CN108151920A - 一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法 - Google Patents

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    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general

Abstract

本发明公开了一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法，包括呈环形的橡胶圈，其设置在压力盒外圈用于固定压力盒；在压力盒底部通过一个座托托住；座托以及橡胶圈放置在所述的一个防侧滑外套内，且通过调整螺栓调整压力盒的角度以及压力盒贴合围岩面的贴合程度；防侧滑外套连接升降套管，升降套管套装在一个底座固定杆上，底座固定杆底部固定在固定底座上。

Description

一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法。
背景技术
在地下工程施工中，围岩压力量测属于选测项目之一。监测人员常常埋设压力计进行量测，但在岩质隧道中，围岩压力的量测存在诸多困难，压力盒的埋设方法也有以下几种缺点：
1、监测人员往往采用将压力计电焊在初期支护钢拱架上的方法，而这种电焊的做法会产生高温，使得压力盒的标定系数发生改变，最终导致测量结果出现较大误差甚至错误；
2、压力盒电焊在钢拱架上后，压力盒与围岩还存在较大的间隙，压力盒没有与围岩直接接触，测量结果与真实的围岩压力存在较大差别：
3、压力盒底面与钢拱架直接接触，压力盒底面接触面不是平的，而压力盒底面接触面的凸出或凹进会使得测量结果偏大或偏小；
4、埋设压力盒时没有考虑横向力对测量结果的影响；
5、压力盒在测量隧道拱腰或拱肩处的围岩压力时，压力盒容易滑落，同时混凝土的收缩作用也会使得测量结果产生较大误差；
6、压力盒难以与围岩接触面保持平行。
因此，设计一种测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，既能使得压力盒与围岩紧贴，又能保证压力盒标定参数的稳定，且能消除横向力对压力盒影响，使得压力盒能够获得隧道的真实围岩压力是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，包括呈环形的橡胶圈，其设置在压力盒外圈用于固定压力盒；在所述压力盒底部通过一个座托托住；所述座托以及橡胶圈放置在所述的一个防侧滑外套内，且通过调整螺栓调整压力盒的角度以及压力盒贴合围岩面的贴合程度；所述的防侧滑外套连接升降套管，所述的升降套管套装在一个底座固定杆上，所述的底座固定杆底部固定在固定底座上。
进一步的，所述的座托的底面中心设有一个球体空心槽，所述的空心槽与一个座托固定杆配合，既可防止压力盒座托滑落，又可使压力盒座托进行旋转调整压力盒角度。
进一步的，压力盒座托的底部还设有呈半球形的三个螺栓小孔，所述的螺栓小孔与连接螺栓配合，用于调整螺栓调整压力盒座托的角度以使压力盒贴合围岩面。
进一步的，所述的连接螺栓以及座托固定杆均穿过防侧滑外套的底部。
进一步的，所述的升降套管和底座固定杆沿竖直方向上均设有多个螺栓孔，所述的螺栓孔与升降螺栓配合调整升降套管的高度，使得压力盒贴合围岩面。
进一步的，所述的底座固定杆下面是固定底座，其可电焊在钢拱架上，用于整个装置的固定。
本发明在具体实施时，分为以下几个步骤：
1、压力盒放置：将压力计放置在橡胶圈内，压力盒座托之上；
2、高度确定：将整个装置放置在钢拱架上，利用升降套管将上部装置进行升降，使得压力盒能够大约贴住围岩面，记住此时升降套管和底座固定杆的相对位置，并用升降螺栓进行整个固定装置高度的固定；
3、装置固定：高度确定好后，进行整个装置的固定，将固定底座电焊在钢拱架上；
4、压力盒角度调整：装置固定好后，使用调整螺栓进行压力盒角度的调整，使得压力盒能够紧贴围岩面；此时，完成压力盒的的固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过在压力盒周边布置橡胶圈，既可起到固定压力盒的作用，又可减少混凝土收缩等引起的侧向力的影响，可以提高围岩压力量测的准确性。
2、压力盒座托的存在使得压力盒底面接触平整，从而消除了因钢拱架的凸出引起的测量结果的偏大。
3、调整螺栓的存在使得压力盒可以调整角度，使得压力盒与围岩面紧密贴合。
4、升降套管可以调整压力盒高度，使压力盒紧贴围岩面。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构示意图；
图2是橡胶圈1和压力盒2的俯视结构示意图；
图3是压力盒座托3的仰视结构示意图；
图4是压力盒座托3的正视结构示意图；
图中标记：1、橡胶圈，101、压力盒测线，2、压力盒，3、压力盒座托，301-303、调整螺栓顶口，304、压力盒座托固定杆顶口，305、橡胶圈外套，4、防侧滑外套，5、压力盒座托固定杆，6、调整螺栓，7、升降螺栓孔，8、升降螺栓，9、升降套管，10、底座固定杆，11、固定底座。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在以下不足，1、监测人员往往采用将压力计电焊在初期支护钢拱架上的方法，而这种电焊的做法会产生高温，使得压力盒的标定系数发生改变，最终导致测量结果出现较大误差甚至错误；2、压力盒电焊在钢拱架上后，压力盒与围岩还存在较大的间隙，压力盒没有与围岩直接接触，测量结果与真实的围岩压力存在较大差别：3、压力盒底面与钢拱架直接接触，压力盒底面接触面不是平的，而压力盒底面接触面的凸出或凹进会使得测量结果偏大或偏小；4、埋设压力盒时没有考虑横向力对测量结果的影响；5、压力盒在测量隧道拱腰或拱肩处的围岩压力时，压力盒容易滑落，同时混凝土的收缩作用也会使得测量结果产生较大误差；6、压力盒难以与围岩接触面保持平行。
为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，包括橡胶圈1，其可固定压力盒2；压力盒2下面是压力盒座托3，压力盒座托3的底面中心为一个球体空心304，将压力盒座托固定杆套5在里面，压力盒座托3内周边有呈半球形的三个螺栓小孔301、302、303，用于调整螺栓调整压力盒座托的角度以使压力盒贴合围岩面；外面有防侧滑外套4，防侧滑外套4下面是升降套管9，升降套管9下面是底座固定杆10，两者上面有升降螺栓孔7，可用升降螺栓孔7调整升降套管9的高度，使得压力盒2贴合围岩面；底座固定杆10下面是固定底座11，其可电焊在钢拱架上，用于整个装置的固定。
通过在压力盒周边布置橡胶圈，既可起到固定压力盒的作用，又可减少混凝土收缩等引起的侧向力的影响，可以提高围岩压力量测的准确性。
压力盒座托的存在使得压力盒底面接触平整，从而消除了因钢拱架的凸出引起的测量结果的偏大。
本发明在具体实施时，分为以下几个步骤：
1、压力盒放置：将压力计2放置在橡胶圈1内，压力盒座托3之上；
2、高度确定：将整个装置放置在钢拱架上，利用升降套管9将上部装置进行升降，使得压力盒2能够大约贴住围岩面，记住此时升降套管9和底座固定杆10的相对位置，并用升降螺栓8进行整个固定装置高度的固定；
3、装置固定：高度确定好后，进行整个装置的固定，将固定底座电焊在钢拱架上；
4、压力盒角度调整：装置固定好后，使用调整螺栓进行压力盒角度的调整，使得压力盒能够紧贴围岩面。此时，完成压力盒的的固定。
本发明结构简单，操作方便，通过在压力盒周边布置的橡胶圈，既可起到固定压力盒的作用，又可减少混凝土收缩等引起的侧向力的影响，可以提高围岩压力测量的准确性；压力盒座托的存在使得压力盒底面接触平整，从而消除了因钢拱架的凸出引起的测量结果的偏大；调整螺栓的存在使得压力盒可以调整角度，使得压力盒与围岩面紧密贴合；升降套管可以调整压力盒高度，使压力盒紧贴围岩面；整体上使得压力盒的埋设更为科学合理，提高了围岩压力测量的准确性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，包括呈环形的橡胶圈，其设置在压力盒外圈用于固定压力盒；在所述压力盒底部通过一个座托托住；所述座托以及橡胶圈放置在所述的一个防侧滑外套内，且通过调整螺栓调整压力盒的角度以及压力盒贴合围岩面的贴合程度；所述的防侧滑外套连接升降套管，所述的升降套管套装在一个底座固定杆上，所述的底座固定杆底部固定在固定底座上。
2.如权利要求1所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，所述的座托的底面中心设有一个球体空心槽，所述的空心槽与一个座托固定杆配合。
3.如权利要求1所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，所述压力盒座托的底部还设有呈半球形的三个螺栓小孔，所述的螺栓小孔与连接螺栓配合，用于调整螺栓调整压力盒座托的角度以使压力盒贴合围岩面。
4.如权利要求1所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，所述的连接螺栓以及座托固定杆均穿过防侧滑外套的底部。
5.如权利要求1所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，所述的升降套管和底座固定杆沿竖直方向上均设有多个螺栓孔，所述的螺栓孔与升降螺栓配合调整升降套管的高度，使得压力盒贴合围岩面。
6.如权利要求1所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，所述的底座固定杆下面是固定底座，其可电焊在钢拱架上，用于整个装置的固定。
7.如权利要求1-6任一所述的用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、压力盒放置：将压力计放置在橡胶圈内，压力盒座托之上；
步骤2、高度确定：将整个装置放置在钢拱架上，利用升降套管将上部装置进行升降，使得压力盒能够大约贴住围岩面，记住此时升降套管和底座固定杆的相对位置，并用升降螺栓进行整个固定装置高度的固定；
步骤3、装置固定：高度确定好后，进行整个装置的固定，将固定底座电焊在钢拱架上；
步骤4、压力盒角度调整：装置固定好后，使用调整螺栓进行压力盒角度的调整，使得压力盒能够紧贴围岩面；此时，完成压力盒的固定。
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