一种隧道溶洞压力探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种隧道溶洞压力探测装置，数据传输装置将探测集成装置探测采集的数据通过数据线传输至现场主机，现场主机将探测采集数据通过wifi传输至中央服务器；报警装置安装在隧道溶洞顶部并与现场主机通过蓝牙或者wifi进行交互。现场主机与移动式显示装置连接。本实用新型专利技术通过数据传输装置将压力变化分析数据通过无线传输实时传送至施工现场的移动式显示装置，便于现场施工人员更好地分析溶洞内情况。相比于传统隧道超前水平钻探技术，提高超前水平钻探的利用效率。本实用新型专利技术实现了对隧道内带有水、泥等填充物溶洞的压力值的探测，并通过对溶洞内压力‑位置变化曲线图的分析，为隧道安全施工提供了更加精准直观的信息。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道溶洞压力探测装置
本技术涉及隧道施工中超前预报相关
，具体涉及一种隧道溶洞压力探测装置。
技术介绍
突水突泥灾害是隧道施工中面临的主要挑战和难题，往往造成严重的经济损失和生产安全问题。在隧道施工期间。提前探明施工工作面前方的溶洞压力情况对于避免突水突泥灾害具有重要作用。同时突水突泥灾害更是隧道施工难点和重点所在，也是导致隧道施工发生人员伤亡事故的重要原因，因此探测溶洞内压力成为关键所在。现有常用超前地质预报方法主要是超前水平钻法，辅以TSP地震波法、地质雷达、红外探水等。但是隧道前方遇到特殊情况溶洞，传统预报方法无法精确判断出溶洞内是否存在高压水、泥及其他填充物等情况，从而无法给隧道安全施工提供准确的信息。专利(CN103076636A)公开了隧道施工随钻定向激发极化实时超前探水装置与方法。通过钻头连接轴承连接高强绝缘随钻套筒，在高强绝缘随钻套筒外周布设定向激发极化探测系统，提供了一种相应的隧道施工随钻定向激发极化实时超前探水方法。此专利技术避开了施工环境的干扰，探测效果更好，提高了超前钻孔的利用效率。此项专利技术实现电流定向化，突破孔壁处低阻，扩大了探测范围，还保护了电极，保证电极与岩土体较好的耦合接触。此项技术无法探测隧道溶洞内水、泥等填充物压力情况，从而无法准确的隧道前方情况。此项技术无法将探测到的数据系统化直观明了的显示出来，自动化程度较低，人工时间成本耗费大；需人员全程跟踪计数，人为误差较大。专利CN105319532B公开了一种基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统；现有的定位系统多通过借助卫星进行定位，成本较高，且定位类型较为单一。卫星定位解决了部分室外粗略定位问题。但是对于室内或者精准定位难以实现。另外，卫星定位系统过于复杂，难以广泛植入到小物品上。为解决以上技术问题，此项专利技术基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，包括一蓝牙扫描装置，蓝牙扫描装置连接一计算机主机，蓝牙扫描装置还包括一微型处理器系统、定向天线和一蓝牙模块；微型处理器系统与计算机主机相连；微型处理器系统的通信端与蓝牙模块相连，蓝牙模块与至少两个定向天线相连，至少两个定向天线的朝向不同。本专利技术通过定向天线来限定每个天线的接收范围，通过微型处理器系统选择相应天线的信号进入，再将信号传送到蓝牙模块，蓝牙模块再把信号传送到微型处理器系统的通信端，最后通过微型处理器系统将更精确的定位传入。
技术实现思路
为准确探测隧道施工前方溶洞内是否存下高压水、泥等填充物，并进行危险预警以保证施工安全。本技术提供一种隧道溶洞压力探测装置，可以通过建立隧道中央处理系统，实时监测随隧道施工超前水平钻探测带有水、泥等填充物溶洞压力的数据情况进行可视化显示，更加直观明了的将隧道施工前方溶洞压力信息通过中央处理系统及时反馈，辅助隧道安全施工。一种隧道溶洞压力探测装置，该装置包括探测集成装置1、数据传输装置2、现场主机3、中央服务器6、移动式显示装置4和报警装置5；数据传输装置2将探测集成装置1探测采集的数据通过数据线传输至现场主机3，现场主机3将探测采集数据通过wifi传输至中央服务器6；报警装置5安装在隧道溶洞顶部并与现场主机3通过蓝牙或者wifi进行交互。现场主机3与移动式显示装置4连接。探测集成装置1包括钻头14、定位装置7和压力测试装置8，所述压力装置8包括压敏陶瓷膜片11和电阻传感器10，在钻头14外周处开一环形孔，环形孔内设置有电阻传感器10，所述压敏陶瓷膜片11设置于环形孔的表面，压敏陶瓷膜片11与电阻传感器10相连；钻头14安装在可移动支架13上，可移动支架13安装在隧道溶洞地面上；定位装置7设置在钻头14上。所述定位装置7包括蓝牙电子标签12和蓝牙扫描装置9，蓝牙电子标签12内嵌在钻头14处，蓝牙扫描装置9与蓝牙电子标签12通过蓝牙相互交互；蓝牙扫描装置9与现场主机3通过数据线相连。所述的蓝牙扫描装置9为基于阵列式定向天线的蓝牙三维定位系统，蓝牙扫描装置9共设有七个定向天线，两个定向天线组成一个定向天线组，三个定向天线组等角度围成环状，另外一个定向天线朝下，保证定位的准确性。1、本技术通过数据传输装置将压力变化分析数据通过无线传输实时传送至施工现场的移动式显示装置，便于现场施工人员更好地分析溶洞内情况。相比于传统隧道超前水平钻探技术，提高超前水平钻探的利用效率。2、相比于传统隧道溶洞探测技术，本技术实现了对隧道内带有水、泥等填充物溶洞的压力值的探测，并通过对溶洞内压力-位置变化曲线图的分析，为隧道安全施工提供了更加精准直观的信息。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是探测集成装置的结构示意图。图3为压力测试装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细描述说明。本技术采用的技术方案为一种隧道溶洞压力探测装置，该装置包括探测集成装置1、数据传输装置2、现场主机3、中央服务器6、移动式显示装置4和报警装置5；数据采集装置2将探测集成装置1探测采集的数据通过数据线传输至现场主机3，现场主机3将探测采集数据通过wifi传输至中央服务器6；报警装置5安装在隧道溶洞顶部并与现场主机3通过蓝牙或者wifi进行交互。探测集成装置1包括钻头14、定位装置7和压力测试装置8，所述压力装置8包括压敏陶瓷膜片11和电阻传感器10，在钻头14外周处开一环形孔，环形孔内设置有电阻传感器10，所述压敏陶瓷膜片11设置于环形孔的表面，压敏陶瓷膜片11与电阻传感器10相连；钻头14安装在可移动支架13上，可移动支架13安装在隧道溶洞地面上；定位装置7设置在钻头14上。所述定位装置7包括蓝牙电子标签12和蓝牙扫描装置9，蓝牙电子标签12内嵌在钻头14处，蓝牙扫描装置9与蓝牙电子标签12通过蓝牙相互交互；蓝牙扫描装置9与现场主机3通过数据线相连。所述的蓝牙扫描装置9为基于阵列式定向天线的蓝牙三维定位系统，蓝牙扫描装置9共设有七个定向天线，两个定向天线组成一个定向天线组，三个定向天线组等角度围成环状，另外一个定向天线朝下，保证定位的准确性。探测集成装置1用于感应隧道溶洞内水、泥等填充物压力，并进行信息输出。压敏陶瓷膜片11具有耐磨、防腐蚀等特点，以保证此装置在钻机钻进过程中正常运行工作，同时压敏陶瓷膜片11具有压敏的特点，将填充型溶洞内水、泥等压力转化为电阻传感器10可接收的电信号，电阻传感器10将接收到的电信号转化为压力值并将信息传输至数据采集装置2；数据采集装置2将探测集成装置1探测信息数据传输至现场主机3，现场主机3将信息数据传输至中央服务器6。在隧道施工超前水平钻时，压力装置8、定位装置7配合超前水平钻机13组成探测集成装置1，主要用于检测隧道前方有水、泥等填充物溶洞内具体位置的压力情况，将电阻传感器10内嵌于超前水平钻机钻头环形开孔处，连接压敏陶瓷膜片11，并将压敏膜片11安装于钻头开孔位置，保证密封，超前水平钻机将钻头钻入到带有水、泥等填充物的溶洞时，压敏陶瓷膜片11用于感应溶洞内水、泥等填充物压力，并将其转换为电信号，电阻传感器10接收到的电信号转换为水压力进行信息输出，并将探测数据发送至数据传输装置2。数据传输装置2将探测集成装置1探测到的信息传输至现场主机3，现场主机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道溶洞压力探测装置，其特征在于：该装置包括探测集成装置(1)、数据传输装置(2)、现场主机(3)、中央服务器(6)、移动式显示装置(4)和报警装置(5)；数据传输装置(2)将探测集成装置(1)探测采集的数据通过数据线传输至现场主机(3)，现场主机(3)将探测采集数据通过wifi传输至中央服务器(6)；报警装置(5)安装在隧道溶洞顶部并与现场主机(3)通过蓝牙或者wifi进行交互；现场主机(3)与移动式显示装置(4)连接；探测集成装置(1)包括钻头(14)、定位装置(7)和压力测试装置(8)，所述压力测试装置(8)包括压敏陶瓷膜片(11)和电阻传感器(10)，在钻头(14)外周处开一环形孔，环形孔内设置有电阻传感器(10)，所述压敏陶瓷膜片(11)设置于环形孔的表面，压敏陶瓷膜片(11)与电阻传感器(10)相连；钻头(14)安装在可移动支架(13)上，可移动支架(13)安装在隧道溶洞地面上；定位装置(7)设置在钻头(14)上；所述定位装置(7)包括蓝牙电子标签(12)和蓝牙扫描装置(9)，蓝牙电子标签(12)内嵌在钻头(14)处，蓝牙扫描装置(9)与蓝牙电子标签(12)通过蓝牙相互交互；蓝牙扫描装置(9)与现场主机(3)通过数据线相连。...

【技术特征摘要】
1.一种隧道溶洞压力探测装置，其特征在于：该装置包括探测集成装置(1)、数据传输装置(2)、现场主机(3)、中央服务器(6)、移动式显示装置(4)和报警装置(5)；数据传输装置(2)将探测集成装置(1)探测采集的数据通过数据线传输至现场主机(3)，现场主机(3)将探测采集数据通过wifi传输至中央服务器(6)；报警装置(5)安装在隧道溶洞顶部并与现场主机(3)通过蓝牙或者wifi进行交互；现场主机(3)与移动式显示装置(4)连接；探测集成装置(1)包括钻头(14)、定位装置(7)和压力测试装置(8)，所述压力测试装置(8)包括压敏陶瓷膜片(11)和电阻传感器(10)，在钻头(14)外周处开一环形孔，环形孔内设置有电阻传感器(10)，所述压敏陶瓷膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄欣，赵静波，刘松涛，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12