CN214741470U - 一种预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构，包括管壁和覆设于所述管壁上的柔性的覆盖膜，所述管壁上均匀设有多个与所述管壁的内腔连通的注浆孔，所述覆盖膜上设有与所述注浆孔连通的小孔；所述管壁内部预留有埋线槽，所述埋线槽内穿插设有光纤。本实用新型的预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构能够一管多用，混凝土结构预埋管兼有采集数据、冷却和注浆功能，可用于隧道和地下工程施工和监测；光纤穿设于管壁内，可有效保护光纤，耐久性好；光纤可被一次性埋于预埋管中，接头少，不易发生磨损和断裂。

Description

一种预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构

技术领域

本实用新型涉及其隧道施工技术领域，特别是涉及一种预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构。

背景技术

隧道和地下工程广泛运用于交通物流、市政设施、水利水电、资源存储、矿产开发、国防建设等多个领域。隧道和地下工程项目具有隐蔽性大、技术复杂、作业循环性强、作业空间有限等特点，其结构力学状态在施工过程中不断变化，存在较多不确定的风险因素。为确保施工安全，一般采用在结构内部埋设传感器、应变片、应力计等手段对地下结构进行实时监测，由于光纤传感器的体积小、重量轻、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰等特点，在地下工程健康监测系统中受到高度关注，并推广应用至国内外工程实践。

地下工程多为大体积混凝土，在混凝土浇筑过程中大量的水化热导致不均匀温度变形和温度应力，在混凝土内部或表面容易产生裂缝。为减少水化热对混凝土质量的影响，一般在混凝土内部设置冷冻管。为减少或避免地下水渗入，一般在混凝土内部预埋注浆管，待混凝土养护结束后通过注入浆液对混凝土裂隙进行封堵，以提高混凝土密实性和耐久性，但是光纤技术属于监测领域，冷冻管为一种施工措施，以及注浆管则属防排水工程，光纤技术、冷冻管以及注浆管三者很难被联系在一起，因此，光纤、冷却管和预埋注浆管“各司其职”。

具体的，在地下工程中，分布式光缆布设分为全面布设和定点布设。全面布设指粘贴、开槽或者预埋入结构内部等形式固定在结构表面或内部，适用于现浇连续性结构，如地下连续墙、二次衬砌等；定点布设指通过骑马卡、定制夹片、定制圆盘等方式固定在结构表面，适用于预制非连续性结构，如盾构管片等。然而，在分布式光纤对地下工程进行施工动态监测和使用阶段结构内部应力应变监测的过程中，由于光纤不紧贴、断裂等原因，调解和接受信号困难，使监测数据精确度低，误差较大。

另一方面，冷却管、注浆管的布设和钢筋难免出现交叉冲突，混凝土内部空间难以合理利用，且造成不必要的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种预埋管，以解决技术问题：现有技术中的地下工程的光纤由于不紧贴、断裂等原因，引起的调解和接受信号困难，使监测数据精确度低，误差较大。

本实用新型的另外一个目的在于提供一种该预埋管的光纤布置结构，以解决技术问题：现有技术中的地下工程的冷却管、注浆管的布设和钢筋出现交叉冲突，光纤布置不合理，混凝土内部空间难以合理利用，且造成不必要的浪费。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种预埋管，包括管壁和覆设于所述管壁上的柔性的覆盖膜，所述管壁上均匀设有多个与所述管壁的内腔连通的注浆孔，所述覆盖膜上设有与所述注浆孔连通的小孔；

所述管壁内部预留有埋线槽，所述埋线槽内穿插设有光纤。

作为优选方案，在所述注浆孔的在所述管壁的截面周向均匀设有四个，四个所述注浆孔将所述均匀管壁分为四个分部管壁；

所述埋线槽沿轴向延伸设置在所述预埋管的其中一个分部管壁内。

作为优选方案，所述分部管壁的截面呈扇形。

作为优选方案，所述预埋管的材料为HDPE材料。

一种采用预埋管的光纤布置结构，包括设置在地下结构的变形缝的两侧的第一钢筋网和第二钢筋网，所述预埋管连续依次延伸安装在所述第一钢筋网和所述第二钢筋网上，位于所述第一钢筋网和所述第二钢筋网之间的所述预埋管为衔接管，所述衔接管为所述预埋管的包含有光纤的1/4管壁。

作为优选方案，其特征在于，所述预埋管与所述衔接管的连接处的内腔具有开口，位于所述第一钢筋网的开口为注浆口或者注水口，位于所述第二钢筋网的开口为止浆口或者出水口。

作为优选方案，所述预埋管的进入所述第一钢筋网的一端设置为所述衔接管，该所述预埋管与所述衔接管的连接处的内腔具有的开口为止浆口或者出水口。

作为优选方案，所述预埋管的进入所述第二钢筋网的一端设置为所述衔接管，该所述衔接管与所述预埋管的连接处的内腔具有的开口为注浆口或者注水口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的预埋管在管壁覆设有的柔性的覆盖膜，管壁上均匀设有多个与管壁的内腔连通的注浆孔，覆盖膜上设有与注浆孔连通的小孔；管壁内部预留有埋线槽，埋线槽内穿插设有光纤。本申请的预埋管在加工时边埋入光纤边成型预埋管，成型简单；覆盖膜上开有小孔，当向预埋管注入冷却水降低混凝土水化热时，由于冷却水压力小以及周围混凝土，此时注浆孔无法打开；当向预埋管注入浆液封堵混凝土微裂缝时，由于注浆压力大，若混凝土存在缺陷，此处孔洞在注浆压力的作用下会被迫打开，这时浆液可通过孔洞顺利进入缺陷处，起到封堵混凝土裂缝的作用。本实用新型通过在地下结构内部预埋多功能注浆管完成分布式光纤的布设，以实现施工动态监测和使用阶段结构应力应变监测；冷却混凝土，降低水化热，提高混凝土浇筑质量；能够封堵裂缝，提高混凝土密实度，减少使用阶段渗漏水病害；能够监测、注浆、冷却一体化设计，合理利用混凝土内部空间，提高工作效率。

本实用新型的预埋管能够一管多用，混凝土结构预埋管兼有采集数据、冷却和注浆功能，可用于隧道和地下工程施工和监测。光纤穿设于管壁内，可有效保护光纤，耐久性好。光纤可被一次性埋于预埋管中，接头少，不易发生磨损和断裂。另外，预埋管采用HDPE材料，HDPE材料具备良好的防腐蚀能力，对光纤具有保护作用，可避免受到外界复杂环境因素的影响。可实现工厂批量生产，质量保证。

现有技术中的光纤、冷却管、注浆管布设需在现场完成，外界干扰因素多，各种接头不可避免，质量难以保证，而本申请的预埋管能够在工厂加工完成后，可直接运至工地进行布设安装，有效控制产品质量和安装效率。

本实用新型的预埋管易塑形，便于现场安装。预埋管和光纤易弯曲和易熔接的特点使预埋管间连接方便、可靠，并可通过卡扣绑扎紧贴固定在钢筋上，现场安装极为方便。

本实用新型的预埋管便于采集各阶段的多种数据，预埋管在混凝土浇筑前就已布设在混凝土内部，可监测到混凝土结构水化热、应力应变等情况，以确保施工安全。

本实用新型的预埋管一体化设计，工作效率高。工程技术人员需综合考虑地下工程施工、监测与维修加固，对预埋管布设进行一体化设计，这一定程度上避免了各工种交叉重复作业，除提高工作效率外，还合理利用混凝土内部空间。且质量轻，经济实惠，与传统的冷却管和注浆管不同，预埋管采用导热HDPE材料加工制作，质量轻，价格低，且可以成捆包装，方便运输和安装。

附图说明

图1为本实用新型的预埋管的断面结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为采用预埋管的光纤布置结构示意图。

图中，1、管壁；2、注浆孔；3、覆盖膜；4、埋线槽；5、光纤；6、预埋管；7、卡扣；8、注浆(水)口；9、出水口或止浆口；10、含光纤的1/4管壁；11、预埋管；12、地下结构；13、第一钢筋网；14、变形缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

本实用新型的预埋管及采用该预埋管的光纤布置结构如图1至图3所示。

一种预埋管的实施例，包括管壁1和覆设于管壁1上的柔性的覆盖膜3，覆盖膜3可以为橡塑材质的薄膜；管壁1上均匀设有多个与管壁1的内腔连通的注浆孔2，具体注浆孔2可以为方形或者圆形；覆盖膜3上设有与注浆孔2连通的小孔；管壁1内部预留有埋线槽4，埋线槽4内穿插设有光纤5。本申请的预埋管在加工时边埋入光纤5边成型预埋管，成型简单；覆盖膜3上开有小孔，当向预埋管注入冷却水降低混凝土水化热时，由于冷却水压力小以及周围混凝土，此时注浆孔2无法打开；当向预埋管注入浆液封堵混凝土微裂缝时，由于注浆压力大，若混凝土存在缺陷，此处孔洞在注浆压力的作用下会被迫打开，这时浆液可通过孔洞顺利进入缺陷处，起到封堵混凝土裂缝的作用。

具体的，如图1所示，注浆孔2的在管壁1的截面周向均匀设有四个，四个注浆孔2将均匀管壁1分为四个分部管壁；埋线槽4沿轴向延伸设置在预埋管的其中一个分部管壁内。在保证管壁强度的基础上保证光纤的埋设。

进一步，预埋管的管壁1具有一定的厚度，使分部管壁的截面呈扇形。

其中，预埋管的材料为HDPE材料。

一种采用预埋管的光纤布置结构，包括设置在地下结构12的变形缝14的两侧的第一钢筋网13和第二钢筋网，预埋管连续依次延伸安装在第一钢筋网13和第二钢筋网上，位于第一钢筋网13和第二钢筋网之间的预埋管为衔接管，衔接管为预埋管的包含有光纤的1/4管壁10；设置衔接管的作用在于：方便在管口处注浆或注水；方便连接仪器发出或接受光信号；方便光纤5在施工处熔接。预埋管与衔接管的连接处的内腔具有开口，位于第一钢筋网13的开口为注浆口或者注水口，位于第二钢筋网的开口为止浆口或者出水口。当向衔接管注入冷却水时，从冷却水从注水口进入，从出水口留出；当向预埋管注入浆液时，先将止浆口堵住，再将浆液从注浆口注入。

其中，为避免起始两端出现漏水(浆)的情况，在进出口位置安装套管。

进一步的，预埋管的进入第一钢筋网13的一端设置为衔接管，该预埋管与衔接管的连接处的内腔具有的开口为止浆口或者出水口9。预埋管的进入第二钢筋网的一端设置为衔接管，该衔接管与预埋管的连接处的内腔具有的开口为注浆口或者注水口8。

在具体安装时，可用卡扣将其固定在地下结构的钢筋上，通过在起始端连接相关设备、仪器，实现采集数据、冷却混凝土和注浆封堵裂缝的功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种预埋管，其特征在于，包括管壁和覆设于所述管壁上的柔性的覆盖膜，所述管壁上均匀设有多个与所述管壁的内腔连通的注浆孔，所述覆盖膜上设有与所述注浆孔连通的小孔；

所述管壁内部预留有埋线槽，所述埋线槽内穿插设有光纤。

2.如权利要求1所述的预埋管，其特征在于，所述注浆孔在所述管壁的截面周向均匀设有四个，四个所述注浆孔将所述管壁均匀分为四个分部管壁；

所述埋线槽沿轴向延伸设置在所述预埋管的其中一个分部管壁内。

3.如权利要求2所述的预埋管，其特征在于，所述分部管壁的截面呈扇形。

4.如权利要求1所述的预埋管，其特征在于，所述预埋管的材料为HDPE材料。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的预埋管的光纤布置结构，其特征在于，包括设置在地下结构的变形缝的两侧的第一钢筋网和第二钢筋网，所述预埋管连续依次延伸安装在所述第一钢筋网和所述第二钢筋网上，位于所述第一钢筋网和所述第二钢筋网之间的所述预埋管为衔接管，所述衔接管为所述预埋管的包含有光纤的1/4管壁。

6.如权利要求5所述的光纤布置结构，其特征在于，所述预埋管与所述衔接管的连接处的内腔具有开口，位于所述第一钢筋网的开口为注浆口或者注水口，位于所述第二钢筋网的开口为止浆口或者出水口。

7.如权利要求5所述的光纤布置结构，所述预埋管的进入所述第一钢筋网的一端设置为所述衔接管，该所述预埋管与所述衔接管的连接处的内腔具有的开口为止浆口或者出水口。

8.如权利要求5所述的光纤布置结构，所述预埋管的进入所述第二钢筋网的一端设置为所述衔接管，该所述衔接管与所述预埋管的连接处的内腔具有的开口为注浆口或者注水口。

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