CN111398406B - 一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法，通过若干个磁阻传感器对灌注状态时密实度的实时检测的数据进行采集，并传送至电控系统中，以通过电控系统对磁阻传感器所采集的数据，进行灌注密实度实时状态的反馈。本发明公开了一种新的拱顶密实度实时检测方法，通过在二次衬砌防水板上安装带检测开关的蓄电池供电的电磁铁一体式装置，同时在装置对应的下放台车模板开位置设置基于磁阻传感器的磁场强度检测装置，用于检测磁场强度。当拱顶被混凝土浇筑填充时，将接通检测开关并导通电磁铁，安装在台车模板上的检测装置检测到此时的磁场变化，以此作为拱顶填充密实度的判定依据。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工设备技术领域，尤其涉及的是一种基于磁阻传感器的混凝土灌注状态实时检测的方法。
背景技术
在隧道二次衬砌的施工过程中，由于拱顶的位置特殊，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。进而导致后期返工，存在巨大安全风险，已经无法满足施工需求。
目前，由于二衬混凝土的灌筑过程不可见，二衬混凝土的灌筑饱满程度不可定量测量，所以二衬混凝土灌注过程成为一种“黑箱操作”，为了检验拱顶灌筑密实度情况，除了通过人工观察注浆口浆液溢出判定的常规操作方法，常用的方式还有通过在初衬防水板上安装电极片或者其他一些通过混凝土挤压等方式产生信号变化的判定方法。类似的方法所用到的检测单元将被混凝土掩埋，所以需要在每一次衬砌施工作业前重新装配好相关的检测单元(如电极片)，同时需要连接大量的线路到电控系统，给操作施工带来了不便。
发明内容
本发明目的在于针对上述问题，提供一种适用于在二次衬砌台车上设计或升级状态监测的功能，以此提升台车自动化控制程度的工况的一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法，其具体步骤如下：
A、将电磁铁一体式装置安装于初衬和模板的不同位置上，以对衬砌空间内的灌注实时状态下的密实度进行检测；
B、电控系统启动，选择是否已开始浇筑；
C、当选择为“Y”时，电控系统接通磁场强度检测装置的电源，使复位电路运行3秒；
D、针对电磁铁一体式装置采集的输出数据进行换算，当大于电控系统设定值时，则判断浇筑到位；
E、当电磁铁一体式装置采集的数据输出换算小于电控系统设定值时，则判断其浇筑未到位，则反回步骤D，进行重新判断；
F、直到电磁铁一体式装置采集的数据输出换算大于电控系统设定值时，则判断其浇筑到位，则由电控系统给出拱顶浇筑密实度合格的提示；
A、结束、完成对灌注密实度的检测。
作为本发明的进一步方案：为实现对浇筑的密实度的实时检测，所述电磁铁一体式装置设有若干组；
优选的，所述电磁铁一体式装置采用带蓄电池供电的电磁铁一体式装置；
优选的，所述电磁铁一体式装置包括磁阻传感器及其配套使用的带检测赋关电磁铁。
作为本发明的进一步方案：所述电控系统包括供电电路、磁阻传感器、采集放大电路、输出保护电路，所述磁阻传感器通过供电电路进行供电，并通过采集放大电路将磁阻传感器所采集的数据通过输出保护电路输送至电控系统中；
优选的，所述磁阻传感器与供电电路之间还并联设有复位电路；
优选的，所述复位电路分别与供电电路、电控系统串联，以实现供电异常情况下以及电控系统驱动下的复位。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明公开了一种新的拱顶密实度实时检测方法，通过在二次衬砌防水板上安装带检测开关的蓄电池供电的电磁铁一体式装置，同时在装置对应的下放台车模板开位置设置基于磁阻传感器的磁场强度检测装置，用于检测磁场强度。当拱顶被混凝土浇筑填充时，将接通检测开关并导通电磁铁，安装在台车模板上的检测装置检测到此时的磁场变化，以此作为拱顶填充密实度的判定依据。
(2)本发明中，当拱顶被混凝土浇筑填充时，混凝土触动微动开关并导通电磁铁，安装在台车模板上的磁场强度检测装置检测到此时的磁场变化，作为拱顶填充密实度的判定依据。
(3)本发明在衬砌台车模板顶部设置多个磁场强度检测装置，检测台车纵向多个位置的密实度信息，以满足台车施工时拱顶密实度检测需求。
(4)本发明在台车上设置自动安装电磁铁装置的机构，省去人工安装的工序，实现拱顶密实度全自动检测。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的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。在附图中：
图1是本发明的系统架构示意图；
图2是本发明的模块连接示意图；
图3是本发明的系统流程示意图；
图4是本发明中磁阻传感器安装示意图。
其中：
1：初衬、2：衬砌空间、3：模板、4：磁阻传感器、5：带检测开关电磁铁。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1至图3所示，本发明提供的一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法，通过若干个磁阻传感器对灌注状态时密实度的实时检测的数据进行采集，并传送至电控系统中，以通过电控系统对磁阻传感器所采集的数据，进行灌注密实度实时状态的反馈。
优选的，所述磁阻传感器通过供电电路进行供电，并通过采集放大电路将磁阻传感器所采集的数据通过输出保护电路输送至电控系统中；
优选的，所述磁阻传感器与供电电路之间还并联设有复位电路；
优选的，所述复位电路分别与供电电路、电控系统串联，以实现供电异常情况下以及电控系统驱动下的复位。
参见图4所示，为实现对浇筑密实度的实时检测，所述电磁铁一体式装置设有若干组，且分别安装于衬砌空间的不同位置上。
本发明的检测具体步骤如下：
A、将磁阻传感器4和其对应设置的带检测开关电磁铁5分别安装于初衬1和模板3的不同位置上，以对衬砌空间2内的灌注实时状态下的密实度进行检测；
B、电控系统启动，选择是否已开始浇筑；
C、当选择为“Y”时，电控系统接通磁场强度检测装置的电源，使复位电路运行3秒；
D、针对其中一个磁阻传感器采集的输出数据进行换算，当大于电控系统设定值时，则判断浇筑到位；
E、重复步骤D，当针对全部的磁阻传感器采集的输出数据进行换算，当大于电控系统设定值时，则判断浇筑到位；
F、当磁阻传感器采集的数据输出换算小于电控系统设定值时，则判断其浇筑未到位，则反回步骤D，进行重新判断；
G、当磁阻传感器采集的数据输出换算大于电控系统设定值时，则判断其浇筑到位，则由电控系统给出拱顶浇筑密实度合格的提示；
H、结束、完成对灌注密实度的检测。
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 (2)
1.一种基于磁阻传感器的灌注密实度检测方法，其特征在于，其用于隧道拱顶二次衬砌混凝土灌注密实度检测，其具体步骤如下:
A、将电磁铁一体式装置安装于初衬和模板的不同位置上，以对衬砌空间内的灌注实时状态下的密实度进行检测；所述电磁铁一体式装置包括基于磁阻传感器的磁场强度检测装置及其配套使用的带检测开关的电磁铁；所述电磁铁一体式装置设置有若干组，分别安装于衬砌空间的不同位置上，其中，多个所述带检测开关的电磁铁安装于初衬底部不同位置，多个所述磁场强度检测装置设置在台车模板顶部不同位置，用于检测磁场强度；所述多个带检测开关的电磁铁与多个磁阻传感器位置一一对应；当拱顶被混凝土浇筑填充时，混凝土触动检测开关并导通电磁铁，安装在台车模板上的磁阻传感器检测到此时的磁场变化，作为拱顶填充密实度的判定依据；所述磁阻传感器通过供电电路进行供电，并通过采集放大电路将磁阻传感器所采集的数据通过输出保护电路输送至电控系统，通过电控系统对磁阻传感器采集的数据进行处理，进行灌注密实度实时状态的反馈；所述磁阻传感器与供电电路之间并联有复位电路，所述复位电路分别与供电电路、电控系统串联，以实现异常情况下以及电控系统驱动下的复位；
B、电控系统启动，选择是否已开始浇筑；
C、当选择为“Y”时，电控系统接通磁场强度检测装置的电源，使复位电路运行3秒；
D、针对电磁铁一体式装置采集的输出数据进行换算，当大于电控系统设定值时，则判断浇筑到位；
E、当电磁铁一体式装置采集的数据输出换算小于电控系统设定值时，则判断其浇筑未到位，则返回步骤D，进行重新判断；
F、直到电磁铁一体式装置采集的数据输出换算大于电控系统设定值时，则判断其浇筑到位，则由电控系统给出拱顶浇筑密实度合格的提示；
G、结束、完成对灌注密实度的检测。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述电磁铁一体式装置采用带蓄电池供电的电磁铁一体式装置。
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