CN110189491A - 一种钻孔注浆跑浆报警设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔注浆跑浆报警设备及使用方法，它解决了现有技术中需要人工巡检是否跑浆，检测成本较高，而且存在不及时的问题，具有监测效率高，有效降低浆液材料浪费的有益效果，其方案如下：一种钻孔注浆跑浆报警设备，包括光敏电阻传感器，能够设于地下水涌水点处；报警器；照明设备，能够设于光敏电阻传感器的侧部以辅助照明；控制器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接，且光敏电阻传感器与报警器并联设置。

Description

一种钻孔注浆跑浆报警设备及使用方法

技术领域

本发明涉及地下工程钻孔注浆领域，特别是涉及一种钻孔注浆跑浆报警设备及使用方法。

背景技术

近年来随着地下空间资源的不断开发利用，地下工程施工过程中突涌水问题日益突出，当前地下工程常采用钻孔注浆的方式进行堵水和加固岩土体，钻孔注浆过程中会出现跑浆现象。一旦发生跑浆现象，处置不当、处置迟缓会造成注浆材料损失。注浆堵水过程中及时发现跑浆是十分重要与必要的，为此，注浆工程中应进行严格的跑浆监测。

目前，发明人发现地下工程钻孔注浆跑浆监测存在以下问题:a.监控智能化较低，大多采用定点或人工巡检，监测成本相对较高，不能及时得到某点实时跑浆状态信息；b.现有靠人工巡检的检测手段对跑浆监测监控距离与范围覆盖有限，受光线和地下工程内部复杂的环境因素影响较大，监测距离与范围覆盖更低，及时性较差，容易错过事故救援的黄金时间；c.地下工程施工过程中，由于复杂的地质条件复杂，很多跑浆点无法进行人工监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种钻孔注浆跑浆报警设备，在注浆工程中能够及时对跑浆现象进行报警，对监测跑浆和减少浆液损失具有重要现实意义。

一种钻孔注浆跑浆报警设备的具体方案如下：

一种钻孔注浆跑浆报警设备，包括：

光敏电阻传感器，能够设于地下水涌水点处；

报警器；

照明设备，能够设于光敏电阻传感器的侧部以辅助照明；

控制器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接，且光敏电阻传感器与报警器并联设置。

上述的报警设备，对地下工程钻孔注浆过程中，将光敏电阻传感器设于地下水涌水点处，处于水环境中，在注浆过程中浆液会顺着地下水的流动方向从涌水点处发生跑浆，光敏电阻传感器的阻值能随着外界光强强弱的变化而发生变化，注浆过程中产生跑浆流动，对光敏电阻传感器周侧的光强产生影响时，其阻值发生变化，进而发送信号给控制器，因光敏电阻传感器与报警器并联设置，当光敏电阻传感器电阻发生变化时，流经报警器的电流发生变化，报警器能及时报警，从而对注浆进行及时调整，以避免浆液过多的流失到别的地方。

进一步地，所述钻孔注浆跑浆报警器还包括第一壳体，所述报警器安装于第一壳体，第一壳体与所述光敏电阻传感器连接，光敏电阻传感器设于第二壳体，第二壳体侧部设置所述的照明设备，通过第一壳体和第二壳体的设置，方便安装报警器、传感器和照明设备。

进一步地，所述第一壳体设置锁紧件以便于第一壳体的固定，这样便于将第一壳体设于钻孔周侧的墙壁，当然还是靠近涌水点处设置。

进一步地，所述第二壳体设有多个，每个第二壳体均设置所述的光敏电阻传感器和所述照明设备，且第二壳体均与第一壳体连接，具体是第一壳体内控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接，这样可以实现多个涌水点的跑浆情况监测。

进一步地，所述光敏电阻传感器设于所述第二壳体一端，第二壳体为金属壳体，这样能使第二壳体沉在水中而不上浮，以便于第二壳体能够进入水环境中正常监测跑浆，在使用时，光敏电阻传感器的头部朝下或者朝向第二壳体的侧部，且光敏电阻传感器可嵌于第二壳体端部设置，避免在安装过程中光敏电阻传感器被损坏，当然光敏电阻传感器的检测面略突出于第二壳体端部设置，且通过螺栓固定光敏电阻传感器。

进一步地，所述报警器为蜂鸣器或报警指示灯，所述第一壳体设置总控制开关和照明开关，总控制开关与所述控制器连接，照明开关与照明设备连接，且第一壳体设有充电插口，充电插口与蓄电池连接，由蓄电池向控制器、照明设备、光敏电阻传感器和报警器分别供电。

其中，所述第一壳体为矩形体，第二壳体可为矩形体或者圆柱形或其他形状。

进一步地，所述控制器与远程终端无线通讯，且控制器与注浆设备连接，控制器将信号发送至远程终端，实现在远程终端对注浆跑浆情况的观测，及时掌握监测情况，尽可能地降低跑浆材料损失。

此外，因为地下工程钻孔处多存在凸块，所述第二壳体表面设置卡槽，以便于对第二壳体被卡合于涌水点处的岩壁，进一步保证第二壳体能进入水环境中，不会上浮。

本发明还提供了一种钻孔注浆跑浆报警设备的使用方法，包括如下内容：

将光敏电阻传感器设于钻孔内需要注浆的侧部，并在光敏电阻传感器的一侧设置照明设备；

在钻孔外侧设置控制器和报警器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接；

打开注浆设备对钻孔进行注浆，当浆液流经光敏电阻传感器时，光敏电阻传感器阻值发生变化，报警器报警；

在钻孔照明条件较弱的情况下，打开照明设备产生光源，以保证光敏电阻传感器的正常工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过报警设备的设置，能够设于涌水点所处水环境，可以到达人工无法监测的地方，可以有效提高跑浆报警的预警效率，提高用户体验，当发生跑浆时，及时的预警使人们更好地处理跑浆，尽可能地降低注浆材料损失，更好地保障注浆工程的顺利进行，而且整体通过照明设备的设置，即使在光照较弱的情况下，也能进行有效报警和监测，降低事故发生率。

2)本发明通过控制终端的设置，无需在注浆过程中实时依靠人力来观测和掌握情况，方便用户进行远程监测，及时掌握监测情况，减少了人工监测的人力成本，提高了用户体验。

3)本发明通过第一壳体与第二壳体的分装设置，第一壳体安装于钻孔外侧，可便于对光敏电阻传感器的控制，也方便了报警器报警，通过第二壳体的设置，方便将光敏电阻传感器设于涌水点处，能对涌水点的跑浆情况进行实时监测。

4)本发明通过多个第二壳体的设置，能够实现对多个涌水点跑浆情况的实时监测。

5)本发明通过多个第二壳体的设置，可根据要注浆的位置，将带有光敏电阻传感器的第二壳体合理布置，提高数据监测的准确性，进一步降低对注浆材料的浪费情况。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中一种钻孔注浆跑浆报警设备的工作原理图。

图2为本发明实施例中报警设备的示意图；

图3为本发明实施例中报警设备部分结构示意图；

图4为本发明实施例中报警设备的设置示意图；

其中：1为开机指示灯，2为蜂鸣器，3为充电插口，4为总控制开关，5为照明开关，6为第一壳体，7为电线，8为光敏电阻传感器，9为照明设备，10为第二壳体，11为注浆钻孔。

S1：总控制开关，VD1：电源指示灯发光二极管，R1：电阻，R2：电阻，RP1：滑动变阻器，RP2：滑动变阻器，HA：蜂鸣器，S2：照明开关，VD2：照明设备发光二极管，R：光敏电阻，VT1、VT2：PNP型三极管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种钻孔注浆跑浆报警设备，下面结合说明书附图，对本发明做进一步的阐述。

本发明的一种典型的实施方式中，如图2和图3所示，一种钻孔注浆跑浆报警设备，包括光敏电阻传感器8，能够设于地下水涌水点处；报警器；照明设备，能够设于光敏电阻传感器8的侧部以辅助照明；控制器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接，且光敏电阻传感器与报警器并联设置。

上述的报警设备，对地下工程钻孔注浆过程中，将光敏电阻传感器8设于涌水点处，光敏电阻传感器8的阻值能随着外界光强强弱的变化而发生变化，注浆过程中产生跑浆流动，对光敏电阻传感器8周侧的光强产生影响时，其阻值发生变化，进而发送信号给控制器，控制器控制报警器进行报警，报警器能及时报警，从而对注浆进行及时调整，以避免浆液过多的流失到别的地方。

钻孔注浆跑浆报警设备还包括第一壳体6，报警器和控制器安装于第一壳体6，报警器可设于第一壳体6的表面，或者报警器嵌合于第一壳体6设置，第一壳体6与光敏电阻传感器8连接，光敏电阻传感器8设于第二壳体10，第二壳体10侧部设置照明设备9，通过第一壳体6和第二壳体10的设置，方便安装报警器、光敏电阻传感器8和照明设备9，第一壳体6内部的控制器和蓄电池设置电线7连接至第二壳体10处，电线7或光缆穿过第二壳体10与照明设备9连接，电线7做防水处理，且电线7与光敏电阻传感器8连接，且第一壳体6内控制器或报警器可通过多根电线7与多个光敏电阻传感器8和照明设备9分别单独连接。

其中，蓄电池采用锂聚合物电池，可进行充放电，其容量不小于10000mAh，额定电压3V，需要定期对电池进行充电。本实施例中，照明设备选用防水照明LED光源。

第一壳体6设置锁紧件以便于第一壳体6的固定，这样便于将第一壳体6设于钻孔周侧的墙壁，本实施例中，锁紧件优选螺栓或螺钉，螺栓或螺钉穿过第一壳体将第一壳体固定，另外，在第一壳体6的上方倾斜设有防水板，防水板与第一壳体6之间的角度为50°-80°，防水板一端与第一壳体6连接，且防水板尺寸可大于第一壳体6设置，以避免地下工程内的水分直接侵蚀第一壳体6，且第一壳体6连接处均设置防水垫圈。

第二壳体10的连接处均设置密封垫圈，并在粘结处设置粘结剂，进一步起到防水作用，光敏电阻传感器8设于第二壳体10一端，且光敏电阻传感器8可嵌于第二壳体10端部设置，避免在安装过程中光敏电阻传感器8被损坏，当然光敏电阻传感器的检测面略突出于第二壳体端部设置，且通过螺栓固定光敏电阻传感器。因为地下工程钻孔处多存在凸块，第二壳体10表面设置卡槽，以便于对第二壳体10卡合于涌水点处的岩壁。

在另一实施例中，第二壳体10设有多个，每个第二壳体均设置所述的光敏电阻传感器和照明设备，且第二壳体10均与第一壳体6连接，具体是设于第二壳体10的光敏电阻传感器8和照明设备9与第一壳体6内的蓄电池和控制器连接。

光敏电阻传感器8选用防水光敏电阻，其阻值在外部光线较强时阻值较小，在外部光线较弱时阻值较大。由于在工作时探头长期浸泡在浆液环境中，在使用完后要对探头表面附着物进行及时清理。

报警器为蜂鸣器2或报警指示灯，第一壳体6设置总控制开关4和照明开关5，总控制开关4与控制器连接，照明开关与照明设备连接，且第一壳体6设有充电插口3，充电插口3与蓄电池连接，由蓄电池向控制器、照明设备、光敏电阻传感器和报警器分别供电。

控制器为PLC控制器，控制器与远程终端无线通讯，远程终端优选计算机，且控制器与注浆设备连接，控制器将信号发送至远程终端，实现在远程终端对注浆跑浆情况的观测。

如图1所示，S1、S2为开关，R1、R2为电阻，RP1、RP2为滑动变阻器起调节电路电阻值作用；R为光敏电阻，当外光线变强时自身阻值变小，HA为蜂鸣器，VD1、VD2为发光二极管起指示作用，VT1、VT2为PNP型三极管，起开关作用。在使用报警器时，如图1所示，闭合总控制开关S1，开机指示灯1亮，电源指示灯发光二极管VD1点亮，未发生涌水点跑浆现象时，光敏电阻传感器8处的光线较充足，此时光敏电阻传感器8的电阻阻值较小，电流主要流经VD1、VT1、R2、VT2形成回路，流经蜂鸣器HA的电流很小，蜂鸣器不报警；当涌水点出现跑浆现象时，跑出的水泥浆也会遮挡进入光敏探头的光线，外部光线变弱会使光敏电阻传感器电阻的阻值变大，由于PNP型三极管的开关作用，电流流经VD1、HA、VD2形成回路，流经蜂鸣器HA的电流变大，蜂鸣器报警。在光照较为弱的情况下，可以闭合照明开关S2，此时照明设备发光二极管VD2工作，它可为光敏电阻器提供光源。

上述的钻孔注浆跑浆报警设备，在使用时，选用多个，多个报警器中的第二壳体10各自设于涌水点处，这样对各个可能发生跑浆处均进行有效监测，所有的报警设备进行编号，并将编号信息在远程终端进行备注，以及时观测到具体是在钻孔那个位置发现了跑浆情况。

本发明还提供了一种钻孔注浆跑浆报警设备的使用方法，包括如下内容：

将光敏电阻传感器设于钻孔内需要注浆的侧部，并在光敏电阻传感器的一侧设置照明设备；

在钻孔外侧设置控制器和报警器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接；

打开注浆设备对钻孔进行注浆，当浆液流经光敏电阻传感器时，光敏电阻传感器阻值变大，流经蜂鸣器的电流变大，蜂鸣器报警，而且光敏电阻传感器将信号发送给控制器，控制器发送信号给远程终端，方便用户进行远程监测；

在钻孔照明条件较弱的情况下，打开照明设备产生光源，以保证光敏电阻传感器的正常工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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。

Claims (10)

1.一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，包括：

光敏电阻传感器，能够设于地下水涌水点处；

报警器；

照明设备，能够设于光敏电阻传感器的侧部以辅助照明；

控制器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接，且光敏电阻传感器与报警器并联设置。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，还包括第一壳体，所述报警器安装于第一壳体，第一壳体与所述光敏电阻传感器连接，光敏电阻传感器设于第二壳体，第二壳体侧部设置所述的照明设备。

3.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述第一壳体设置锁紧件以便于第一壳体的固定。

4.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述光敏电阻传感器设于所述第二壳体一端。

5.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述第二壳体为金属壳体。

6.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述第二壳体设有多个，每个第二壳体均设置所述的光敏电阻传感器和所述照明设备，且第二壳体均与第一壳体连接。

7.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述报警器为蜂鸣器或报警指示灯，所述第一壳体设置总控制开关和照明开关，总控制开关与所述控制器连接，照明开关与照明设备连接，且第一壳体设有充电插口，充电插口与蓄电池连接。

8.根据权利要求1所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述控制器与远程终端无线通讯，且控制器与注浆设备连接。

9.根据权利要求2所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备，其特征在于，所述第二壳体表面设置卡槽，以便于对第二壳体的固定。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种钻孔注浆跑浆报警设备的使用方法，其特征在于，包括如下内容：

将光敏电阻传感器设于钻孔内需要注浆的侧部即地下水涌水点处，并在光敏电阻传感器的一侧设置照明设备；

在钻孔外侧设置控制器和报警器，控制器与光敏电阻传感器和照明设备分别单独连接；

打开注浆设备对钻孔进行注浆，当浆液流经光敏电阻传感器时，光敏电阻传感器阻值发生变化，报警器报警；

在钻孔照明条件较弱的情况下，打开照明设备产生光源，以保证光敏电阻传感器的正常工作。