CN213579963U - 一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，通过将盐包和电源均设置于透水盒体内，盐包内设有可溶盐颗粒，盐包内一端设有并联接线端，盐包的另一端串联接线端，并联接线端和串联接线端部均与可溶盐颗粒接触，盐包上的串联接线端与电源一端电连接，电源的另一端连接于电流采集器一端，盐包上的并联接线端连接于电流采集器的另一端，利用测水单元与电流采集器实现电连接信号，利用测水单元，能够对形成水流的地段，通过电解质导电这一特性，对衬砌背后渗水处的位置与范围进行监控，结构简单，测量结果准确，从而在针对性的对渗水的部位进行保温板的敷设，使工程建设更加经济，对寒区隧道衬砌保温等工程具有重要工程意义。

Description

一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统

技术领域

本实用新型属于隧道技术领域，具体涉及一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统。

背景技术

通过调研，由于温度过低，衬砌背后渗水会产生冻胀现象并常常会导致衬砌破坏。因此在寒区隧道中往往需要在二衬表面设置保温板，从而缓解冬季隧道周边温度较高的围岩与隧道内的冷空气发生剧烈交换，降低衬砌或围岩的温度变化幅度，达到防止冻害发生的目的。由于在寒区隧道中每到严寒天气，若防水层背后有一定量的水存在，非常容易产生冻涨导致防水层破裂和二次衬砌严重受损，从而失去效用，产生结构安全等诸多问题，对隧道壁初期支护渗水进行测试，使保温板铺设于隧道渗水处，能有效减少保温板铺设面积，降低隧道抗冻措施成本，而目前由于隧道衬砌渗水没有有效检测方法，需要根据经验，为了保险，一般情况隧道保温板的会采用全长铺设，其铺设面积较大且铺设成本较高，造成比较大的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，包括测水单元和电流采集器，测水单元包括透水盒体、盐包和电源，盐包和电源均设置于透水盒体内，盐包内设有可溶盐颗粒，盐包内一端设有并联接线端，盐包的另一端串联接线端，并联接线端和串联接线端部均与可溶盐颗粒接触，盐包上的串联接线端与电源一端电连接，电源的另一端连接于电流采集器一端，盐包上的并联接线端连接于电流采集器的另一端，测水单元设置于隧道初期支护和防水层之间。

进一步的，透水盒体内设有导线槽。

进一步的，盐包和电源之间通过导线连通，导线设置于导线槽内。

进一步的，电源采用所述碱性电池。

进一步的，盐包和电源之间连接有电阻。

进一步的，隧道每一个横断面内贴设多个测水单元，每一个横断面内的多个测水单元并联于电流采集器上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，通过将盐包和电源均设置于透水盒体内，盐包内设有可溶盐颗粒，盐包内一端设有并联接线端，盐包的另一端串联接线端，并联接线端和串联接线端部均与可溶盐颗粒接触，盐包上的串联接线端与电源一端电连接，电源的另一端连接于电流采集器一端，盐包上的并联接线端连接于电流采集器的另一端，利用测水单元与电流采集器实现电连接信号，利用测水单元，能够对形成水流的地段，通过电解质导电这一特性，对衬砌背后渗水处的位置与范围进行监控，结构简单，测量结果准确，从而在针对性的对渗水的部位进行保温板的敷设，使工程建设更加经济，对寒区隧道衬砌保温等工程具有重要工程意义。

进一步的，透水盒体内设有导线槽，结构简单稳定。

进一步的，盐包和电源之间连接有电阻，确保电路的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中测水单元结构图。

图2为本实用新型实施例中总体布置图。

图3为本实用新型实施例中测水单元引线连接示意图。

图4为本实用新型实施例中测水单元安装示意图。

图5为本实用新型实施例中测水单元连接引线线管布置图。

图中：1、透水盒体；2、盐包；3、电源；4、电阻；5、导线；6、导线槽；7、测水单元；8、电流采集器；9、隧道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1至图5所示，一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，包括测水单元7和电流采集器8，测水单元7包括透水盒体1、盐包2和电源3，盐包 2和电源3均设置于透水盒体1内，盐包2内设有可溶盐颗粒，盐包2内一端设有并联接线端，盐包2的另一端串联接线端，并联接线端和串联接线端部均与可溶盐颗粒接触，盐包2上的串联接线端与电源3一端电连接，电源 3的另一端连接于电流采集器一端，盐包2上的并联接线端连接于电流采集器的另一端，测水单元设置于隧道9内初期支护和防水层之间。透水盒体1 内设有导线槽6，盐包2和电源3之间通过导线5连通，导线5设置于导线槽6内。

具体的，如图1所示，本申请电源采用碱性电池作为测水单元电源，盐包2和电源3之间连接有电阻4，每个测水单元的额定电压相同，没有遇水情况下，盐包2两端的并联接线端与串联接线端断路，当测试单元处有水时，水会流入透水盒体1内，所述盐包由无纺布包裹硝酸钠颗粒组成，盐包遇到水，硝酸钠溶解，溶液与盐包2两端的并联接线端与串联接线端断路相接导通，电路连通形成回路。

具体的，如图2至图4所示，测水单元粘结于初期支护喷射混凝土层，根据具体实际情况，可在隧道每一个横断面(即垂直于隧道长度方向的截面) 内贴设多个测水单元，每一个横断面内的多个测水单元并联于电流采集器上，沿隧道长度方向(纵向)每隔一定间距(约1-3米)的横断面上布置若干个测水单元。在隧道每个布置横断面上。

所述电阻在电路中决定了电路联通后电路中的电流值，沿横断面布置的每一环横断面为一个测试组，一条隧道即为重复多个测试组，由于每个测试组的测水单元并联，因此测试组传出电流大小会随着测水装置渗漏水处的增多而明显增大。

电流采集器上设有显示器，每一个测试组均有单独线路连接至电流采集器，每一个测试组所有测水装置与电流采集器并联，若有一个或若干个测试单元处有水产生电流，则电流采集器可以进行电流电信号的采集，并将电信号在显示器进行显示，能够得到在哪个位置的测试组存在地下水，对于较长长度没有地下水的路段可以不进行防水层的设置。

如图5所示，在隧道完成初期支护后且未进行防水层施作期间，首先将测水单元设至固定位置，之后进行测水单元之间的连接，连接用电线和装置均以粘结方式固定，每一个横断面作为一个测试组并联连接完成后，输出电流的电线在隧道下部或侧方线管中，一直至接出隧道外的电流采集器，施工中注意电线不能绷紧粘结，完成后进行隧道防水层和二衬施作。寒区隧道中采用的复合式衬砌中间防水层在各种作用下会发生破损渗漏水的状况出现，衬砌背后地下水渗透穿过初期支护喷射混凝土后，进行扩散，当水流扩散至测点后，通过透水盒体1流入盐包2中，水随即与盐包2接触并渗入盐包，盐包与渗入水接触后可溶盐颗粒溶解，即会在测水单元处形成浓度较大的溶液，有非常好的导电性，接入测水单元内电路，电路从一个断路变为通路，电流通过线路传向隧道外部的电流采集器，转化传输后，通过显示器得到断面漏水信号。对于一个测试组而言，若多个测水装置点位处漏水，则传出变送器的电流信号会增强。工程建设者接受到电脑终端信息之后，根据漏水情况，加铺保温板，主动保温加热措施，有时也需要针对性的采取引排水措施。

本实用新型提出一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，能根据渗水情况发出信号，使工程建设者了解隧道衬砌背后渗水分布范围，从而合理制定隧道内壁保温板铺设范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方法，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。

Claims (6)

1.一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，包括测水单元(7)和电流采集器(8)，测水单元包括透水盒体(1)、盐包(2)和电源(3)，盐包(2)和电源(3)均设置于透水盒体(1)内，盐包(2)内设有可溶盐颗粒，盐包(2)内一端设有并联接线端，盐包(2)的另一端串联接线端，并联接线端和串联接线端部均与可溶盐颗粒接触，盐包(2)上的串联接线端与电源(3)一端电连接，电源(3)的另一端连接于电流采集器一端，盐包(2)上的并联接线端连接于电流采集器的另一端，测水单元设置于隧道初期支护和防水层之间。

2.根据权利要求1所述的一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，透水盒体(1)内设有导线槽(6)。

3.根据权利要求2所述的一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，盐包(2)和电源(3)之间通过导线(5)连通，导线(5)设置于导线槽(6)内。

4.根据权利要求1所述的一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，电源采用碱性电池。

5.根据权利要求1所述的一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，盐包(2)和电源(3)之间连接有电阻(4)。

6.根据权利要求1所述的一种寒区隧道防冻害的衬砌层测水系统，其特征在于，隧道每一个横断面内贴设多个测水单元，每一个横断面内的多个测水单元并联于电流采集器上。

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