[发明专利]一种复杂地质条件下的隧道顶部压力预警系统

说明书

本发明公开了一种复杂地质条件下的隧道顶部压力预警系统，包括隧道顶板，所述隧道顶板两侧与地面之间设有支护墙体，所述支护墙体中沿隧道的延伸方向分布设有多个监测点，所述监测点处安装有检测装置，所述检测装置包括支撑管和设在支撑管上端的超声探测器，所述超声探测器通过传输电线与隧道外部的控制箱连接，所述传输电线从支撑管中穿过，并从支护墙体和隧道底板穿过、连接至外部的控制箱，所述控制箱上设有无线发射器。本发明的设置方式简单，能够降低布置成本，且能够对隧道顶板的结构状况及时了解，可以对发生危险的情况及时预判并提前处理，通过及时通知过往车辆能够降低危险事故的发生概率。

技术领域

本发明涉及一种预警系统，具体是一种复杂地质条件下的隧道顶部压力预警系统，属于隧道施工技术领域。

背景技术

高速公路的修筑过程中，当遇到大山或险峻的地形时经常需要开凿隧道用于车辆通行。然而对于复杂的地质环境来说，隧道顶板的稳定性是修筑人员较为担心的问题，如果顶板承受山体的压力过大，会导致破裂甚至是塌方的情况。为了解决这样的问题，常用的方法是采用多种支护方式提升对顶板的支撑度，这样的办法一方面会大幅度提升高速施工的成本，另一方面，如果发生较严重的地质影响，这些支护方式不见得有效，避免不了危险事故的发生。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种复杂地质条件下的隧道顶部压力预警系统，设置方式简单，能够降低成本，且能够对隧道顶板的结构状况及时了解，能够降低危险事故的发生概率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复杂地质条件下的隧道顶部压力预警系统，包括隧道顶板，所述隧道顶板两侧与地面之间设有支护墙体，所述支护墙体中沿隧道的延伸方向分布设有多个监测点，所述监测点处安装有检测装置，所述检测装置包括支撑管和设在支撑管上端的超声探测器，所述超声探测器通过传输电线与隧道外部的控制箱连接，所述传输电线从支撑管中穿过，并从支护墙体和隧道底板穿过、连接至外部的控制箱，所述控制箱上设有无线发射器。

进一步的，为了增加监测的密度，每个监测点处的检测装置包括四个超声探测器，所述超声探测器每两个一组设在两侧的支护墙体中。每侧支护墙体中设置两个超声探测器可以避免其中一个出现问题时另一个可以保持工作状态。

优选的，为了保证支撑管的使用寿命，所述支撑管为防腐蚀耐磨钢管。

每个监测点能够对周围2.5-4m范围内的裂隙进行检测，优选的，所述相邻监测点之间的间隔为5-8m。能够保证对隧道中各个点进行有效监测。

当内部地质环境发生突变时隧道内部的温湿度会发生异常波动。因此进一步的，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器沿隧道的延伸方向分布设在支护墙体表面，且距离隧道底板的高度为3-3.5m。温湿度传感器能够监测隧道的温湿度，以此来监测隧道内部的地质环境变化。

具体工作原理：超声探测器实时监测隧道顶板中的裂隙情况，并将信号数值转换为电信号，通过传输电线传输至外部的控制器，控制器通过无线收发器将信号传至交通总控台；交通总控台判断裂隙变化明显、隧道顶板压力异常时，可以通过麦克风进行口头提示，警报提示信息经无线传输至控制器上，由控制器控制沿高速路设置的扬声器进行播放、同时控制警报器报警，提示该隧道内部危险，提醒车辆禁止通行或绕道行驶。本发明的设置方式简单，能够降低布置成本，且能够对隧道顶板的结构状况及时了解，可以对发生危险的情况及时预判并提前处理，通过及时通知过往车辆能够降低危险事故的发生概率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中，11.支护墙体，12.隧道顶板，13.隧道底板，21.超声探测器，22.支撑管，23.传输电线，30.控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。