CN109507243B - 一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置及检测方法，检测装置包括底件、扣件和控制盒，底件固接在预埋槽道顶部，其内设置有底部电容片；扣件盖置在底件上且能与底件轴向分离，其设置有顶部电容片；控制盒位于地铁管片外，控制盒内设置有电源和指示灯，电源一端与指示灯相连，指示灯通过第一导线与底部电容片和顶部电容片中的其中一个相连接，底部电容片和顶部电容片中的另一个通过第二导线与电源另一端相连；当扣件盖置在底件上时底部电容片与顶部电容片相接触，指示灯亮，预埋槽道与地铁管片没有脱空；当扣件与底件轴向分离时，底部电容片与顶部电容片相分离，指示灯灭，预埋槽道与地铁管片脱离。该检测装置结构简单、判断结果可靠。

Description

一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及地铁管片中预埋槽道的变形检测，尤其涉及地铁管片与预埋槽道的脱空检测。

背景技术

在现代钢筋混凝土工程中，预埋件被广泛应用于地铁、高铁、建筑物等场合。在地铁衬砌管片的制备过程中，通过将槽道预先置于模板内再进行混凝土浇筑，以使地铁管片成型时槽道便预埋在地铁管片内，槽道具有进行电路的走线等功能。与传统打孔外挂相比，在地铁管片预埋槽道能避免破坏整体结构的完整性，保证了装置安装承载力，有利于运营管理及后期维护等，具有广泛的应用前景。

在地铁隧道中，预埋槽道在施工及使用期间，受到其上部螺栓产生的拉拔、剪切、扭转及震动荷载，槽道壁会与混凝土脱开，产生裂缝，此时槽道与混凝土极易分离，从而导致接触网掉落及逃生通道脱落，对地铁正常运行产生威胁，甚至造成严重的生命财产损失。由于槽道壁与混凝土的脱开十分微小，肉眼难以发觉，日常巡查无法及时发现，为地铁行车埋下安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置及检测方法，其克服了背景技术的所存在的不足。本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：它包括：

底件，其固接在预埋槽道顶部，其内设置有底部电容片；

扣件，其盖置在底件上且能与底件轴向分离，其设置有顶部电容片；

控制盒，其位于地铁管片外，控制盒内设置有电源和指示灯，电源一端与指示灯相连，指示灯通过第一导线与底部电容片和顶部电容片中的其中一个相连接，底部电容片和顶部电容片中的另一个通过第二导线与电源另一端相连；

当扣件盖置在底件上时底部电容片与顶部电容片相接触，指示灯亮，预埋槽道与地铁管片没有脱空；

当扣件与底件轴向分离时，底部电容片与顶部电容片相分离，指示灯灭，预埋槽道与地铁管片脱离。

一较佳实施例之中：所述底件包括底壁和固接在底壁周围的第一周壁；扣件包括顶壁和固接顶壁周围的第二周壁；当扣件盖置在底件时，顶壁置于第一周壁上且第二周壁靠置在第一周壁外。

一较佳实施例之中：所述第一周壁开设有第一过线孔和第二过线孔，第一导线一端与底部电容片相连，第一导线另一端穿过第一过线孔后指示灯相连，第二导线一端与顶部电容片相连，第二导线另一端伸入底件内且穿过第二过线孔后再与电源相连。

一较佳实施例之中：所述第一周壁设有横向布置的凸块，第一过线孔和第二过线孔开设在凸块；所述第二周壁设有与凸块相适配的凹槽，当扣件盖置在底件时凸块位于凹槽内。

一较佳实施例之中：所述凹槽槽壁设置有防水密封件，当凸块位于凹槽内时防水密封件顶抵在槽壁和凸块之间。

一较佳实施例之中：所述扣件外周设置有若干间隔布置的锚腿。

一较佳实施例之中：所述控制盒内还设有短路开关，短路开关一端与底部电容片和顶部电容片中的其中一个相连接，短路开关另一端与底部电容片和顶部电容片中的另一个相连接；当指示灯灭时，将短路开关闭合，若指示灯亮，则控制盒内部无故障；若指示灯灭，则控制盒内部出现故障。

一较佳实施例之中：所述控制盒内还设有漏电保护器，漏电保护器两端分别与指示灯和电源相连。

一较佳实施例之中：所述第二导线与顶部电容片的连接处距离底件底壁之间为外露段，该外露段长度大于或等于5毫米。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：一种应用上述任意一项所述的地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置的检测方法，其特征在于：

步骤10，先将顶部电容片粘贴在扣件内顶面，再将第二导线与顶部电容片相连接；将底部电容片粘贴在底件内底面，将第一导线与底部电容片相连接；然后将底件粘贴在预埋槽道顶端面，再将第一导线另一端穿过第一穿线孔后再与控制盒内的指示灯相连；预留第二导线的外露段后将第二导线另一端穿过第二穿线孔再与电源相连接；接着，再将扣件盖置在底件上且顶部电容片与底部电容片相接触；

步骤20，将步骤10中安装好脱空检测装置的预埋槽道置于地铁管片模板内并进行混凝土浇筑，浇筑完成后脱空检测装置和预埋槽道与地铁管片为一体结构且控制盒位于地铁管片外；

步骤30，观察指示灯状态，若指示灯亮，则预埋槽道与地铁管片没有脱空；若指示灯灭，则预埋槽道与地铁管片轴向脱离，且执行步骤40；

步骤40，将万用表的两个表笔分别与第一导线33与底部电容片11的连接处以及第二导线34与顶部电容片21的连接处相接触，可测得顶部电容片与底部电容片的电容值，并通过与额定电容的对比计算得出扣件与底件的脱开距离，该脱开距离即为预埋槽道与地铁管片的脱开距离。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.通过在地铁隧道内观察控制盒内的指示灯的状态，即可判断预埋槽道与混凝土是否脱离，指示灯亮则预埋槽道与地铁管片未脱离，指示灯灭则预埋槽道与地铁管片相脱离；判断的方式简单，给检测人员带来极大便利；且判断结果准确，顶部电容片与底部电容片未接触时指示灯便熄灭，顶部电容片与底部电容片具有微小间隙便可让指示灯熄灭。

2.当扣件盖置在底件时，顶壁置于第一周壁上且第二周壁靠置在第一周壁外，第一周壁用于对扣件进行周向限位，防止扣件周向移动而造成顶部电容片与底部电容片的分离。

3.第一周壁开设有第一过线孔和第二过线孔以方便第一导线和第二导线的走线。

4.当扣件盖置在底件时凸块位于凹槽内，凹槽用于对第一导线和第二导线让位，防止扣件从底件轴向脱离时同时拉扯第一导线和第二导线而使第一导线或第二导线被拉断。

5.凹槽槽壁设置有防水密封件，当凸块位于凹槽内时防水密封件顶抵在槽壁和凸块之间，以防止混凝土砂浆从凹槽槽壁与凸块之间的间隙进入扣件与底件围成的区域内而破坏底部电容片。

6.扣件外周设置有若干间隔布置的锚腿，以使扣件与混凝土连接更加牢固，扣件不易与混凝土相脱开。

7.控制盒内还设有短路开关，使得当指示灯熄灭时可判断是否为控制盒内部故障造成，以排除由控制盒内部故障引起的指示灯熄灭。

8.控制盒内还设有漏电保护器，漏电保护器两端分别与指示灯和电源相连，当指示灯熄灭时，将短路开关闭合，若漏电保护器仍然接通，则判断指示灯熄灭是控制盒内线路断开造成；若漏电保护器断开，则判断指示灯熄灭是控制盒内线路短路造成。

9.第二导线与顶部电容片的连接处距离底件底壁之间为外露段，该外露段长度大于或等于5毫米，以防止扣件从底件轴向分离时第二导线被拉断。

10.该检测装置在实际检测过程中，还可通过万用表测量电容值以便计算顶部电容片与底部电容片之间的距离进而确定槽道与地铁管片混凝土分开的距离，也即能检测预埋槽道与地铁管片分离的程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了一较佳实施例的检测装置的整体结构示意图。

图2绘示了一较佳实施例的控制盒内电路结构示意图。

图3绘示了一较佳实施例的扣件的主视示意图。

图4绘示了一较佳实施例的底件的主视示意图。

具体实施方式

请查阅图1至图4，一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置的一较佳实施例，所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，它包括底件10、扣件20和控制盒30。

底件10固接在预埋槽道1顶部，其内设置有底部电容片11。底件10与预埋槽道1之间采用环氧树脂黏贴的方式相固接在一起，以保证底件10和预埋槽道1的完整。底件10与预埋槽道1之间还可采用其他固接方式，如螺栓锁接。

本实施例中，所述底件10包括底壁和固接在底壁周围的第一周壁。

如图1和图4所示，底件10为长方体形，也即，底壁为长方形，第一周壁也为长方形，也即，第一周壁具有四条边。底件10的形状不以此为限，还可以是圆形、三角形等。

本实施例中，所述第一周壁开设有第一过线孔12和第二过线孔13，第一过线孔12和第二过线孔13相邻布置，二者的间距设为3毫米。第一周壁开设有第一过线孔12和第二过线孔13以方便第一导线和第二导线的走线。

本实施例中，所述第一周壁设有横向布置的凸块14，第一过线孔12和第二过线孔13开设在凸块14。所述凸块14可以为实心的方形凸块，也可为片状的方形结构。本实施例中，所述凸块14采用三片连接片依次连接构成，第一周壁的其中一条边设有开口，开口两端分别与头尾两片连接片相连接，第一过线孔12和第二过线孔13设在中间的连接片上。头尾两片连接片的长度与扣件第二周壁的厚度相适配，使得当扣件20盖置在底件10上时从外面看来扣件20和底件10为长方体形，整体性较强，抗拉伸能力更佳。

扣件20盖置在底件10上且能与底件10轴向分离，其设置有顶部电容片21。

本实施例中，扣件20包括顶壁和固接顶壁周围的第二周壁；当扣件20盖置在底件10时，顶壁置于第一周壁上且第二周壁靠置在第一周壁外。当扣件20盖置在底件10时，顶壁置于第一周壁上且第二周壁靠置在第一周壁外，第一周壁用于对扣件20进行周向限位，防止扣件20周向移动而造成顶部电容片21与底部电容片11的分离。

本实施例中，所述第二周壁设有与凸块14相适配的凹槽22，当扣件20盖置在底件10时凸块14位于凹槽22内。第二周壁由四条边首尾相连组成，所述凹槽22沿着其中一条边的底面向上凹陷，该凹槽22的形状为方形。当扣件20盖置在底件10时凸块14位于凹槽22内，凹槽22用于对第一导线和第二导线让位，防止扣件20从底件10轴向脱离时同时拉扯第一导线和第二导线而使第一导线或第二导线被拉断。

本实施例中，所述凹槽22槽壁设置有防水密封件，当凸块14位于凹槽22内时防水密封件顶抵在槽壁和凸块14之间。该防水密封件可以为密封垫圈，也可以为油性物质。凹槽22槽壁设置有防水密封件，当凸块14位于凹槽22内时防水密封件顶抵在槽壁和凸块14之间，以防止混凝土砂浆从凹槽22槽壁与凸块14之间的间隙进入扣件20与底件10围成的区域内而破坏底部电容片11和顶部电容片21。

本实施例中，所述扣件20外周设置有若干间隔布置的锚腿23。如图1和图3所示，扣件20为长方体形。第二周壁的每一条边均设置有所述的锚腿23。扣件20外周设置有若干间隔布置的锚腿23，以使扣件20与混凝土连接更加牢固，扣件20不易与混凝土相脱开。

控制盒30位于地铁管片外，控制盒30内设置有电源31和指示灯32，电源31一端与指示灯32相连，指示灯32通过第一导线33与底部电容片11和顶部电容片21中的其中一个相连接，底部电容片11和顶部电容片21中的另一个通过第二导线34与电源31另一端相连；

当扣件20盖置在底件10上时底部电容片11与顶部电容片21相接触，指示32灯亮，预埋槽道1与地铁管片没有脱空；当扣件20与底件10轴向分离时，底部电容片11与顶部电容片21相分离，指示灯32灭，预埋槽道1与地铁管片脱离。

本实施例中，第一导线33一端与底部电容片11相连，第一导线33另一端穿过第一过线孔12后与指示灯32相连，第二导线34一端与顶部电容片21相连，第二导线34另一端伸入底件10内且穿过第二过线孔13后再与电源31相连。

本实施例中，所述控制盒30内还设有短路开关35，短路开关35一端与底部电容片11和顶部电容片21中的其中一个相连接，短路开关35另一端与底部电容片11和顶部电容片21中的另一个相连接；当指示灯32灭时，将短路开关35闭合，若指示灯32亮，则控制盒30内部无故障；若指示灯32灭，则控制盒30内部出现故障。控制盒30内还设有短路开关35，使得当指示灯32熄灭时可判断是否为控制盒30内部故障造成，以排除由控制盒30内部故障引起的指示灯32熄灭。

本实施例中，所述控制盒30内还设有漏电保护器36，漏电保护器36两端分别与指示灯32和电源31相连。

本实施例中，所述第二导线34与顶部电容片21的连接处距离底件10底壁之间为外露段，该外露段长度大于或等于5毫米。本实施例中，第二导线34除了外露段其余部分均通过胶水粘接在底壁和预埋槽道1表面上。第一导线33粘贴在底壁和预埋槽道1表面上。将第一导线33和第二导线34之间间隔3毫米且平行布置，保证整体的美观。第二导线34与顶部电容片21的连接处距离底件10底壁之间为外露段，该外露段长度大于或等于5毫米，以防止扣件20从底件10轴向分离时第二导线34被拉断。

一种应用上述所述的地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置的检测方法，具体包括：

步骤10，先将顶部电容片21粘贴在扣件20内顶面，再将第二导线34与顶部电容片21相连接；将底部电容片11粘贴在底件10内底面，将第一导线33与底部电容片11相连接；然后将底件10粘贴在预埋槽道1顶端面，再将第一导线33另一端穿过第一穿线孔12后再与控制盒30内的指示灯32相连；预留第二导线34的外露段后将第二导线34另一端穿过第二穿线孔13再与电源31相连接；接着，再将扣件20盖置在底件10上且顶部电容片21与底部电容片11相接触；

本实施例中，步骤10中，在将底件10粘贴在预埋槽道1顶端面之前，先将预埋槽道1顶端面的相应位置进行打磨处理，接着，再涂抹一薄层环氧树脂胶水，再将底件10的底壁粘贴至涂抹的环氧树脂处以将底件10进行固定；

本实施例中，步骤10中，将第一导线33以及第二导线34除去外露段的部分通过胶水粘贴至底壁和预埋槽道1表面且第一导线33和第二导线34间隔3毫米。在将扣件20盖置在底件10上的同时将第二导线34的外露段向内弯折以使外露段位于扣件20和底件10围成的空间内并避开顶部电容片21和底部电容片11的位置。

步骤20，将步骤10中安装好脱空检测装置的预埋槽道1置于地铁管片模板内并进行混凝土浇筑，浇筑完成后脱空检测装置和预埋槽道1与地铁管片为一体结构且控制盒30位于地铁管片外；

步骤30，观察指示灯32状态，若指示灯32亮，则预埋槽道1与地铁管片没有脱空；若指示灯32灭，则将短路开关35闭合，若指示灯32亮，则控制盒30内部无故障，此时判定预埋槽道1与地铁管片轴向脱离，且执行步骤40；若指示灯32灭，则控制盒30内部出现故障；

本实施例中，在步骤30中，若短路开关35闭合，指示灯32仍然为熄灭状态，可进一步检测漏电保护器36是否连通，若漏电保护器36仍然连通，则可确定控制盒30内部出现故障；若漏电保护器36断开，则可确定线路出现短路情况；

步骤40，将万用表的两个表笔分别与第一导线33与底部电容片11的连接处以及第二导线34与顶部电容片21的连接处相接触，可测得顶部电容片21与底部电容片11的电容值，并通过与额定电容的对比计算得出扣件20与底件10的脱开距离，该脱开距离即为预埋槽道1与地铁管片的脱开距离。

通过在地铁隧道内观察控制盒30内的指示灯32的状态，即可判断预埋槽道1与混凝土是否脱离，指示灯32亮则预埋槽道1与地铁管片未脱离，指示灯32灭则预埋槽道1与地铁管片相脱离；判断的方式简单，给检测人员带来极大便利；且判断结果准确，顶部电容片21与底部电容片11未接触时指示灯32便熄灭，顶部电容片21与底部电容片11具有微小间隙便可让指示灯32熄灭。

该检测装置在实际检测过程中，还可通过万用表测量电容值以便计算顶部电容片21与底部电容片11之间的距离进而确定槽道1与地铁管片混凝土分开的距离，也即能检测预埋槽道1与地铁管片分离的程度。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：它包括：

底件，其固接在预埋槽道顶部，其内设置有底部电容片；

扣件，其盖置在底件上且能与底件轴向分离，其设置有顶部电容片；

控制盒，其位于地铁管片外，控制盒内设置有电源和指示灯，电源一端与指示灯相连，指示灯通过第一导线与底部电容片和顶部电容片中的其中一个相连接，底部电容片和顶部电容片中的另一个通过第二导线与电源另一端相连；

当扣件盖置在底件上时底部电容片与顶部电容片相接触，指示灯亮，预埋槽道与地铁管片没有脱空；

当扣件与底件轴向分离时，底部电容片与顶部电容片相分离，指示灯灭，预埋槽道与地铁管片脱离；

所述底件包括底壁和固接在底壁周围的第一周壁；扣件包括顶壁和固接顶壁周围的第二周壁；当扣件盖置在底件时，顶壁置于第一周壁上且第二周壁靠置在第一周壁外。

2.根据权利要求1所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述第一周壁开设有第一过线孔和第二过线孔，第一导线一端与底部电容片相连，第一导线另一端穿过第一过线孔后指示灯相连，第二导线一端与顶部电容片相连，第二导线另一端伸入底件内且穿过第二过线孔后再与电源相连。

3.根据权利要求2所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述第一周壁设有横向布置的凸块，第一过线孔和第二过线孔开设在凸块；所述第二周壁设有与凸块相适配的凹槽，当扣件盖置在底件时凸块位于凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述凹槽槽壁设置有防水密封件，当凸块位于凹槽内时防水密封件顶抵在槽壁和凸块之间。

5.根据权利要求1所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述扣件外周设置有若干间隔布置的锚腿。

6.根据权利要求1所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述控制盒内还设有短路开关，短路开关一端与底部电容片和顶部电容片中的其中一个相连接，短路开关另一端与底部电容片和顶部电容片中的另一个相连接；当指示灯灭时，将短路开关闭合，若指示灯亮，则控制盒内部无故障；若指示灯灭，则控制盒内部出现故障。

7.根据权利要求6所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述控制盒内还设有漏电保护器，漏电保护器两端分别与指示灯和电源相连。

8.根据权利要求2所述的一种地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置，其特征在于：所述第二导线与顶部电容片的连接处距离底件底壁之间为外露段，该外露段长度大于或等于5毫米。

9.一种应用权利要求1至8中任意一项所述的地铁管片与预埋槽道的脱空检测装置的检测方法，其特征在于：

步骤10，先将顶部电容片粘贴在扣件内顶面，再将第二导线与顶部电容片相连接；将底部电容片粘贴在底件内底面，将第一导线与底部电容片相连接；然后将底件粘贴在预埋槽道顶端面，再将第一导线另一端穿过第一穿线孔后再与控制盒内的指示灯相连；预留第二导线的外露段后将第二导线另一端穿过第二穿线孔再与电源相连接；接着，再将扣件盖置在底件上且顶部电容片与底部电容片相接触；

步骤20，将步骤10中安装好脱空检测装置的预埋槽道置于地铁管片模板内并进行混凝土浇筑，浇筑完成后脱空检测装置和预埋槽道与地铁管片为一体结构且控制盒位于地铁管片外；

步骤30，观察指示灯状态，若指示灯亮，则预埋槽道与地铁管片没有脱空；若指示灯灭，则将短路开关闭合，若指示灯亮，则控制盒内部无故障，此时判定预埋槽道与地铁管片轴向脱离，且执行步骤40；若指示灯灭，则控制盒内部出现故障；

步骤40，将万用表的两个表笔分别与第一导线33与底部电容片11的连接处以及第二导线34与顶部电容片21的连接处相接触，可测得顶部电容片与底部电容片的电容值，并通过与额定电容的对比计算得出扣件与底件的脱开距离，该脱开距离即为预埋槽道与地铁管片的脱开距离。