CN215678195U - 一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备 - Google Patents

Abstract

一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，设有传感器和检测主机；传感器包括感应头、绝缘导线和连接插头；绝缘导线一端连接感应头，绝缘导线另外一端与连接插头连接；检测主机包括处理器、连接插座、显示器和开关电源；处理器包括发送端、接收端和运算器，发送端用于发送电信号，接收端用于接收电信号，运算器用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；连接插座与连接插头连接，连接插座的发射引脚连接发射端，连接插座的接收引脚连接接收端；显示器与处理器电连接，显示器用于显示处理结果；开关电源连接处理器的电源引脚，开关电源用于对处理器和显示器提供电能。本实用新型实时监测衬砌顶部混凝土是否填满；提高拱顶混凝土浇注的安全性。

Description

一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，特别是涉及一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备。

背景技术

目前，隧道工程二衬浇注过程中，顶部浇注作业无法直接观测是否存在空洞，只能浇注完成后，采用超声波检测等仪器进行空洞检测并进行二次填充补救。此类检测手段无法及时有效在浇注过程中发现避免空洞，不能实时监测衬砌顶部混凝土是否填满，需耗费大量人工进行二次填充。

现有技术公开一种隧道二衬背后空洞检测仪，包括交流接触器、按钮开关停、按钮开关启、转换开关、电源指示灯、工作指示灯、空气开关、限位器、二衬预埋电线和检测端电线，二衬预埋电线至少为2根沿着隧道纵向布设在拱顶，交流接触器实现限位器、指示灯、按钮开关之间接触转换；限位器为DF96E水泵全自动水位控制器。该方案需要采用预埋线的方式，可有效检测是否有空洞，但实际应用过程中布线复杂，预埋线易与钢筋接触而发生误报，无法直观显示、记录空洞的实际位置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，能够在浇注过程中实时监测衬砌顶部混凝土是否填满，防止浇注过压造成衬砌台车的垮塌，提高拱顶混凝土浇注的安全性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，包括传感器和检测主机；所述传感器包括感应头、绝缘导线和连接插头；所述绝缘导线一端连接所述感应头，绝缘导线另外一端连接所述连接插头；

所述检测主机包括处理器、连接插座、显示器和开关电源；所述处理器包括发送端、接收端和运算器，所述发送端用于发送电信号，接收端用于接收电信号，运算器用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；所述连接插座与所述连接插头连接，连接插座的发射引脚连接所述发射端，连接插座的接收引脚连接所述接收端；所述显示器与所述处理器电连接，显示器用于显示处理结果；所述开关电源连接所述处理器的电源引脚，开关电源用于对处理器和显示器提供电能。

作为便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备的优选方案，所述感应头包括两块互相分离的金属体，感应头处于隧道的拱顶位置。

作为便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备的优选方案，所述传感器设有若干组，若干组传感器的感应头沿隧道的拱顶分布。

作为便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备的优选方案，还包括控制开关，所述控制开关的输入端与AC 220V市电连接；控制开关的输出端与所述开关电源电连接。

作为便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备的优选方案，还包括指示灯，所述指示灯一端连接所述开关电源，指示灯另外一端连接所述处理器的输出端。

作为便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备的优选方案，所述指示灯的数量与传感器的数量相同，一组传感器配置有一个指示灯。

本实用新型的有益效果是：设有传感器和检测主机；传感器包括感应头、绝缘导线和连接插头；绝缘导线一端连接感应头，绝缘导线另外一端与连接插头连接；检测主机包括处理器、连接插座、显示器和开关电源；处理器包括发送端、接收端和运算器，发送端用于发送电信号，接收端用于接收电信号，运算器用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；连接插座与连接插头连接，连接插座的发射引脚连接发射端，连接插座的接收引脚连接接收端；显示器与处理器电连接，显示器用于显示处理结果；开关电源连接处理器的电源引脚，开关电源用于对处理器和显示器提供电能。本实用新型在浇注过程中实时监测衬砌顶部混凝土是否填满；当混凝土填满顶部后及时提醒操作人员停止浇注，防止浇注过压造成衬砌台车的垮塌，提高拱顶混凝土浇注的安全性；拱顶多点同时监测，满足单次衬砌的全范围覆盖，防止浇注过程中产生空洞；无需预埋线，传感器可独立安装，多次重复使用；多点式判断，可同时监测多个点位，全方位覆盖作业范围，减少人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例中提供的便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备示意图。

图中，1、传感器；2、检测主机；3、感应头；4、绝缘导线；5、连接插头；6、处理器；7、连接插座；8、显示器；9、开关电源；10、发送端；11、接收端；12、运算器；13、控制开关；14、指示灯；15、输出端。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参见图1，本实施例提供一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，包括传感器1和检测主机2；所述传感器1包括感应头3、绝缘导线4和连接插头5；所述绝缘导线4一端连接所述感应头3，绝缘导线4另外一端连接所述连接插头5；

所述检测主机2包括处理器6、连接插座7、显示器8和开关电源9；所述处理器6包括发送端10、接收端11和运算器12，所述发送端10用于发送电信号，接收端11用于接收电信号，运算器12用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；所述连接插座7与所述连接插头5连接，连接插座7的发射引脚连接所述发射端，连接插座7的接收引脚连接所述接收端11；所述显示器8与所述处理器6电连接，显示器8用于显示处理结果；所述开关电源9连接所述处理器6的电源引脚，开关电源9用于对处理器6和显示器8提供电能。

本实施例中，所述感应头3包括两块互相分离的金属体，感应头3处于隧道的拱顶位置。所述传感器1设有若干组，若干组传感器1的感应头3沿隧道的拱顶分布。

具体的，传感器1的感应头3安装于衬砌面顶部最高点，传感器1的连接插头5与检测主机2的连接插座7连接。当混凝土浇注至顶部时，受混凝土表面挤压力作用，感应头3的两块金属体相互接触，信号回路接通。检测主机2的处理器6的发射端发出的探测电信号经过连接插座7、连接插头5、绝缘导线4、感应头3形成的回路返回检测主机2的处理器6的接收端11。检测主机2的处理器6根据接收到的电信号强度，计算出混凝土的实际高度，在显示器8上实时显示。当电信号强度稳定无变化达到最大值时，接通指示灯14，表示当前位置已经浇注满，无空洞存在。操作员观察到指示灯14亮时停止浇注，有效防止浇注过量导致衬砌模具损坏。

本实施例中，还包括控制开关13，所述控制开关13的输入端与AC 220V市电连接；控制开关13的输出端15与所述开关电源9电连接。还包括指示灯14，所述指示灯14一端连接所述开关电源9，指示灯14另外一端连接所述处理器6的输出端15。所述指示灯14的数量与传感器1的数量相同，一组传感器1配置有一个指示灯14。

具体的，运算器12能够自动存储运算结果，操作人员可在显示器8界面或通过网络远程对存储的内容进行查询、导出、打印等操作。控制开关13控制检测主机2通断电，指示灯14灭表示拱顶监测位置存在空洞，指示灯14亮表示拱顶监测位置空洞已浇注满，通过外壳将检测主机2的各组件组装为一个整体。

具体的，由于传感器1的感应头3安装于衬砌面顶部最高点，传感器1的连接插头5与检测主机2的连接插座7连接。当混凝土浇注至顶部时，因不可预知因素，在混凝土表面挤压力作用下，如果感应头3的两块金属体未相互接触时，两块金属体之间渗透的混凝土浆的具有导电性，信号回路接通。检测主机2的处理器6的发射端发出的探测电信号经过连接插座7、连接插头5、绝缘导线4、感应头3、混凝土浆形成的回路返回检测主机2的处理器6的接收端11。混凝土浆电阻率大于感应头3的金属体直接接触的电阻率，电信号返回接收端11时信号发生衰减，检测主机2的处理器6根据接收到的电信号衰减值计算出混凝土的实际高度，在显示器8上实时显示。当电信号强度稳定无变化达到最大值时，接通指示灯14，表示当前位置已经浇注满，无空洞存在。操作员观察到指示灯14亮时停止浇注，有效防止浇注过量导致衬砌模具损坏。

根据本实用新型的技术方案，可以想到的是，传感器1可采用声波、光学、电、压力等类型传感器。电信号可采用数字信号、模拟信号等多种信号方式。

本实用新型设有传感器1和检测主机2；传感器1包括感应头3、绝缘导线4和连接插头5；绝缘导线4一端连接感应头3，绝缘导线4另外一端与连接插头5连接；检测主机2包括处理器6、连接插座7、显示器8和开关电源9；处理器6包括发送端10、接收端11和运算器12，发送端10用于发送电信号，接收端11用于接收电信号，运算器12用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；连接插座7与连接插头5连接，连接插座7的发射引脚连接发射端，连接插座7的接收引脚连接接收端11；显示器8与处理器6电连接，显示器8用于显示处理结果；开关电源9连接处理器6的电源引脚，开关电源9用于对处理器6和显示器8提供电能。当混凝土浇注至顶部时，受混凝土表面挤压力作用，感应头3的两块金属体相互接触，信号回路接通。检测主机2的处理器6的发射端发出的探测电信号经过连接插座7、连接插头5、绝缘导线4、感应头3形成的回路返回检测主机2的处理器6的接收端11。检测主机2的处理器6根据接收到的电信号强度，计算出混凝土的实际高度，在显示器8上实时显示。当电信号强度稳定无变化达到最大值时，接通指示灯14，表示当前位置已经浇注满，无空洞存在。操作员观察到指示灯14亮时停止浇注，有效防止浇注过量导致衬砌模具损坏。当混凝土浇注至顶部时，因不可预知因素，在混凝土表面挤压力作用下，如果感应头3的两块金属体未相互接触时，两块金属体之间渗透的混凝土浆的具有导电性，信号回路接通。检测主机2的处理器6的发射端发出的探测电信号经过连接插座7、连接插头5、绝缘导线4、感应头3、混凝土浆形成的回路返回检测主机2的处理器6的接收端11。混凝土浆电阻率大于感应头3的金属体直接接触的电阻率，电信号返回接收端11时信号发生衰减，检测主机2的处理器6根据接收到的电信号衰减值计算出混凝土的实际高度，在显示器8上实时显示。当电信号强度稳定无变化达到最大值时，接通指示灯14，表示当前位置已经浇注满，无空洞存在。操作员观察到指示灯14亮时停止浇注，有效防止浇注过量导致衬砌模具损坏。本实用新型在浇注过程中实时监测衬砌顶部混凝土是否填满；当混凝土填满顶部后及时提醒操作人员停止浇注，防止浇注过压造成衬砌台车的垮塌，提高拱顶混凝土浇注的安全性；拱顶多点同时监测，满足单次衬砌的全范围覆盖，防止浇注过程中产生空洞；无需预埋线，传感器1可独立安装，多次重复使用；多点式判断，可同时监测多个点位，全方位覆盖作业范围，减少人工成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，包括传感器(1)和检测主机(2)；所述传感器(1)包括感应头(3)、绝缘导线(4)和连接插头(5)；所述绝缘导线(4)一端连接所述感应头(3)，绝缘导线(4)另外一端连接所述连接插头(5)；

所述检测主机(2)包括处理器(6)、连接插座(7)、显示器(8)和开关电源(9)；所述处理器(6)包括发送端(10)、接收端(11)和运算器(12)，所述发送端(10)用于发送电信号，接收端(11)用于接收电信号，运算器(12)用于对发送和接收的电信号进行比运算处理；所述连接插座(7)与所述连接插头(5)连接，连接插座(7)的发射引脚连接所述发射端，连接插座(7)的接收引脚连接所述接收端(11)；所述显示器(8)与所述处理器(6)电连接，显示器(8)用于显示处理结果；所述开关电源(9)连接所述处理器(6)的电源引脚，开关电源(9)用于对处理器(6)和显示器(8)提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，所述感应头(3)包括两块互相分离的金属体，感应头(3)处于隧道的拱顶位置。

3.根据权利要求1所述的一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，所述传感器(1)设有若干组，若干组传感器(1)的感应头(3)沿隧道的拱顶分布。

4.根据权利要求3所述的一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，还包括控制开关(13)，所述控制开关(13)的输入端与AC 220V市电连接；控制开关(13)的输出端与所述开关电源(9)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，还包括指示灯(14)，所述指示灯(14)一端连接所述开关电源(9)，指示灯(14)另外一端连接所述处理器(6)的输出端(15)。

6.根据权利要求5所述的一种便携式隧道混凝土衬砌空洞检测设备，其特征在于，所述指示灯(14)的数量与传感器(1)的数量相同，一组传感器(1)配置有一个指示灯(14)。

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