CN113237644B - 公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，包括用于与射流风机的预埋钢板连接的反力组件，所述反力组件上设置有用于与隧道顶壁抵接的加压组件，所述反力组件包括若干个连接件、支撑杆、两条钢丝绳和的横梁，所述加压组件包括千斤顶，所述检测装置还包括第一防护组件和第二防护组件；所述第一防护组件包括安装座和与安装座可拆卸连接的U型防护架，所述U型防护架开口竖直向上设置，所述横梁位于U型防护架内，所述U型防护架的下端部设置有弹性支撑件。所述第二防护组件包括连接座和与连接座可拆卸连接的连接架。本申请具有提高工作人员在检测过程中安全系数的效果。

Description

公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置及检测方法

技术领域

本申请涉及隧道检测的技术领域，尤其是涉及一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置及检测方法。

背景技术

随着交通技术的发展，长隧道越来越多，隧道通风成为影响行车舒适性重要因素。现大多数隧道通风采用的是射流风机，悬挂于隧道顶部，《公路隧道通风设计细则》JTGTD702-02-2014中第11.2.4条规定支承风机的结构承载力不应小于风机实际静载荷的15倍，风机安装前应该做支承结构的载荷试验。

公开号为CN111766054A的中国专利公开了一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其包括用于与射流风机预埋钢板连接的反力组件，反力组件上设置有用于与隧道顶壁抵接的加压组件，反力组件包括横梁和用于固定在预埋钢板上的连接件，连接件内穿设有支承杆，横梁两端对称设置有穿线座，两穿线座内分别穿设有钢丝绳，两钢丝绳与两组预埋钢板上的支承杆连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为，在检测过程中，反力组件和加压组件由于受力较大，如果预埋板的连接强度不够，可能会导致反力组件和加压组件发生坠落的情况，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了提高工作人员在检测过程中的安全系数，本申请提供一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置及检测方法。

本申请提供一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，采用如下的技术方案：

一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，包括用于与射流风机的预埋钢板连接的反力组件，所述反力组件上设置有用于与隧道顶壁抵接的加压组件，所述反力组件包括与预埋钢板连接的若干个连接件、水平穿设在若干个连接件内的支撑杆、两端分别固定在支撑杆上的两条钢丝绳和两端分别搭放在两条钢丝绳上并水平布设的横梁，所述加压组件包括位于隧道顶壁和横梁之间的千斤顶，所述检测装置还包括设置在隧道顶壁与横梁之间的第一防护组件和设置在隧道顶壁与千斤顶之间的第二防护组件；

所述第一防护组件包括预埋在隧道顶壁的安装座和与安装座可拆卸连接的U型防护架，所述U型防护架开口竖直向上设置，所述横梁位于U型防护架内，所述U型防护架的下端部设置有用于承托横梁的弹性支撑件。

所述第二防护组件包括预埋在隧道顶部的连接座和与连接座可拆卸连接并用于承托固定千斤顶的连接架，所述千斤顶的活塞杆沿竖直方向穿过连接架并抵触到横梁上。

通过采用上述技术方案，当反力组件中的连接件、支撑杆和钢丝绳安装好后，安装第一防护组件和第二防护组件，将U型防护架安装在隧道顶壁上，然后将弹性支撑件放置到U型防护架的下端部，然后将横梁放置到两个钢丝绳上，并且此时弹性支撑件对横梁也起到一个支撑的作用，然后将连接架安装在隧道顶部的连接座上，再将千斤顶安装到连接架上，最后启动千斤顶，对横梁施加压力，直到检测结束，在检测过程中，第一防护组件对横梁起到一个防护承托的作用，第二防护组件对千斤顶起到一个防护承托的作用，即使预埋钢板由于承重能力不足，也不会出现横梁和千斤顶出现滑脱的现象，提高工作人员在检测过程中的安全系数。

优选的，所述安装座包括预埋在隧道顶壁内并沿竖直方向布设的安装杆和螺纹连接在安装杆上的两个安装螺母，所述安装杆穿过U型防护架的上端部，两个所述安装螺母夹紧U型防护架。

通过采用上述技术方案，U型防护架通过安装杆和安装螺母固定在隧道顶壁上，方便了工作人员对U型防护架进行安装或拆卸。

优选的，所述弹性支撑件包括与U型防护架下端面相抵触的支撑板、平行于支撑板布设并位于支撑板上方的顶板、设置在支撑板与顶板之间的弹性橡胶垫和沿竖直方向设置在弹性橡胶垫内的支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别抵触到支撑板和顶板上。

通过采用上述技术方案，支撑板与U型防护架的下端面相抵触，顶板与横梁相抵触，弹性橡胶垫和支撑弹簧给顶板一个活动的空间，使千斤顶在给横梁一个向下的力时，横梁可以向下移动，保证了检测装置检测的准确性。

优选的，所述支撑板的下端面固定有定位块，所述U型防护架上开设有供定位块插入的定位槽。

通过采用上述技术方案，定位块和定位槽的设置，提高了弹性支撑件放置在U型防护架内的稳定性。

优选的，所述连接座包括预埋在隧道顶壁并竖直向上设置的连接杆和螺纹连接在安装杆上的连接螺母，所述连接杆穿过连接架，所述连接螺纹和隧道顶壁夹紧连接架。

通过采用上述技术方案，连接架通过连接杆的连接螺母固定在隧道顶壁上，方便了工作人员对第二防护组件进行安装和拆卸。

优选的，所述连接架包括水平布设的承托板、平行于承托板并位于承托板上方的连接板、用于连接承托板和连接板的架杆和位于连接板和千斤顶之间的垫块。

通过采用上述技术方案，承托板对千斤顶进行承托并限位，连接板和垫块将千斤顶夹持在承托板上，提高了千斤顶在使用时的稳定性。

优选的，所述千斤顶的活塞杆上设置有抵触件，所述抵触件包括与千斤顶活塞杆螺纹连接的连接套和与连接套球铰接的抵触板。

通过采用上述技术方案，连接套螺纹连接在千斤顶的活塞杆上，并且抵触板与连接套球铰接，不仅方便了工作人员将抵触件安拆到千斤顶上，而且提高了千斤顶向横梁施力的施力面积，提高了横梁受力的稳定性。

优选的，所述连接件设置为U型钢，所述U型钢包括水平布设的底板和垂直固定在底板两侧的侧板，两个所述侧板背离底板的一端均垂直固接有边沿板，两个所述边沿板均平行于底板布设，并且两个所述边沿板相向布设，所述连接件通过边沿板焊接在预埋钢板上，所述底板上还开设有两个用于安装射流风机的安装孔。

通过采用上述技术方案，连接件设置为U型钢，并且U型钢上固定有边沿板，通过增加连接件与预埋钢板焊接的面积，进而提高了连接件与预埋钢板焊接的稳定性，连接件上安装孔的开设，无需拆除连接件，节约了施工工期的同时，提高了射流风机安装连接处的质量。

本申请还提供一种公路隧道射流风机支承结构承载力的检测方法，采用如下的技术方案：

一种公路隧道射流风机支承结构承载力的检测方法，包括以下步骤：

焊接连接件，沿预埋钢板长度方向均匀间隔焊接多个连接件；

穿设支撑杆，将支撑杆沿预埋钢板长度方向穿设到多个连接件内；

安装钢丝绳，将钢丝绳的两端分别固定在支撑杆的两端，使钢丝绳自然下垂；

安装第一防护组件，将U型防护架安装在隧道顶壁上的预埋安装座上，然后将弹性支撑件放置在U型防护架的底部；

安装第二防护组件，将连接架安装在隧道顶壁上的预埋连接座上；

放置横梁，将横梁放置在两条钢丝绳上，使两条钢丝绳承托横梁，并且横梁的下端部抵触在弹性支撑件上；

安装反力组件，将千斤顶安装在连接架上，然后在千斤顶的上方与连接架之间添加垫块，最后将抵触件安装在千斤顶的活塞杆上；

施压检测，打开千斤顶的油阀进行缓慢施压，共分为三个压力级别：

五倍风机自重的压力，保持一分钟；

十倍风机自重的压力，保持一分钟；

十五倍风机自重的压力，保持五分钟；

在加压过程中观察混凝土裂缝发展及焊接件情况，如果出现混凝土裂缝发展过快，焊接件开焊等状况及时停止加压；

检测完毕拆离检测装置，依次拆卸反力组件、横梁、第二防护组件、第一防护组件、钢丝绳和支撑杆即可。

通过采用上述技术方案，在检测过程中，第一防护组件对横梁起到一个防护承托的作用，第二防护组件对千斤顶起到一个防护承托的作用，即使预埋钢板由于承重能力不足，也不会出现横梁和千斤顶出现滑脱的现象，提高工作人员在检测过程中的安全系数。

优选的，还包括以下步骤：

钢丝绳安装好后，需要调整钢丝绳的角度，使钢丝绳与水平面之间的角度在60度到75度之间。

通过采用上述技术方案，减少了钢丝绳下垂状态时，钢丝绳形成的上开口大小，进而提高了整个检测过程的安全性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置第一防护组件和第二防护组件，在检测过程中，第一防护组件对横梁起到一个防护承托的作用，第二防护组件对千斤顶起到一个防护承托的作用，即使预埋钢板由于承重能力不足，也不会出现横梁和千斤顶出现滑脱的现象，提高工作人员在检测过程中的安全系数；

2.抵触件的设置，不仅方便了工作人员将抵触件安拆到千斤顶上，而且提高了横梁受力的稳定性；

3.连接件的设置，不仅提高了连接件与预埋钢板焊接的稳定性，而且连接件上安装孔的开设，无需拆除连接件，节约了施工工期的同时，提高了射流风机安装连接处的质量。

附图说明

图1是本申请实施例的整体图。

图2是本申请实施例中体现预防钢板与连接件的示意图。

图3是本申请实施例中体现加压组件和第二防护组件的示意图。

图4是本申请实施例中体现第一防护组件的示意图。

附图标记说明：1、预埋钢板；2、反力组件；21、连接件；211、底板；212、侧板；213、边沿板；214、安装孔；22、支撑杆；23、钢丝绳；24、横梁；3、加压组件；31、千斤顶；32、抵触件；321、连接套；322、抵触板；4、第一防护组件；41、安装座；411、安装杆；412、安装螺母；42、U型防护架；421、定位槽；43、弹性支撑件；431、支撑板；432、顶板；433、弹性橡胶垫；434、支撑弹簧；435、定位块；5、第二防护组件；51、连接座；511、连接杆；512、连接螺母；52、连接架；521、承托板；522、连接板；523、架杆；524、垫块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置。参照图1和图2，检测装置包括反力组件2、加压组件3、第一防护组件4和第二防护组件5，反力组件2固定在隧道顶壁上的预埋钢板1上，加压组件3用于对反力组件2进行施压，第一防护组件4用于对反力组件2起到一个防护的作用，第二防护组件5用于对加压组件3起到一个防护的作用。

如图1和图2所示，反力组件2包括若干个连接件21、支撑杆22、钢丝绳23和横梁24，若干个连接件21分别焊接在预埋钢板1上，并且若干个连接件21沿预埋钢板1的长度方向均匀间隔设置，支撑杆22设置为钢筋杆，支撑杆22穿设在若干个连接件21内，并且支撑杆22水平并沿预埋钢板1的长度方向布设，钢丝绳23的两端通过卡扣固定在支撑杆22上，钢丝绳23在自然状态下呈开口向上布设，钢丝绳23与水平面之间的角度控制在60度到75度之间，预埋钢板1设置有两个，两个预埋钢板1下均有钢丝绳23，并且两个钢丝绳23平行布设，横梁24设置为工字钢，横梁24的两端分别搭放在两个钢丝绳23上，并且横梁24水平布设。

连接件21设置为U型钢，U型钢包括底板211和两个侧板212，底板211水平布设，两个侧板212分别垂直固定在底板211的两侧，两个侧板212背离底板211的一端垂直固接有边沿板213，两个边沿板213相向设置，U型钢通过边沿板213焊接在预埋钢板1上，用于提高连接件21与预埋钢板1的连接强度，底板211上开设有安装孔214，射流风机可通过安装孔214安装在底板211上，需拆除连接件21，节约了施工工期的同时，提高了射流风机安装连接处的质量。

如图1和图3所示，加压组件3包括千斤顶31和抵触件32，千斤顶31位于隧道顶壁与横梁24之间，并且千斤顶31竖直向下设置，抵触件32可拆卸连接在千斤顶31上，用于提高千斤顶31与横梁24之间的抵触面积，抵触件32包括与连接套321和抵触板322，连接套321螺纹连接在千斤顶31的活塞杆上，连接套321的下端部球铰接在抵触板322上。

如图1和图4所示，第一防护组件4设置有两个，两个第一防护组件4用于分别承托横梁24的两侧，第一防护组件4包括安装座41、U型防护架42和弹性支撑件43，安装座41预埋在隧道的顶壁上，安装座41包括安装杆411和两个安装螺母412，安装杆411沿竖直方向预埋在隧道的顶壁上，两个安装螺母412分别螺纹连接在安装杆411上，U型防护架42开口竖直向上设置，安装杆411穿过U型防护架42的上端部，并且两个安装螺母412将U型防护架42的上端部夹紧固定，弹性支撑件43设置在U型防护架42下端部的内部，并且弹性支撑件43的上端部用于承托横梁24。

弹性支撑件43包括支撑板431、顶板432、弹性橡胶垫433和支撑弹簧434，支撑板431水平放置在U型防护架42下端部的内部，顶板432平行于支撑板431布设，并位于支撑板431的上方，弹性橡胶垫433固定在支撑板431和顶板432之间，支撑弹簧434设置有若干个，若干个支撑弹簧434沿竖直方向设置在弹性橡胶垫433内，并且支撑弹簧434的两端分别与支撑板431和顶板432相抵触，支撑板431的下端面固定有定位块435，U型防护架42上开设有定位槽421，定位块435可卡设到定位槽421内，定位块435和定位槽421的设置，提高了弹性支撑件43与U型防护架42连接时的稳定性。

如图1和图3所示，第二防护组件5包括连接座51和连接架52，连接座51预埋在隧道的顶部，连接座51包括连接杆511和连接螺母512，连接杆511设置有四个，四个连接杆511沿竖直方向预埋在隧道的顶部，并且四个连接杆511呈框型布设，连接螺母512设置有四个，四个连接螺母512分别螺纹连接在四个连接杆511上，连接架52包括承托板521、连接板522、架杆523和垫块524，承托板521水平布设，并用于对千斤顶31进行承托，承托板521上开设有供千斤顶31活塞杆穿过的通孔，连接板522平行于承托板521设置，并且连接板522固定在连接座51上，四个连接杆511分别穿过连接板522的四个端角处，并且连接螺母512将连接板522抵紧在隧道顶壁上，架杆523的两端分别固定在承托板521和连接板522上，垫块524设置在千斤顶31与连接板522之间，用于将千斤顶31夹紧在承托板521上。

本申请实施例还公开一种公路隧道射流风机支承结构承载力的检测方法，包括以下步骤：

S1，焊接连接件，沿预埋钢板长度方向均匀间隔焊接多个连接件；

S2，穿设支撑杆，将支撑杆沿预埋钢板长度方向穿设到多个连接件内；

S3，安装钢丝绳，将钢丝绳的两端分别固定在支撑杆的两端，使钢丝绳自然下垂；

S4，整钢丝绳的角度，使钢丝绳与水平面之间的角度在60度到75度之间

S5，安装第一防护组件，将U型防护架安装在隧道顶壁上的预埋安装座上，然后将弹性支撑件放置在U型防护架的底部；

S6，安装第二防护组件，将连接架安装在隧道顶壁上的预埋连接座上；

S7，放置横梁，将横梁放置在两条钢丝绳上，使两条钢丝绳承托横梁，并且横梁的下端部抵触在弹性支撑件上；

S8，安装反力组件，将千斤顶安装在连接架上，然后在千斤顶的上方与连接架之间添加垫块，最后将抵触件安装在千斤顶的活塞杆上；

S9，施压检测，打开千斤顶的油阀进行缓慢施压，共分为三个压力级别：

五倍风机自重的压力，保持一分钟；

十倍风机自重的压力，保持一分钟；

十五倍风机自重的压力，保持五分钟；

在加压过程中观察混凝土裂缝发展及焊接件情况，如果出现混凝土裂缝发展过快，焊接件开焊等状况及时停止加压；

S10，检测完毕拆离检测装置，依次拆卸反力组件、横梁、第二防护组件、第一防护组件、钢丝绳和支撑杆即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，包括用于与射流风机的预埋钢板(1)连接的反力组件(2)，所述反力组件(2)上设置有用于与隧道顶壁抵接的加压组件(3)，所述反力组件(2)包括与预埋钢板(1)连接的若干个连接件(21)、水平穿设在若干个连接件(21)内的支撑杆(22)、两端分别固定在支撑杆(22)上的两条钢丝绳(23)和两端分别搭放在两条钢丝绳(23)上并水平布设的横梁(24)，所述加压组件(3)包括位于隧道顶壁和横梁(24)之间的千斤顶(31)，其特征在于：所述检测装置还包括设置在隧道顶壁与横梁(24)之间的第一防护组件(4)和设置在隧道顶壁与千斤顶(31)之间的第二防护组件(5)；

所述第一防护组件(4)包括预埋在隧道顶壁的安装座(41)和与安装座(41)可拆卸连接的U型防护架(42)，所述U型防护架(42)开口竖直向上设置，所述横梁(24)位于U型防护架(42)内，所述U型防护架(42)的下端部设置有用于承托横梁(24)的弹性支撑件(43)；

所述第二防护组件(5)包括预埋在隧道顶部的连接座(51)和与连接座(51)可拆卸连接并用于承托固定千斤顶(31)的连接架(52)，所述千斤顶(31)的活塞杆沿竖直方向穿过连接架(52)并抵触到横梁(24)上；

所述安装座(41)包括预埋在隧道顶壁内并沿竖直方向布设的安装杆(411)和螺纹连接在安装杆(411)上的两个安装螺母(412)，所述安装杆(411)穿过U型防护架(42)的上端部，两个所述安装螺母(412)夹紧U型防护架(42)；

所述弹性支撑件(43)包括与U型防护架(42)下端面相抵触的支撑板(431)、平行于支撑板(431)布设并位于支撑板(431)上方的顶板(432)、设置在支撑板(431)与顶板(432)之间的弹性橡胶垫(433)和沿竖直方向设置在弹性橡胶垫(433)内的支撑弹簧(434)，所述支撑弹簧(434)的两端分别抵触到支撑板(431)和顶板(432)上。

2.根据权利要求1所述的一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其特征在于：所述支撑板(431)的下端面固定有定位块(435)，所述U型防护架(42)上开设有供定位块(435)插入的定位槽(421)。

3.根据权利要求1所述的一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其特征在于：所述连接座(51)包括预埋在隧道顶壁并竖直向上设置的连接杆(511)和螺纹连接在安装杆(411)上的连接螺母(512)，所述连接杆(511)穿过连接架(52)，所述连接螺母(512)和隧道顶壁夹紧连接架(52)。

4.根据权利要求3所述的一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其特征在于：所述连接架(52)包括水平布设的承托板(521)、平行于承托板(521)并位于承托板(521)上方的连接板(522)、用于连接承托板(521)和连接板(522)的架杆(523)和位于连接板(522)和千斤顶(31)之间的垫块(524)。

5.根据权利要求4所述的一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其特征在于：所述千斤顶(31)的活塞杆上设置有抵触件(32)，所述抵触件(32)包括与千斤顶(31)活塞杆螺纹连接的连接套(321)和与连接套(321)球铰接的抵触板(322)。

6.根据权利要求1所述的一种公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置，其特征在于：所述连接件(21)设置为U型钢，所述U型钢包括水平布设的底板(211)和垂直固定在底板(211)两侧的侧板(212)，两个所述侧板(212)背离底板(211)的一端均垂直固接有边沿板(213)，两个所述边沿板(213)均平行于底板(211)布设，并且两个所述边沿板(213)相向布设，所述连接件(21)通过边沿板(213)焊接在预埋钢板(1)上，所述底板(211)上还开设有两个用于安装射流风机的安装孔(214)。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的公路隧道射流风机支承结构承载力检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

焊接连接件，沿预埋钢板长度方向均匀间隔焊接多个连接件；

穿设支撑杆，将支撑杆沿预埋钢板长度方向穿设到多个连接件内；

安装钢丝绳，将钢丝绳的两端分别固定在支撑杆的两端，使钢丝绳自然下垂；

安装第一防护组件，将U型防护架安装在隧道顶壁上的预埋安装座上，然后将弹性支撑件放置在U型防护架的底部；

安装第二防护组件，将连接架安装在隧道顶壁上的预埋连接座上；

放置横梁，将横梁放置在两条钢丝绳上，使两条钢丝绳承托横梁，并且横梁的下端部抵触在弹性支撑件上；

安装反力组件，将千斤顶安装在连接架上，然后在千斤顶的上方与连接架之间添加垫块，最后将抵触件安装在千斤顶的活塞杆上；

施压检测，打开千斤顶的油阀进行缓慢施压，共分为三个压力级别：

五倍风机自重的压力，保持一分钟；

十倍风机自重的压力，保持一分钟；

十五倍风机自重的压力，保持五分钟；

在加压过程中观察混凝土裂缝发展及焊接件情况，如果出现混凝土裂缝发展过快，焊接件开焊状况及时停止加压；

检测完毕拆离检测装置，依次拆卸反力组件、横梁、第二防护组件、第一防护组件、钢丝绳和支撑杆即可。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

钢丝绳安装好后，需要调整钢丝绳的角度，使钢丝绳与水平面之间的角度在60度到75度之间。

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