本技术涉及隧道脱空检测，具体涉及一种隧道衬砌全断面脱空检测装置。
背景技术：
1、隧道脱空指由于地质条件、施工工艺、运营和维护等原因隧道衬砌的混凝土层出现脱空空洞，多数脱空空洞常出现在初支与衬砌的接缝处，即衬砌的断面处，隧道衬砌脱空空洞使衬砌受到不均匀的荷载，不能产生充分的地层反力，对结构的承载力产生不可忽略的影响。
2、一般而言，目前主要采用的有两种装置：探地雷达装置和敲击装置。其中探地雷达装置采用电磁波作为探针来感知衬砌后面的脱空空腔。其原理是利用一个电磁波天线，向衬砌发射一个脉冲雷达波，一般是微波。这一脉冲雷达波在衬砌和围岩中传播，经过各种介质交界面时，一些雷达波能量被反射后，被接收天线接收。反射电磁波的实际传播路径、强度、波形等，会受到界面的性质、几何形态的影响。结合反射信号时延、形状，以及频谱特性等情况，能获得目标深度、介质的结构、性质等相关情况。因为衬砌后脱空空腔为空气，空气的电磁常数和混凝土、围岩等相差很大，所以能够根据其回波，判断出空腔的尺寸等。但是探地雷达操作复杂，不便于检测。
3、敲击装置采用声波作为探针。其技术原理基于其探测声波在不同的界面的反射。因为衬砌和围岩的机械常数与空气的机械常数差别很大，所以在空气和衬砌的界面，会发生声波的反射。通过探测这种发射，就能够比较明显地感知到脱空空腔，敲击装置操作复杂不便于检测，效率低下。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种隧道衬砌全断面脱空检测装置，解决了现有检测隧道脱空的装置操作复杂、检测不便的问题。
2、为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
3、提供一种隧道衬砌全断面脱空检测装置，包括位于隧道中初支和衬砌之间的防水层，防水层上设有多个固定环板，每个固定环板上均设有多个与衬砌混凝土抵触相连的挤压式导电开关，每个导电开关分别与位于隧道内的灯泡组件串联，衬砌的混凝土脱空导致导电开关断路。
4、本方案中，通过在初支上的防水层上设置带有导电开关的固定环板，能够检测隧道衬砌的混凝土在填充凝固后是否脱空，如果导电开关处的混凝土凝固后密实，则导电开块闭合导通使灯泡组件上的灯泡亮起；如果导电开关处的混凝土脱空以导致该处混凝土与导电开关存有间隙，则导电开关断路使灯泡组件上的灯泡熄灭，本方案无需复杂的操作步骤，检测方便，且通过设置在不同隧道的导电开关和灯泡组件便于判断隧道衬砌的脱空部位，方便工人检修衬砌断面处脱空的混凝土。
5、进一步地，每个固定环板呈半圆环结构且每个固定环板的外环面与初支内壁紧贴，多个固定环板通过导线束电性连接，多个导电开关均通过导线束分别与灯泡组件串联。通过一根导线束电连接多个固定环板，并利用导线束内的多根导线分别将多个导电开关与灯泡组件串联，避免在隧道防水层内上导线过于分散，不便于走线。
6、进一步地，多个固定环板沿隧道纵向均匀分布，每个固定环板上的多个导电开关沿固定环板的圆周方向均匀分布。如此布置多个固定环板和多个导电开关便于均匀检测隧道衬砌多个部位的脱空状况。
7、进一步地，导电开关包括固定在固定环板上的外壳，外壳的内设有均与导线束电连接的第一导电片和第二导电片，第一导电片固定在外壳的内底部，第二导电片与外壳弹性连接，第二导电片的一端为暴露在外壳开口处且与衬砌混凝土抵触的挤压端，第二导电片的另一端为用于与第一导电片导通的导电端；衬砌的混凝土脱空导致第二导电片向外壳外伸出使导电端与第一导电片断路。通过第二导电片能够检测衬砌混凝土的填充混凝土的密实或者脱空状态；混凝土处于密实状态时会挤压第二导电片的挤压端从而使导电端与第一导电片导通；混凝土脱空时，第二导电片将在弹力作用下伸出外壳使导电端与第一导电片断路。
8、进一步地，作为第二导电片与外壳具体的一种弹性连接方式，外壳内开设有与第二导电片滑动连接的滑槽，第二导单片的两侧设有滑动设置在滑槽内的凸缘，凸缘通过弹簧与滑槽连接。
9、进一步地，灯泡组件包括与电源连接的多个灯泡，多个灯泡与多个导电开关呈一一匹配关系，每个灯泡均通过导线束每个导电开关串联。通过灯泡的设置便于人员直观地了解到导电开关的导通状态从而获取到隧道衬砌各部位的脱空状态。
10、进一步地，多个灯泡分别与io模块上的多个io口电连接，io模块与上位机电连接，上位机分别与电源和蓝牙模块连接。上位机能够通过io模块获取多个导电开关的导通信号，且通过蓝牙模块能将导通信号无线传递至手机或其他通讯设备，从而便于人员获取到隧道衬砌脱空部位的信息。
11、本实用新型公开了一种隧道衬砌全断面脱空检测装置，其有益效果为：
12、本实用新型通过固定环板上的多个导电开关能够检测到隧道衬砌上断面的脱空状态，且通过灯泡组件直观反应出各个导电开关的导通状态，相较于现有检测隧道脱空的装置，本方案操作简单，且检测效率高。
1.一种隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：包括位于隧道中初支(1)和衬砌(4)之间的防水层(11)，所述防水层(11)上设有多个固定环板(2)，每个所述固定环板(2)上均设有多个与所述衬砌(4)混凝土抵触相连的挤压式导电开关(3)，每个所述导电开关(3)分别与位于所述隧道内的灯泡组件(5)串联，衬砌(4)的混凝土脱空导致导电开关(3)断路。
2.根据权利要求1所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：每个所述固定环板(2)呈半圆环结构且每个固定环板(2)的外环面与所述初支(1)内壁紧贴，多个固定环板(2)通过导线束(6)电性连接，多个所述导电开关(3)均通过导线束(6)分别与所述灯泡组件(5)串联。
3.根据权利要求2所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：多个所述固定环板(2)沿所述隧道纵向均匀分布，每个固定环板(2)上的多个所述导电开关(3)沿固定环板(2)的圆周方向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：所述导电开关(3)包括固定在所述固定环板(2)上的外壳(31)，所述外壳(31)的内设有均与所述导线束(6)电连接的第一导电片(32)和第二导电片(33)，所述第一导电片(32)固定在外壳(31)的内底部，所述第二导电片(33)与外壳(31)弹性连接，第二导电片(33)的一端为暴露在外壳(31)开口处且与所述衬砌(4)混凝土抵触的挤压端(331)，第二导电片(33)的另一端为用于与第一导电片(32)导通的导电端(332)；衬砌(4)的混凝土脱空导致第二导电片(33)向外壳(31)外伸出使所述导电端(332)与第一导电片(32)断路。
5.根据权利要求4所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：所述外壳(31)内开设有与所述第二导电片(33)滑动连接的滑槽(311)，第二导单片的两侧设有滑动设置在所述滑槽(311)内的凸缘(333)，所述凸缘(333)通过弹簧(312)与滑槽(311)连接。
6.根据权利要求3所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：所述灯泡组件(5)包括与电源连接的多个灯泡(51)，多个所述灯泡(51)与多个所述导电开关(3)呈一一匹配关系，每个灯泡(51)均通过所述导线束(6)与每个导电开关(3)串联。
7.根据权利要求6所述的隧道衬砌全断面脱空检测装置，其特征在于：多个所述灯泡(51)分别与io模块上的多个io口电连接，所述io模块与上位机电连接，所述上位机分别与电源和蓝牙模块连接。
