CN104929162B - 一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法，包括钢套管、止水垫、阻隔塞、土压力盒、千斤顶、钢底座；使用时给千斤顶施加油压，利用千斤顶的顶进使土压力盒与阻隔塞一起向前移动。随着顶管或沉井继续移动，阻隔塞会由于摩擦力自动脱离土压力盒表面，利用千斤顶的顶程或设置限位器的方法使土压力盒受力面刚好与顶管或沉井外表面在同一平面，测读数据；在测读数据完成以后，千斤顶后退带回土压力盒，打开钢底座，取出千斤顶和土压力盒，及时密封钢套筒，防止水流渗透。本发明广泛用于混凝土顶管和沉井等施工风险评估和土压力监控量测时的埋设；埋设位置不受限制，定位准确，安装成本低，推进方便快捷，机械化程度高，可反复使用。

Description

一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑技术领域，具体地，涉及一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法。

背景技术

目前，顶管和沉井侧壁土压力主要的测试方法如下：在钢筋笼制作好之后，将土压力盒预埋进顶管或沉井侧壁之内，将土压力盒与即将浇筑好的侧壁外侧面平齐，将导线引至顶管或沉井内侧保护好以便日后测读。这种方法较为简单，工程界采用的比较多。

但是该种方法有以下缺点：

(1)在混凝土浇筑过程中很有可能出现土压力盒埋在结构之内，无法与结构外侧土体接触，不能得到准确的土压力值。

(2)土压力盒无任何保护措施，有可能被土层中较硬的砂石摩擦所损坏，测点存活率低。

(3)土压力盒使用为一次性，无法重复利用，造成浪费。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法，该埋设装置和埋设方法克服了以往测试方法可靠性差、精确度低、成活率不高、无法重复利用等缺点，具有全面、监测精度高、监测位置任意选取、监测装置不易损坏、可重复使用、顶进过程中方便快捷，机械化程度高等优点。

根据本发明的一个方面，提供一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，包括钢套管、止水垫、阻隔塞、土压力盒、千斤顶、钢底座，其中：

所述钢套筒焊接在顶管或沉井管片的钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井浇筑为一体；

所述止水垫安装于钢套筒的内壁；

所述钢底座安装固定于钢套筒的一端；

所述千斤顶固定于钢底座上并置于钢套筒内；

所述土压力盒和阻隔塞依次放置于千斤顶前方，土压力盒在千斤顶顶进作用下在一定范围内前后移动。

优选地，所述钢套筒为一与土压力盒适配的没有上下盖的圆形钢筒；钢套筒的内径比土压力盒直径大2-3mm，钢套筒的长度与混凝土顶管或沉井厚度相等，以便于制作混凝土顶管或沉井时搭设模板。

更优选地，在制作混凝土顶管或沉井时，在所述钢套筒中预先填充易清除的材料，以防止混凝土进入钢套筒。

优选地，所述止水垫均匀粘结于钢套筒内壁阻隔塞和土力盒能够接触的范围内。

更优选地，所述止水垫是一种富有弹性的止水材料。

优选地，所述钢底座上还预留有引线管槽，便于液压油管和导线通过。

优选地，所述千斤顶为具有顶程的小型或微型液压千斤顶。

优选地，所述土压力盒受力面朝向外侧，并在其非受力面和千斤顶接触的表面通过金属粘接胶水粘接。

优选地，所述阻隔塞放置于土压力盒受力面与外侧土层之间，以保护土压力盒受力面。

更优选地，在所述阻隔塞与土压力盒接触面上涂有润滑材料，使阻隔塞在需要时易于脱离土压力盒的接触面。

更优选地，所述阻隔塞为柔软、耐磨、密封、防水的材料。

根据本发明的一个方面，提供一种外侧壁土压力盒液压式埋设方法，包括如下步骤：

第一步、安装钢套筒

钢套筒在钢筋笼制作时焊接在钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井浇筑成一体；为防止混凝土进入钢套筒，预先在钢套筒中填充一些易清除的材料；

第二歩、粘贴止水垫

顶管或沉井成型以后，运到施工现场，均匀地在钢套筒内壁阻隔塞和土力盒能够接触到的范围内粘贴止水垫；

第三歩、千斤顶与钢底座固定

将带有量程的千斤顶固定于钢底座的一侧并置于钢套筒内部；

第四步、千斤顶与土压力盒固定

将土压力盒受力面朝向外侧，并在其非受力面和千斤顶接触的表面用金属粘接胶水粘接；

第五步、安装阻隔塞与钢底座

将阻隔塞放置在土压力盒与外侧土层之间，用于保护土压力盒的受力面，并且在其与土压力盒接触面上涂上润滑材料，使其在需要时易于脱离土压力盒表面；将固定有千斤顶和土压力盒的钢底座螺旋安装在钢套筒内；在钢底座上预留引线管槽用于液压油管和导线通过；

第六步、当顶管或沉井将要到达需测量的位置时，给千斤顶施加油压，利用千斤顶的顶进使土压力盒与阻隔塞一起向前移动；随着顶管或沉井继续往前移动，阻隔塞会由于摩擦力自动脱离土压力盒表面；利用千斤顶的顶程或设置限位器的方法，使土压力盒受力面刚好与顶管或沉井外表面在同一平面，即可测读数据；

第七步、在测读完成以后，千斤顶后退带回土压力盒，打开钢底座，取出千斤顶和土压力盒，并及时密封钢套筒以防止水流渗透；对土压力盒和千斤顶进行清理以备下次使用。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明克服了以往测试方法可靠性差、精确度低、成活率不高、无法重复利用等缺点，尤其是在侧壁摩擦力较大、坚硬颗粒物较多的砂土层中，暴露在外的土压力盒受力面容易破坏，此装置可对土压力盒进行有效的保护。本发明具有全面、监测精度高、监测位置任意选取、土压力盒不易损坏、可重复使用、顶进过程中方便快捷，机械化程度高等优点，具有较强的实用性和较高的经济性；此外，由于结构所处位置深度越大，所受土压力越大，故对于埋深较大的顶管或沉井，本装置可通过施加油压，推进千斤顶的方式，克服该装置在顶进过程中所受的较大的土压阻力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例埋设装置剖面图，

图中：201—顶管或沉井；202—钢套筒；203—止水垫；204—阻隔塞；205—土压力盒；206—千斤顶；207—钢底座；208—引线管槽；209—液压油管；210—导线。

图2为本发明一实施例埋设方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，包括钢套筒202、止水垫203、阻隔塞204、土压力盒205、千斤顶206、钢底座207，钢套筒202焊接在顶管或沉井201管片的钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井201浇筑为一体；在钢套筒202中安装止水垫203；钢底座207安装固定在钢套筒202上，钢底座207上预留引线管槽208，千斤顶206固定在钢底座207上；在千斤顶206前方依次放置土压力盒205和阻隔塞204，其中，土压力盒205可以在千斤顶206的推进作用下在一定范围内前后移动。

如图1、2所示，本实施例提供一种应用于顶管或沉井2-1上的外侧壁土压力盒旋进式埋设方法，包括如下步骤：

第一步，安装钢套筒202

钢套筒202在钢筋笼制作时焊接在钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井201浇筑成一体，为防止混凝土进入钢套筒202，预先在钢套筒202中填充一些易清除的材料。

第二歩，顶管或沉井成型以后，运到施工现场，均匀地在钢套筒202内壁阻隔塞204和土力盒205能够接触到的范围内粘贴止水垫203；止水垫203是一种富有弹性的止水材料。

第三歩，将带有量程的千斤顶206固定在钢底座207上。

第四步，将土压力盒205与千斤顶206粘接固定

注意土压力盒205受力面朝向外侧，并在其非受力面和千斤顶206接触的表面用金属粘接胶水粘接。

第五步，安装阻隔塞204与钢底座207

阻隔塞204为较柔软、耐磨、密封、防水的材料，放置在土压力盒205与外侧土层之间，利用其保护土压力盒205受力面，并且在其与土压力盒205接触面上涂上润滑材料，使其在需要时易于脱离土压力盒205表面。将固定有千斤顶206和土压力盒205的钢底座207螺旋安装在钢套筒202上，既不影响装置正常使用又便于以后拆卸。在钢底座207上预留引线管槽208，便于液压油管209及导线210通过。

第六步，当顶管或沉井201将要到达需测量的位置时，给千斤顶206施加油压，利用千斤顶206的顶进使土压力盒205与阻隔塞204一起向前移动；随着顶管或沉井201继续往前移动，阻隔塞204会由于摩擦力自动脱离土压力盒205表面；利用千斤顶206的顶程或设置限位器的方法，使土压力盒205受力面刚好与顶管或沉井201外表面在同一平面，此时即可测读数据。

第七步，在测读完成以后，千斤顶206后退带回土压力盒205，打开钢底座207，取出千斤顶206和土压力盒205，及时密封钢套筒202，防止水流渗透；对土压力盒205和千斤顶206进行清理以备下次使用。

本发明所述装置和方法，克服了以往测试方法可靠性差、精确度低、成活率不高、无法重复利用等缺点，尤其是在侧壁摩擦力较大、坚硬颗粒物较多的砂土层中，暴露在外的土压力盒受力面容易破坏，此装置可对土压力盒进行有效的保护。本发明具有全面、监测精度高、监测位置任意选取、土压力盒不易损坏、可重复使用、顶进过程中方便快捷，机械程度高等优点，具有较强的实用性和较高的经济性；此外，由于结构所处位置深度越大，所受土压力越大，故对于埋深较大的顶管或沉井，本装置可通过施加油压，推进千斤顶的方式，克服该装置在顶进过程中所受的较大的土压阻力。。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，包括钢套管、止水垫、阻隔塞、土压力盒、千斤顶、钢底座，其中：

所述钢套筒焊接在顶管或沉井管片的钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井浇筑为一体；

所述止水垫安装于钢套筒的内壁；

所述钢底座安装固定于钢套筒的一端；

所述千斤顶固定于钢底座上并置于钢套筒内；

所述土压力盒和阻隔塞依次放置于千斤顶前方，土压力盒在千斤顶顶进作用下在一定范围内前后移动；

所述钢套筒为一与土压力盒适配的、没有上下盖的圆形钢筒；钢套筒的内径比土压力盒直径大2-3mm，钢套筒的长度与混凝土顶管或沉井厚度相等，以便于制作混凝土顶管或沉井时搭设模板，并在制作混凝土顶管或沉井时在钢套筒中预先填充易清除的材料，以防止混凝土进入钢套筒。

2.根据权利要求1所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述止水垫均匀粘结于钢套筒内壁阻隔塞和土力盒能够接触的范围内。

3.根据权利要求1所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述钢底座上预留有引线管槽，便于液压油管和导线通过。

4.根据权利要求1所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述千斤顶为具有顶程的小型或微型液压千斤顶。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述土压力盒受力面朝向外侧，并在其非受力面和千斤顶接触的表面通过金属粘接胶水粘接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述阻隔塞放置于土压力盒受力面与外侧土层之间，以保护土压力盒受力面。

7.根据权利要求6所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，在所述阻隔塞与土压力盒接触面上涂有润滑材料，使阻隔塞在需要时易于脱离土压力盒的接触面。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置，其特征在于，所述止水垫是一种富有弹性的止水材料；所述阻隔塞为柔软、耐磨、密封、防水的材料。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的外侧壁土压力盒液压式埋设装置的埋设方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、安装钢套筒

钢套筒在钢筋笼制作时焊接在钢筋笼上，并在浇筑混凝土时与顶管或沉井浇筑成一体；为防止混凝土进入钢套筒，预先在钢套筒中填充一些易清除的材料；

第二歩、粘贴止水垫

顶管或沉井成型以后，运到施工现场，均匀地在钢套筒内壁阻隔塞和土力盒能够接触到的范围内粘贴止水垫；

第三歩、千斤顶与钢底座固定

将带有量程的千斤顶固定于钢底座的一侧并置于钢套筒内部；

第四步、千斤顶与土压力盒固定

将土压力盒受力面朝向外侧，并在其非受力面和千斤顶接触的表面用金属粘接胶水粘接；

第五步、安装阻隔塞与钢底座

将阻隔塞放置在土压力盒与外侧土层之间，用于保护土压力盒的受力面，并且在其与土压力盒接触面上涂上润滑材料，使其在需要时易于脱离土压力盒表面；将固定有千斤顶和土压力盒的钢底座螺旋安装在钢套筒内；在钢底座上预留引线管槽用于液压油管和导线通过；

第六步、当顶管或沉井将要到达需测量的位置时，给千斤顶施加油压，利用千斤顶的顶进使土压力盒与阻隔塞一起向前移动；随着顶管或沉井继续往前移动，阻隔塞会由于摩擦力自动脱离土压力盒表面；利用千斤顶的顶程或设置限位器的方法，使土压力盒受力面刚好与顶管或沉井外表面在同一平面，即可测读数据；

第七步、在测读完成以后，千斤顶后退带回土压力盒，打开钢底座，取出千斤顶和土压力盒，并及时密封钢套筒以防止水流渗透；对土压力盒和千斤顶进行清理以备下次使用。