝缘导线伸出的通孔。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板形状大小相同，且均为正方形，所述铜箔胶带的面积与所述绝缘板面积的比例不小于1/3。

优选的是，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板的材质均为弹性橡胶。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型制作简单、成本低廉、取材方便，避免了复杂、繁琐的施工操作。

2、本实用新型能够在二次衬砌的过程中，快速、实时通过声光直观地判断拱顶是否存在空洞，便于在施工过程中即对空洞进行处理。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的展开状态示意图；

图2为本实用新型的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在一种实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种隧道拱顶预防空洞报警装置，用于二次衬砌混凝土浇筑过程，包括：

两块绝缘板1，其平行间隔设置；

两块铜箔胶带2，其分别设置在两块绝缘板1相对的表面上，所述两块铜箔胶带2的位置相对应，且所述两块铜箔胶带2相对的表面可导电；

两根绝缘导线3，其一端分别与所述两块铜箔胶带2电连接，另一端均从两块绝缘板1的间隙伸出；

报警机构，其与两根绝缘导线3的另一端电连接。

在上述技术方案中，两块绝缘板1平行间隔设置，间隔距离设置的标准为：按压绝缘板1的表面，两块绝缘板1相对面能够接触。为了使得按压后可以接触，绝缘板1的材质优选为有一定弹性的高分子材料。两块铜箔胶带2分别贴在两块绝缘板1相对的表面上，且位置对应，并且两块铜箔胶带2相对的表面能够导电，这样，当按压绝缘板1表面时，两块铜箔胶带2相对的面能够接触并能传递电流，即组成了压力传感器开关。两块铜箔胶带2通过两根绝缘导线3连接报警机构的两个接线端，当两块绝缘板1受到压力时，两块铜箔胶带2会发生接触，与报警机构形成电回路，报警机构就会发出报警。优选的，绝缘板1具有较好的防水能力。在二次衬砌混凝土浇筑之前，预先将两块绝缘板1放置在拱顶防水板吊点处，并使两根绝缘导线3接出至报警机构，随后浇筑混凝土，当报警机构不进行报警，即为混凝土不够密实，对绝缘板1的压力不足，表明混凝土内有空洞，需要继续浇筑或需要对空洞进行处理，当报警机构发生报警，即表明混凝土浇筑没有空洞。浇筑完成后，绝缘板1留在混凝土内，绝缘导线剪断，部分留在混凝土内，而报警机构可以多次重复利用。为了提高对空洞检测的准确率，可以放置多个压力传感器开关。总之，本实用新型制作简单、成本低廉、取材方便，避免了复杂、繁琐的施工操作，并且能够直观、清楚地反映是否存在空洞，使用过程中只需要工人将压力感应器开关挤压密贴即可，不会由于施工过程中不当行为影响使用效果。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，还包括：

开关电源，其与所述报警机构串联，为所述报警机构供电。开关电源与压力传感器开关和报警机构串联，为报警机构提供低电压(将220V电压转化)，优选为对作业人员无安全隐患的24V电压。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述报警机构包括蜂鸣器和声光报警器，所述蜂鸣器与所述声光报警器并联。蜂鸣器和声光报警器同时发出报警，提高报警效果，使得作业人员能够快速反应。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板1向所述两根绝缘导线3施加相反方向的力，并以使得两块铜箔胶带2不接触的方式设置。这里，两块绝缘板1的间隔很小，只通过绝缘导线3隔开，为了使得两块绝缘板1任一部分不接触，可以将两根绝缘导线间隔一段距离，或将绝缘导线3在两块绝缘板1之间弯折几次。这样使得压力传感器开关结构紧凑，不占据多余空间，并且使得两块绝缘板1之间的距离尽可能小，提高对空洞的检测准确率。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板1的边缘用绝缘防水胶带4封闭，并且绝缘防水胶带4上留出供所述两根绝缘导线3伸出的通孔。这里，为了防止混凝土内的水进入两块绝缘板1之间使得两块绝缘铜箔电连接，将两块绝缘板1边缘的间隙用绝缘防水胶带4封闭。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板1形状大小相同，且均为正方形，所述铜箔胶带2的面积与所述绝缘板1面积的比例不小于1/3。这里，提供了绝缘板1和铜箔胶带2的优选形状和面积比例，在该比例下，用较少的铜箔胶带2获得了较高的空洞检测准确率。

在另一种实施例中，所述的隧道拱顶预防空洞报警装置，所述两块绝缘板1的材质均为弹性橡胶。这里，弹性橡胶有一定的柔软度，适合传递混凝土的压力。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。