隧道管片测量元件导线密封装置及其使用方法
阅读说明：本技术 隧道管片测量元件导线密封装置及其使用方法 (Tunnel segment measuring element wire sealing device and using method thereof ) 是由 王利明 孙振川 张兵 李凤远 翟乾智 李宏波 杨延栋 韩伟锋 秦银平 张迎宾 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种隧道管片测量元件导线密封装置,包括套管本体和旋装扳手；套管本体包括中空圆管,中空圆管的外端和内端分别设有外螺纹段和内螺纹段,中空圆管的外端和内端分别旋装有螺纹盖和螺纹板；螺纹盖、螺纹板上设有彼此对应的多个导线孔；螺纹板上还设有多个旋装施力用的沉孔；旋装扳手上设有多个对应沉孔的定位栓。旋装扳手包括两个相互配合的中空的半圆管,定位栓设置在半圆管的端部,两个半圆管的端部还设有相互配合的导线约束槽。本发明所提供的隧道管片测量元件导线密封装置安装使用方法简单,易于操作,牢固密封可靠,有效的提高了导线密封效果,并且有利于导线顺利与采集仪相连接,确保现场监测试验成功。(The invention provides a wire sealing device for a tunnel segment measuring element, which comprises a sleeve body and a screwing wrench, wherein the sleeve body is provided with a sleeve hole; the sleeve body comprises a hollow circular tube, the outer end and the inner end of the hollow circular tube are respectively provided with an external thread section and an internal thread section, and the outer end and the inner end of the hollow circular tube are respectively screwed with a thread cover and a thread plate; a plurality of wire holes corresponding to each other are arranged on the threaded cover and the threaded plate; the thread plate is also provided with a plurality of counter bores for screwing force application; the screwing wrench is provided with a plurality of positioning bolts corresponding to the counter bores. The screwing wrench comprises two hollow semicircular pipes which are matched with each other, the positioning bolt is arranged at the end part of each semicircular pipe, and the end parts of the two semicircular pipes are also provided with wire restraining grooves which are matched with each other. The tunnel segment measuring element wire sealing device provided by the invention is simple in installation and use method, easy to operate, firm and reliable in sealing, effectively improves the wire sealing effect, is favorable for smooth connection of the wire and the acquisition instrument, and ensures the success of a field monitoring test.)
技术领域
本发明涉及隧道工程管片结构受力监测技术领域，具体涉及一种隧道管片测量元件导线密封装置及其使用方法。
背景技术
随着城市建设的快速发展，地下空间开发越来越受到重视，在地下空间开发过程中具有钢筋混凝土管片结构的隧道工程大量涌现，主要有覆土较浅的城市地铁、埋深较大的山岭隧道和水下隧道，因在隧道工程设计与施工过程中，为了解管片结构受力情况，分析钢筋和混凝土变化规律，验证隧道结构设计可靠性，须在隧道工程施工与运营过程中对管片结构进行受力监测，而在厚度有限的管片结构中成功布设测量元件导线是关系到整个试验结果成败的关键。
目前管片结构监测用到的多个测量元件在安装时主要是通过注浆孔和预埋管将导线进行引出。通过注浆孔引出导线时，会影响施工中注浆工序及注浆孔封堵，导致注浆孔处渗漏水；通过普通预埋管将导线引出时，预埋管两端密封不好时，在浇筑混凝土时浆液会流入预埋管中，造成导线封死在预埋管中，无法将导线引出。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供一种具有多道密封，安装方便，可进行多根测量元件导线存储与连接的导线密封装置及其使用方法，确保混凝土浇筑时导线完好，浇筑完成后快速密封安装，具体方案如下：
一种隧道管片测量元件导线密封装置，包括套管本体和旋装扳手；所述套管本体包括中空圆管，所述中空圆管的外端和内端分别设有外螺纹段和内螺纹段，中空圆管的外端和内端分别旋装有螺纹盖和螺纹板；所述螺纹盖、螺纹板上设有彼此对应的多个导线孔；所述螺纹板上还设有多个旋装施力用的沉孔；所述旋装扳手上设有多个对应所述沉孔的定位栓。
基于上述，所述内螺纹段的端部设有挡圈。
基于上述，所述螺纹板与所述挡圈之间设有第一密封圈；所述螺纹盖的底部与所述中空圆管的端头之间设有第二密封圈。
基于上述，所述旋装扳手包括两个相互配合的中空的半圆管，所述定位栓设置在所述半圆管的端部，两个半圆管的端部还设有相互配合的导线约束槽。
基于上述，所述套管本体采用聚乙烯材料制作；所述中空圆管的外径为50mm,中空圆管的壁厚为5mm；所述螺纹盖及螺纹板的壁厚均为5mm。
基于上述，所述套管本体长度为h-2/3a，其中h为管片厚度，a为混凝土保护层厚度。
基于上述隧道管片测量元件导线密封装置，其使用方法包括以下步骤：
钢筋混凝土管片浇筑前：
a.将装好测量元件（1）的导线（2）分别穿过所述螺纹盖（4）的导线孔（13），并用防水密封胶对该导线孔（13）进行密封处理；
b．将所述第二密封圈（12）放置在所述螺纹盖（4）底部，将螺纹盖（4）旋紧在中空圆管（3）的外端使得第二密封圈（12）贴合在所述中空圆管（3）的端部，并用防水密封胶对螺纹盖（4）与中空圆管（3）的配合处进行密封处理，并将多余的导线（2）存储在中空圆管（3）内；
c.将第一密封圈（8）放置在中空圆管（3）内螺纹段（10），将旋装扳手的定位栓（16）放置在沉孔（14）内，转动旋转扳手使螺纹板（5）旋接在内螺纹段（10）并使第一密封圈（8）与挡圈（11）贴合在一起；
d．将所述套管本体固定在管片内的两根受力钢筋中间，其中所述中空圆管（3）的内端与管片内缘平齐；
e.用防水布（19）将具有吸附作用的磁铁（18）固定在中空圆管（3）端头，将本管片的钢筋笼放置与模具内，并浇筑混凝土；
钢筋混凝土管片浇筑后：
f.待混凝土达到标准龄期28天后，利用磁铁（18）吸附作用找到预埋套管本***置，打开防水布（19）露出所述中空圆管（3）的端头，利用所述旋转扳手将所述螺纹板（5）取出；
g.通过防水接头（7）将所述中空圆管（3）内存储的导线（2）与外部导线（2）连接；
h.将连接好的导线（2）依次穿过所述螺纹板（5）的的导线孔（13），并将螺纹板（5）与导线（2）一起逆时针旋转数圈；
i.用组成所述旋装扳手的两个中空半圆管（15）的导线（2）约束槽卡主所有导线（2），将中空半圆管（15）端部的定位栓（16）***所述沉孔（14），顺时针旋转旋装扳手，将螺纹板（5）旋入所述中空圆管（3）使得所述第一密封圈（8）紧贴在所述挡圈（11）上；
j.用防水密封胶对导线（2）与所述螺纹板（5）的导线孔（13）之间的间隙以及螺纹板（5）与所述中空圆管（3）的配合处进行密封处理；
k.将通过导线（2）密封装置引出的导线（2）与采集仪（6）连接，读取管片结构受力监测数据。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下优点：
本发明不仅实现了钢筋混凝土管片浇筑前测量元件导线快速安装与存储，提高工作效率，而且保护了导线不被混凝土浇筑损坏，提高了导线密封安装成功率，确保了现场试验监测关键步骤的结构稳定性；本发明所提供的管片结构现场监测导线密封装置，降低了浇筑混凝土时导线密封保护安装难度，实现了有限空间内导线的存储和保护，利用现场监测试验，实现了监控管片结构受力情况，分析钢筋和混凝土变化规律，验证隧道结构设计是否可靠的目的；该装置安装使用方法简单，易于操作，牢固密封可靠，有效的提高了导线密封效果，有利于导线顺利与采集仪相连接，确保对管片结构的监测成功。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中套管本体在片管内与磁铁、防水布的配合结构剖视图。
图3是本发明中中空圆管的剖视图。
图4是本发明中套管本体的主视图。
图5是本发明中套管本体的左视图。。
图6是本发明中套管本体的右视图。
图7是本发明中密封盖的主视图。
图8是图7沿A-A方向的剖视图。
图9是本发明中密封板的主视图。
图10是图9沿B-B方向的剖视图。
图11是图9沿C-C方向的剖视图。
图12是本发明中旋转扳手整体结构剖视图。
图13是图12沿D-D方向的断面图。
图中：1.测量元件；2.导线；3.中空圆管；4.螺纹盖；5.螺纹板；6.采集仪；7.防水接头；8.第一密封圈； 9.外螺纹段；9-1.第一螺纹段； 10.内螺纹段；10-1.第二螺纹段； 11.挡圈；12.第二密封圈；13.导线孔；14.沉孔；15.半圆管；16.定位栓；17.导线约束槽；18.磁铁；19.防水布。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
如图1-图13所示，本发明提供一种隧道管片测量元件导线2密封装置，包括套管本体和旋装扳手。
所述套管本体包括中空圆管3，中空圆管3的外端和内端分别设有外螺纹段9和内螺纹段10，为便于对中空圆管3的两端进行封堵，中空圆管3的外端和内端分别旋装有设有第一螺纹段9-1的螺纹盖4和设有第二螺纹段10-1的螺纹板5。
所述螺纹盖4、螺纹板5上设有彼此对应的多个导线孔13。
为方便螺纹板5与中空圆管3的配合安装，所述螺纹板5上设有多个旋装施力用的沉孔14。
为对螺纹板5的安装位置进行限定，所述内螺纹段10的端部设有挡圈11。
为提高螺纹盖4、螺纹板5与中空圆管3配合处的封闭性，所述螺纹板5与所述挡圈11之间设有第一密封圈8，所述螺纹盖4的底部与所述中空圆管3的端头之间设有第二密封圈12。
需要说明的是，所述套管本体长度为h-2/3a，其中h为管片厚度，a为混凝土保护层厚度。
鉴于该密封装置的使用位置，为保证其使用寿命，所述套管本体采用聚乙烯材料（PE100级）制作。中空圆管3的外径为50mm,中空圆管3的壁厚为5mm；所述螺纹盖4及螺纹板5的壁厚均为5mm。
所述旋装扳手包括两个相互配合的中空的半圆管15，旋装扳手的端部设有多个对应所述沉孔14的定位栓16，通过转动旋转扳手，能够对螺纹板5施加旋转扭力。
值得注意的是，两个半圆管15的端部还设有相互配合的导线约束槽17。
根据上述隧道管片测量元件导线密封装置，其使用方法包括以下步骤：
a.将装好测量元件（1）的导线（2）分别穿过所述螺纹盖（4）的导线孔（13），并用防水密封胶对该导线孔（13）进行密封处理；
b．将所述第二密封圈（12）放置在所述螺纹盖（4）底部，将螺纹盖（4）旋紧在中空圆管（3）的外端使得第二密封圈（12）贴合在所述中空圆管（3）的端部，并用防水密封胶对螺纹盖（4）与中空圆管（3）的配合处进行密封处理，并将多余的导线（2）存储在中空圆管（3）内；
c.将第一密封圈（8）放置在中空圆管（3）内螺纹段（10），将旋装扳手的定位栓（16）放置在沉孔（14）内，转动旋转扳手使螺纹板（5）旋接在内螺纹段（10）并使第一密封圈（8）与挡圈（11）贴合在一起；
d．将所述套管本体固定在管片内的两根受力钢筋中间，其中所述中空圆管（3）的内端与管片内缘平齐；
e.用防水布（19）将具有吸附作用的磁铁（18）固定在中空圆管（3）端头，将本管片的钢筋笼放置与模具内，并浇筑混凝土；
钢筋混凝土管片浇筑后：
f.待混凝土达到标准龄期28天后，利用磁铁（18）吸附作用找到预埋套管本***置，打开防水布（19）露出所述中空圆管（3）的端头，利用所述旋转扳手将所述螺纹板（5）取出；
g.通过防水接头（7）将所述中空圆管（3）内存储的导线（2）与外部导线（2）连接；
h.将连接好的导线（2）依次穿过所述螺纹板（5）的的导线孔（13），并将螺纹板（5）与导线（2）一起逆时针旋转数圈；
i.用组成所述旋装扳手的两个中空半圆管（15）的导线（2）约束槽卡主所有导线（2），将中空半圆管（15）端部的定位栓（16）***所述沉孔（14），顺时针旋转旋装扳手，将螺纹板（5）旋入所述中空圆管（3）使得所述第一密封圈（8）紧贴在所述挡圈（11）上；
j.用防水密封胶对导线（2）与所述螺纹板（5）的导线孔（13）之间的间隙以及螺纹板（5）与所述中空圆管（3）的配合处进行密封处理；
k.将通过导线（2）密封装置引出的导线（2）与采集仪（6）连接，读取管片结构受力监测数据。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。