一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置的制作方法

1.本实用新型涉及城市基础设施建设领域，具体公开了一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置。


背景技术：

2.排水管涵尤其污水管涵长期处于多种物理、化学及生物腐蚀源的恶劣环境下，管壁材料易逐渐发生腐蚀，使得壁厚减小，从而承载力减弱。排水管涵除了自身内部风险外，还存在外部风险，比如排水管涵结构可能会受到建设单位在管线保护范围内从事爆破、钻探、打桩、顶进、挖掘、取土等施工的影响。
3.目前，对于管涵结构的检测主要为管内cctv视频检测或从管外进行局部开挖，将管涵结构暴露出来后，采用冲击回波法、雷达法以及超声法等无损方法进行壁厚检测。对于管涵结构，尤其特大排水管涵，通常难以降低水位进行管内cctv视频检测，而且不管是管内cctv视频检测还是管外采用冲击回波法、雷达法以及超声法等方法进行检测，均无法对结构进行实时的长期健康监测，而管涵结构的损伤是处于不断累积的过程，当损伤达到一定程度时，则会引起管涵结构的破坏，造成地面塌陷、污水外冒、污染环境等，严重影响城市正常运行。
4.对于相邻工程对排水管涵的影响，目前管理部门采取的管理办法主要包括 (1)划定排水管道保护范围；(2)要求相邻工程建设单位制定相关保护方案并且保护方案应当经专家论证通过后，报市或者区水务部门备案等。但这些管理办法对于未按要求备案的相邻工程，有时可能难以做到及时有效监管。同时，即便是备案的相邻工程在施工过程中也难免保证所有施工工况均对管涵无影响。
5.鉴于以上问题，目前可以通过振动监测解决上述问题，然而，由于排水管涵上部覆土的存在，要将振动传感器安装在结构表面，则需要进行大面积开挖，费事费力，而且会破坏生态环境，并且，很多地方并不具备大面积开挖的条件。


技术实现要素：

6.针对以上不足，本实用新型公开了一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，能够通过采用非开挖的方式将振动传感器固定在管涵结构表面。
7.本实用新型的技术方案如下：一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，其特征在于，包括振动传感器、锥头、连接杆、数据线、采集仪、静力压入装置、注浆喷嘴、注浆管、注浆机；所述振动传感器固定于所述锥头内部；所述锥头上方连接有所述连接杆，所述锥头末端设置有注浆喷嘴孔；所述数据线穿设于所述连接杆内，其下端与所述锥头的振动传感器连接；数据线的上端穿出连接杆并与位于连接杆外部的采集仪连接；所述连接杆的上部与所述静力压入装置连接；所述注浆机设置在所述连接杆的外侧，所述注浆机连接有所述注浆管，所述注浆管穿设于所述连接杆中，所述注浆管的下端设置有所述注浆喷嘴；所述注浆喷嘴内固定于所述锥头末端的注浆喷嘴孔中；所述的连接杆由若干根带螺纹的杆首尾连
接而成；其中与锥头连接的连接杆的底端呈圆锥凹槽形，与锥头上部圆锥光滑接触
8.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述的锥头由锥壳、内部上隔板以及内部下隔板组成；所述的锥壳中部为圆柱壳，上下均为圆锥壳，上部圆锥壳有一个数据线孔和注浆管孔，底部圆柱壳有若干注浆喷嘴孔；所述的上隔板有一数据线孔和一个注浆管控。所述的下隔板有一注浆管孔。
9.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述的振动传感器固定于锥头内部下隔板上。
10.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述的注浆管的一端连接注浆喷嘴，另一端依次从锥头内部上隔板的注浆管孔、下隔板注浆管孔、锥头上注浆管孔以及连接杆穿出并与注浆机连接。
11.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述的注浆喷嘴包括注浆喷嘴管和位于注浆喷嘴出口上的堵头；注浆喷嘴的出口与锥头的注浆喷嘴孔齐平并固定牢固；所述注浆喷嘴管由一根主管和若干支管组成，其中支管相对于主管的轴线呈旋转对称结构。使得注浆时，锥头能够保持力的平衡。
12.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述的堵头的形状为圆台形，能够堵住注浆喷嘴的出口。使得设备在压入时，泥土不会进入到注浆喷嘴中，同时，在注浆压力作用时，可以将堵头顶出。
13.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，所述支管的数量为2。
14.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置的布置结构，所述静力压入装置设置在覆土之上，所述注浆机和所述采集仪设置在所述静力压入装置的两侧，所述连接杆安装在所述静力压入装置中，并穿过覆土，使得所述连接杆的下端的锥头接触管涵的顶板；采集仪的数据线和注浆机的注浆管穿设于连接杆中。
15.进一步的，上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置的布置结构，所述注浆管中填充有注浆液，所述注浆液为粘结剂。
16.上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置进行振动传感器快速安装方法，包括如下步骤：
17.(1)将数据线和注浆管依次穿过各个连接杆；
18.(2)依次连接连接杆并采用静力压入装置将锥头压入，直到锥头与管涵顶板接触；
19.(3)开启注浆机，调节注浆压力，使得高压注浆液(一种粘合剂)冲刷锥头下方泥土，通过控制注浆量，保证浆液充满锥头底部区域(使之牢固粘结在管涵顶板上)；
20.(4)通过静力液压装置上提连接杆，直接分离锥头和连接杆(因为锥头和连接杆之间光滑接触)，回收连接杆；
21.(5)将数据线连接到采集仪，开始振动数据采集。
22.本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过静力压入的方式将振动传感器安装在管涵结构表面，再通过注浆装置将粘合剂注入振动传感器与结构之间，从而保证振动传感器与结构表明连接牢固。本实用新型无需进行覆土开挖，省时省力，不会破坏环境。
附图说明
23.图1一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置结构示意图
24.图2一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置使用状态图
25.图3锥头结构大样图
26.图4-1注浆喷嘴正视图
27.图4-2注浆喷嘴俯视图
28.图5-1锥头与管涵顶板接触状态图(步骤2配图)
29.图5-2注浆后锥头与管涵顶板接触状态图(步骤3配图)
30.图5-3回收连接杆后锥头与管涵顶板接触状态图(步骤4配图)
31.图中：1-振动传感器、2-锥头、3-连接杆、4-数据线、5-采集仪、6-静力压入装置、7-注浆喷嘴、8-注浆管、9-注浆机、10-管涵、11-覆土、12-注浆液 (粘合剂)
32.其中2-锥头分别由21-锥壳、22-内部上隔板和23-内部下隔板组成
33.其中7-注浆喷嘴分别由71-注浆喷嘴管和72-堵头组成。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.实施例1
40.如图1、2和5所示的一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，其特征在于，包括振动传感器1、锥头2、连接杆3、数据线4、采集仪5、静力压入装置6、注浆喷嘴7、注浆管8、注浆机9；所述振动传感器1固定于所述锥头2 内部；所述锥头2上方连接有所述连接杆3，所述锥头2末端设置有注浆喷嘴孔；所述数据线4穿设于所述连接杆3内，其下端与所述锥头2的振动传感器1 连接；数据线4的上端穿出连接杆3并与位于连接杆3外部的采集仪5连接；所述连接杆3的上部与所述静力压入装置6连接；所述注浆机9设置在所述连接杆 3的外侧，所述注浆机9连接有所述注浆管8，所述注浆管8穿设于所述连接杆 3中，所述注浆管8的下端设置有所述注浆喷嘴7；所述注浆喷嘴7内固定于所述锥头2末端的注浆喷嘴孔中；所述的连接杆3由若干根带螺纹的杆首尾连接而成；其中与锥头2连接的连接杆3的底端呈圆锥凹槽形，与锥头2上部圆锥光滑接触。
41.上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置进行振动传感器快速安装方法，包括如下步骤：
42.(1)将数据线4和注浆管8依次穿过各个连接杆3；
43.(2)依次连接连接杆3并采用静力压入装置6将锥头2压入，直到锥头2 与管涵顶板10接触；
44.(3)开启注浆机9，调节注浆压力，使得高压注浆液(一种粘合剂)冲刷锥头2下方泥土，通过控制注浆量，保证浆液充满锥头2底部区域(使之牢固粘结在管涵顶板10上)；
45.(4)通过静力液压装置6上提连接杆3，直接分离锥头2和连接杆3(因为锥头2和连接杆3之间光滑接触)，回收连接杆3；
46.(5)将数据线4连接到采集仪5，开始振动数据采集。
47.实施例2
48.如图1-5所示的一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置，包括振动传感器1、锥头2、连接杆3、数据线4、采集仪5、静力压入装置6、注浆喷嘴7、注浆管8、注浆机9；所述振动传感器1固定于所述锥头2内部；所述锥头2上方连接有所述连接杆3，所述锥头2末端设置有注浆喷嘴孔；所述数据线4穿设于所述连接杆3内，其下端与所述锥头2的振动传感器1连接；数据线4的上端穿出连接杆3并与位于连接杆3外部的采集仪5连接；所述连接杆3的上部与所述静力压入装置6连接；所述注浆机9设置在所述连接杆3的外侧，所述注浆机 9连接有所述注浆管8，所述注浆管8穿设于所述连接杆3中，所述注浆管8的下端设置有所述注浆喷嘴7；所述注浆喷嘴7内固定于所述锥头2末端的注浆喷嘴孔中；所述的连接杆3由若干根带螺纹的杆首尾连接而成；其中与锥头2连接的连接杆3的底端呈圆锥凹槽形，与锥头2上部圆锥光滑接触；优选的，所述的锥头2由锥壳21、内部上隔板22以及内部下隔板23组成；所述的锥壳21中部为圆柱壳，上下均为圆锥壳，上部圆锥壳有一个数据线孔和注浆管孔，底部圆柱壳有若干注浆喷嘴孔；所述的上隔板22有一数据线孔和一个注浆管控。所述的下隔板23有一注浆管孔；进一步的，所述的振动传感器1固定于锥头2内部下隔板23上；特别的，所述的注浆管8的一端连接注浆喷嘴7，另一端依次从锥头2内部上隔板22的注浆管孔、下隔板23注浆管孔、锥头2上注浆管孔以及连接杆3穿出并与注浆机9连接；优选的，所述的注浆喷嘴7包括注浆喷嘴管 71和位于注浆喷嘴7出口上的堵头72；注浆喷嘴7的出口与锥头2的注浆喷嘴孔齐平并固定牢固；所述注浆喷嘴管71由一根主管和若干支管组成，其中支管相对于主管
的轴线呈旋转对称结构；特别的，所述的堵头72的形状为圆台形，能够堵住注浆喷嘴7的出口；进一步的，所述支管的数量为2。
49.优选的，上述在管涵结构快速安装振动传感器的装置的布置结构，其特征在于，所述静力压入装置6设置在覆土11之上，所述注浆机9和所述采集仪5 设置在所述静力压入装置6的两侧，所述连接杆3安装在所述静力压入装置6 中，并穿过覆土11，使得所述连接杆3的下端的锥头2接触管涵10的顶板；采集仪5的数据线4和注浆机9的注浆管8穿设于连接杆3中；特别的，所述注浆管8中填充有注浆液12，所述注浆液12为粘结剂。
50.上述一种在管涵结构快速安装振动传感器的装置进行振动传感器快速安装方法，包括如下步骤：
51.(1)将数据线4和注浆管8依次穿过各个连接杆3；
52.(2)依次连接连接杆3并采用静力压入装置6将锥头2压入，直到锥头2 与管涵顶板10接触；
53.(3)开启注浆机9，调节注浆压力，使得高压注浆液(一种粘合剂)冲刷锥头2下方泥土，通过控制注浆量，保证浆液充满锥头2底部区域(使之牢固粘结在管涵顶板10上)；
54.(4)通过静力液压装置6上提连接杆3，直接分离锥头2和连接杆3(因为锥头2和连接杆3之间光滑接触)，回收连接杆3；
55.(5)将数据线4连接到采集仪5，开始振动数据采集。
56.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型的保护范围，即大凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本实用新型专利申请的保护范围。