一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隧道盾構(gòu)參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法施工是隧道暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構(gòu)機械在地中推進，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機械化施工方法，由于盾構(gòu)法施工在技術(shù)和安全上的優(yōu)越性，目前在隧道工程中應用廣泛。
[0003]盾構(gòu)隧道施工中采用了特殊的工藝一壁后注漿，注漿層包裹了隧道表面。傳統(tǒng)的隧道管片表面土壓力測試方法中，將土壓力計預先埋設(shè)在管片表面。土壓力計被壁后注漿層包裹其中，影響土壓力監(jiān)測結(jié)果的可靠性，且監(jiān)測對象單一。因此，急需尋求一種可以監(jiān)測隧道周邊土體真實受力狀態(tài)的測試技術(shù)和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種安裝使用方便、可靠性高、可同時測量土壓力和孔隙水壓力的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006]一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，用于測量土體的土壓力和孔隙水壓力，與應變儀連接，包括壓力監(jiān)測棒棒體，所述壓力監(jiān)測棒棒體包括柱形桿狀棒體、連接在柱形桿狀棒體一端端部的端部隔間和套設(shè)在柱形桿狀棒體另一端的密封盒，所述端部隔間內(nèi)設(shè)有土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器上設(shè)置的引出導線穿過柱形桿狀棒體與應變儀連接。
[0007]所述端部隔間包括圓桶狀殼體和隔板，所述隔板將圓桶狀殼體分為第一隔間和第二隔間，所述土壓力傳感器設(shè)置于第一隔間內(nèi)，土壓力傳感器的受力面直接與土體接觸，所述孔隙水壓力傳感器設(shè)置于第二隔間內(nèi)，所述第二隔間的側(cè)壁上設(shè)有若干圓形透水孔。
[0008]所述土壓力傳感器與隔板緊密膠結(jié)固定。
[0009]所述孔隙水壓力傳感器與圓桶狀殼體的底板緊密膠結(jié)固定。
[0010]所述隔板和圓桶狀殼體的底板上均設(shè)有用于穿過引出導線的孔隙，所述圓桶狀殼體的底板的孔隙處由環(huán)氧樹脂密封。
[0011]所述密封盒包括密封前盒和密封后盒，所述密封前盒固定在管片注漿孔處的預埋件上，所述密封后盒螺接在密封前盒外，所述密封前盒、密封后盒、柱形桿狀棒體的連接處填充有牛油盤根。
[0012]所述端部隔間的直徑大于或等于柱形桿狀棒體的直徑。
[0013]所述土壓力傳感器為微型土壓力盒。
[0014]所述孔隙水壓力傳感器為微型孔隙水壓力計。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下特點：
[0016]I)本實用新型設(shè)有土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，可同時測量土壓力和孔隙水壓力，克服了傳統(tǒng)測量方法難以實現(xiàn)管片表面孔隙水壓力測量的難題；
[0017]2) 土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器集成布置在相同位置，克服了傳統(tǒng)測量方法無法實現(xiàn)同一位置的缺點；
[0018]3)本實用新型可在同一時刻同時測量土體總壓力和孔隙水壓力，直接獲得土體有效應力；
[0019]4)采用微型土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，集成體積小，克服了傳統(tǒng)方法鉆孔安裝傳感器對地層原始應力狀態(tài)擾動大的弊端；
[0020]5)在土壓力棒安裝前，鉆機的鉆頭穿過管片進入土體的深度可根據(jù)測量需要進行調(diào)節(jié)，且用于固定和密封土壓力棒的方式不受土壓力棒長度制約，因此土壓力棒的埋置深度可控，與傳統(tǒng)預埋傳感器的方式相比，測量部位更具靈活性。
[0021]6)可將傳感器送至隧道同步注漿層以外，測量不受注漿層影響的真實土壓力和孔隙水壓力，克服了在管片表面安裝土壓力傳感器的傳統(tǒng)測量方法無法測量真實土壓力的缺陷；
[0022]7)本實用新型利用管片上預制的注漿孔進行土壓力監(jiān)測棒的安裝，無需在管片上專門鉆孔，克服了傳統(tǒng)方法鉆孔安裝傳感器對管片造成的破壞。
[0023]8)在隧道管片拼裝后安裝，無需像傳統(tǒng)方法那樣在管片制作階段預埋傳感器，克服了傳感器預埋成活率低且無法更換的弊端。
[0024]9) 土壓力監(jiān)測棒通過螺紋連接固定在注漿孔的預埋件上，用畢方便拆除，恢復管片原有狀態(tài)。
[0025]10)本實用新型適用范圍廣，除了可應用于盾構(gòu)隧道的水土壓力監(jiān)測外，還可應用于基坑、墻壁等其它需要進行水土壓力監(jiān)測的領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0026]圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實用新型端部隔間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本實用新型密封盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0030]如圖I所示，本實施例提供一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，設(shè)置在注漿孔內(nèi)，一端依次穿過管片C、注漿層B與土體A接觸，用于測量土體A的土壓力和孔隙水壓力，另一端與應變儀連接。該盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒包括壓力監(jiān)測棒棒體3，壓力監(jiān)測棒棒體3包括柱形桿狀棒體4、連接在柱形桿狀棒體4 一端端部的端部隔間8和套設(shè)在柱形桿狀棒體4另一端的密封盒7，端部隔間8的直徑大于或等于柱形桿狀棒體4的直徑，端部隔間8內(nèi)設(shè)有土壓力傳感器I和孔隙水壓力傳感器2，土壓力傳感器I和孔隙水壓力傳感器2上設(shè)置的引出導線5穿過柱形桿狀棒體4與應變儀連接。本實施例中，土壓力傳感器I為微型土壓力盒，孔隙水壓力傳感器2為微型孔隙水壓力計，集成體積小。
[0031]如圖2所示，端部隔間8包括圓桶狀殼體和隔板，隔板將圓桶狀殼體分為第一隔間和第二隔間，土壓力傳感器I設(shè)置于第一隔間內(nèi)，土壓力傳感器I的受力面直接與土體A接觸，孔隙水壓力傳感器2設(shè)置于第二隔間內(nèi)，第二隔間的側(cè)壁上設(shè)有若干圓形透水孔9，使得土體孔隙水可以充分自然地滲透到微型土壓力計周圍。土壓力傳感器I與隔板緊密膠結(jié)固定。孔隙水壓力傳感器2與圓桶狀殼體的底板緊密膠結(jié)固定。隔板和圓桶狀殼體的底板上均設(shè)有用于穿過引出導線的孔隙，圓桶狀殼體的底板的孔隙處由環(huán)氧樹脂6密封。
[0032]如圖3所示，密封盒7包括密封前盒14和密封后盒12，密封前盒14通過螺紋10固定在管片注漿孔處的預埋件11上，密封后盒12通過螺紋15螺接在密封前盒14外，密封前盒14、密封后盒12、柱形桿狀棒體4的連接處填充有牛油盤根13。由于牛油盤根13是具有一定彈塑性的材料，當其密封后盒12在與密封前盒14連接的過程中，牛油盤根13受擠壓，與土壓力棒棒體3緊密接觸，以實現(xiàn)固定和封水功能。
[0033]采用上述盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒進行土壓力監(jiān)測時，壓力監(jiān)測棒棒體3依次穿過管片C、注漿層B至土體A，管片C與壓力監(jiān)測棒棒體3的連接處由密封盒7密封，通過土壓力傳感器I和孔隙水壓力傳感器2同時測量土壓力和孔隙水壓力，測量結(jié)果通過引出導線5傳輸至應變儀。
[0034]上述水土壓力監(jiān)測棒除了可應用于盾構(gòu)隧道的水土壓力監(jiān)測外，還可應用于基坑、墻壁等其它需要進行水土壓力監(jiān)測的領(lǐng)域，原理與本實施例相同。
[0035]上述對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應用本實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型的范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，用于測量土體的土壓力和孔隙水壓力，與應變儀連接，包括壓力監(jiān)測棒棒體（3)，其特征在于，所述壓力監(jiān)測棒棒體（3)包括柱形桿狀棒體(4)、連接在柱形桿狀棒體（4) 一端端部的端部隔間（8)和套設(shè)在柱形桿狀棒體（4)另一端的密封盒（7)，所述端部隔間（8)內(nèi)設(shè)有土壓力傳感器（I)和孔隙水壓力傳感器（2)，所述土壓力傳感器（I)和孔隙水壓力傳感器（2)上設(shè)置的引出導線（5)穿過柱形桿狀棒體（4)與應變儀連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述端部隔間（8)包括圓桶狀殼體和隔板，所述隔板將圓桶狀殼體分為第一隔間和第二隔間，所述土壓力傳感器（I)設(shè)置于第一隔間內(nèi)，土壓力傳感器（I)的受力面直接與土體接觸，所述孔隙水壓力傳感器（2)設(shè)置于第二隔間內(nèi)，所述第二隔間的側(cè)壁上設(shè)有若干圓形透水孔（9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述土壓力傳感器(I)與隔板緊密膠結(jié)固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述孔隙水壓力傳感器（2)與圓桶狀殼體的底板緊密膠結(jié)固定。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述隔板和圓桶狀殼體的底板上均設(shè)有用于穿過引出導線的孔隙，所述圓桶狀殼體的底板的孔隙處由環(huán)氧樹脂出）密封。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述密封盒（7)包括密封前盒（14)和密封后盒（12)，所述密封前盒（14)固定在管片注漿孔處的預埋件（11)上，所述密封后盒（12)螺接在密封前盒（14)外，所述密封前盒（14)、密封后盒（12)、柱形桿狀棒體（4)的連接處填充有牛油盤根（13)。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述端部隔間（8)的直徑大于或等于柱形桿狀棒體（4)的直徑。8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述土壓力傳感器(I)為微型土壓力盒。9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，其特征在于，所述孔隙水壓力傳感器（2)為微型孔隙水壓力計。
【專利摘要】本實用新型涉及一種盾構(gòu)隧道水土壓力監(jiān)測棒，包括壓力監(jiān)測棒棒體，所述壓力監(jiān)測棒棒體包括柱形桿狀棒體、連接在柱形桿狀棒體一端端部的端部隔間和套設(shè)在柱形桿狀棒體另一端的密封盒，所述端部隔間內(nèi)設(shè)有土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器上設(shè)置的引出導線穿過柱形桿狀棒體與應變儀連接；進行土壓力監(jiān)測時，壓力監(jiān)測棒棒體依次穿過管片、注漿層至土體，管片與壓力監(jiān)測棒棒體的連接處由密封盒密封，通過土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器同時測量土壓力和孔隙水壓力，測量結(jié)果通過引出導線傳輸至應變儀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有安裝使用方便、可靠性高、可同時測量土壓力和孔隙水壓力等優(yōu)點。
【IPC分類】G01L11/00, G01L1/00
【公開號】CN205157084
【申請?zhí)枴緾N201520877888
【發(fā)明人】白云, 胡向東, 鄧聲君, 陳昂
【申請人】白云
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月5日