CN219061768U - 一种隧道回填灌浆密实质量监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道回填灌浆密实质量监测装置，属于隧道施工中的混凝土浇筑领域，包括第一容器、连接管、压力控制机构和测量机构，其中，第一容器为囊形，且第一容器的体积随着其内部流体的体积变化而变化；连接管与第一容器连通，用于引导流体进、出第一容器；测量机构用于测量进、排第一容器的流体的量；压力控制机构通过第一容器外排的流体量来控制第一容器中流体的压力。本实用新型通过第一容器中流体被混凝土挤压并完全排出来判定隧道顶部回填灌浆是否密实，当第一容器中流体开始排出时即可降低混凝土注入量避免注入量过多导致的过密问题，为隧道顶部回填灌浆密实质量监测提供了一种手段，同时本装置结构简单、操作简便。

Description

一种隧道回填灌浆密实质量监测装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工中的混凝土浇筑领域，具体为一种隧道回填灌浆密实质量监测装置。

背景技术

目前，在采用盾构法施工的新型复合衬砌隧道工法中，复合衬砌隧道内衬采用钢管、外衬采用预制的钢筋混凝土管片，内衬钢管与盾构管片之间填充强度等级小于外衬砌的高性能自密实混凝土。通过利用自密实混凝土在狭小空间条件下，仅依靠自重作用而无需振捣便能均匀密实填充成型的良好工作性，来完成对内衬钢管与外衬钢筋混凝土管片的平顺粘结，提高内外衬砌的整体性。

在实际自密实混凝土浇筑施工过程中，需要在内衬钢管安装固定之后，以自密实混凝土初凝时间为间隔，在钢筋混凝土管片衬砌的两侧，分多次进行浇筑，防止混凝土浮力将超过钢管自重，造成钢管浮起破坏或左右位移。

对于最后一步隧道拱顶层的浇筑，自密实混凝土将从内衬钢管顶部注浆孔开始灌注，直到混凝土填满整个隧道拱顶层的空腔，在这个过程之中并无直观有效的监测装置对隧道顶部自密实混凝土填充的最终密实程度进行判断，无有效手段控制隧道拱顶的层的灌浆质量。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种隧道回填灌浆密实质量监测装置，用于判定隧道顶部回填灌浆是否密实。

本实用新型采用以下技术方案为：

一种隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，包括第一容器、连接管、压力控制机构和测量机构，其中，第一容器为囊形，用于盛装流体，且第一容器的体积随着其内部流体的体积变化而变化；连接管与第一容器连通，用于引导流体进、出第一容器；测量机构用于测量进、排第一容器的流体的量；压力控制机构通过第一容器外排的流体量来控制第一容器中流体的压力。本装置使用时，将第一容器置于内衬、外衬之间环形空腔的最高点，连接管的一端穿过内衬伸入内衬内，向环形空腔中注入混凝土后，混凝土挤占环形空腔中的空间最后接触第一容器，此时第一容器具有一定压力且此压力大于环形空腔内部气体的压力，混凝土将绕第一容器周围填充直至充满除第一容器外的环形空腔，然后进一步向环形空腔中注入混凝土挤压第一容器使其内部的液体外排，由于第一容器中流体体积可以预先测量，因此当第一容器排出流体时即可获知需要的灌浆量，此时可以降低灌浆速率避免过度灌浆导致过密问题，待第一容器中流体完全排出后视为整体填充密实。

本实用新型中压力控制机构有多种选择，比如选择压力表和阀门，通过开关阀门控制第一容器中流体的排除速率进而控制器内部压力。当然，为了实现智能化控制，阀门可以采用电磁阀、气动阀等，压力表为压力传感器，使用控制器控制阀门开关从而维持压力稳定。当然，当控制精度并不需要非常高的情况下，可以直接采用自力式调节阀。

为了便于第一容器中的流体排除，作为本实用新型的一种具体实施方式，所述第一容器为采用弹性材质制成的、可胀缩的球囊。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述连接管优选硬质管，避免混凝土的挤压作用压扁连接管影响流体的进出。

本实用新型中流体的类型可以根据需要选择，气体或者液体均可。

对于测量机构而言，可以是直接测量流体体积或质量的设备，也可以是通过测量流量最后计算得到流体的体积或质量的设备，如流量计。测量机构则可根据需要选择。在此，本实用新型提供了一种简单的测量机构，其流体采用液体，如水，测量机构采用量筒。

此外，为了便于向第一容器中注入流体，本装置还可以配套注射机构，如注射器、漏斗。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过第一容器中流体被混凝土挤压并完全排出来判定隧道顶部回填灌浆是否密实，当第一容器中流体开始排出时即可降低混凝土注入量避免注入量过多导致的过密问题，为隧道顶部回填灌浆密实质量监测提供了一种手段，同时本装置结构简单、操作简便。

附图说明

图1是实施例1隧道回填灌浆密实质量监测装置的注入流体的示意图；

图2是实施例1隧道回填灌浆密实质量监测装置的流体排出的示意图；

图3是实施例1隧道回填灌浆密实质量监测装置在隧道中的使用状态图；

图4是实施例2隧道回填灌浆密实质量监测装置的整体结构示意图；

图中，第一容器1、连接管2、压力控制机构3、注射机构4、测量机构5内衬6、外衬7、

压力表31、阀门32、手动闸阀33。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

请参考图1～图3，图1是本实施例隧道回填灌浆密实质量监测装置的注入流体的示意图，图2是流体排出的示意图；图3是监测装置的在隧道施工中的使用状态示意图。本隧道回填灌浆密实质量监测装置包括第一容器1、连接管2、压力控制机构3、注射机构4和测量机构5。

第一容器1为采用弹性材质制成的、可膨胀的球囊，用于盛放流体(水)，其体积随着内部流体的体积变化而变化。

连接管2的一端与第一容器1连通，用于引导流体(水)进、出第一容器1。使用过程中，连接管2是一部分将与混凝土接触，为了防止混凝土挤压导致连接管2变形影响流体流通，连接管2选择硬质管。

注射机构4用于将流体(水)注入第一容器中，注射过程中需要对注入的流体量进行计量，本实施例中注射机构4选择注射器。将其与连接管2的另一端连接即可向第一容器1中注入流体(水)。

压力控制机构3通过控制第一容器1外排的流体量来控制第一容器1中流体的压力，其包括压力表31和阀门32，压力表31位于阀门32与第一容器1之间，用于测定第一容器1中流体的压力，压力高时则打开阀门32对其进行排液，以维持压力表31相对稳定。

测量机构5用于测量进、排第一容器1的流体的量；本实施例中流体为水，因此，采用量筒即可，使用时，将量筒放置于连接管2另一端的下方，用于测量第一容器中的排液体积。

本实用新型的一种使用方法如下：

(1)测定第一容器的容量：先打开阀门32并挤压第一容器1排尽其内部的气体；然后通过注射机构4向第一容器1中注入水使第一容器1中压力达到P(如0.05MPa)；最后将第一容器1中液体排入测量机构5中，测定排出的液体体积V，这即为第一容器的容量，注意，排放过程中需要挤压第一容器1确保其内部流体完全排出。

(2)安装：将第一容器1固定在内衬6、外衬7之间环形空腔中的最高点，连接管2的一端与第一容器1连通、另一端穿过内衬6伸入内衬6内，注射机构4、压力表32、阀门31均位于内衬内。

(3)充液：用注射机构4向第一容器1中注入水使其压力达到步骤1中的压力P，后关闭阀门31防止漏液，维持水压。

(4)采用大流量向环形空腔中灌浆直至压力表32中压力上升后改为小流量注入，注入过程中控制阀门31的开度维持压力表32中压力稳定，排出的液体用测量机构5计量，测量机构5中流体体积越接近第一容器的容量V时，灌浆速率越慢，当测量机构5中流体体积等于第一容器的容量V时停止灌浆，此时达到密实状态。

实施例2

实施例2是在实施例1基础上的改进，其引入了自力式调节阀来自动控制第一容器1中液体排出，以减小劳动强度。

请参考图4，图4是本实施例隧道回填灌浆密实质量监测装置的整体结构示意图。本实施例中连接管2由三根支管经三通管连通，每根支管的自由端均设有一个接口，共三个接口，其中，一个接口第一容器1连通，一个接口与注射机构4连接且该支管上设有手动闸阀，以便于向第一容器1中注入液体，剩余的一个接口位于测量机构5上方且该支管上的阀门31为自力式压力调节阀，该自力式压力调节阀根据第一容器1中的流体压力自动调节开度向外排水。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、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。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，包括

囊形的第一容器，所述第一容器用于储存流体且第一容器的体积能够随着其内部流体的体积变化而变化；

与所述第一容器连通的连接管，用于引导流体进、出所述第一容器；

测量机构，用于测量所述第一容器排出的流体的量；

压力控制机构，所述压力控制机构通过控制所述第一容器外排的流体量来控制所述第一容器中流体的压力。

2.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述压力控制机构包括阀门和压力表，所述压力表用于测定所述第一容器中流体的压力，所述阀门用于控制所述第一容器中的流体排放。

3.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述第一容器为球囊。

4.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述连接管为硬质管。

5.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括注射机构，用于向所述第一容器中注入流体。

6.根据权利要求5所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述注射机构为注射器。

7.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述流体为气体。

8.根据权利要求1所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述流体为液体。

9.根据权利要求8所述的隧道回填灌浆密实质量监测装置，其特征在于，所述测量机构为量筒。

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