CN109681240B - 隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，包括预埋在隧道混凝土内的管道，管道两端高于中部，一端与位于衬砌背后的纵向盲管连通，另一端由隧道仰拱伸出至隧道空间，中部位于排水边沟下方；管道伸出至隧道空间的一端用于安装渗压计，使渗压计与隧道衬砌背后连通。以及其安装方法。本发明的目的在于：针对现有技术对渗压计的安装方面，存在水压监测精度不能满足要求的问题，提供一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置及安装方法。其所采用的管道内始终留存有渗流水，使渗压计的工作环境得以满足要求，从而使渗压计检测精度得到保障。同时，本发明绕避了仰拱边墙模板，避免安装穿透钢模板，施工方便。

Description

隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置及安装方法
技术领域
本发明属于隧道衬砌水压监测系统技术领域。具体地，涉及一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置及安装方法。
背景技术
渗压计也称作孔隙水压力计、渗透水压力计，是用于测量构筑物内部孔隙水压力或渗透压力的传感器。渗压计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力。
目前的隧道衬砌水压监测系统，大多是将渗压计直接埋置于隧道结构与围岩之间，或者埋置于围岩中，少部分是通过直管连通衬砌背后地下水进行水压监测。前者存在渗压计的安装对施工干扰大，渗压计损坏或达到使用寿命不可更换，难以进行长期监测的弊端。后者存在直管破坏隧道衬砌防水层，地下水位变化至监测位置以下时渗压计将直接与空气接触，不符合渗压计工作环境要求，影响水压监测精度。另外，后者施工时还与仰拱边墙模板冲突，需要穿透钢模板，安装极为不便。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术对渗压计的安装方面，存在水压监测精度不能满足要求的问题，提供一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置及安装方法。其所采用的管道内始终留存有渗流水，使渗压计的工作环境得以满足要求，从而使渗压计检测精度得到保障。同时，还可绕避仰拱边墙模板，避免安装时穿透钢模板，施工方便。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，包括预埋在隧道混凝土内的管道，管道两端高于中部，一端与位于衬砌背后的纵向盲管连通，另一端由隧道仰拱伸出至隧道空间，中部位于排水边沟下方；管道伸出至隧道空间的一端用于安装渗压计，使渗压计与隧道衬砌背后连通。管道使渗压计与衬砌背后渗透水连通，在此基础上，管道两端高于中部，使管道内始终保持有水状态，满足渗压计的工作环境要求，从而使渗压计检测精度得到保障。同时，管道中部从排水边沟下方绕过，不破坏隧道防水层，还使隧道防水性能得到保障。
作为优选方案，管道呈U型。U型管结构简单，且能够满足两端高于中部的要求。
作为优选方案，管道与纵向盲管连通的一边倾斜设置，能够使管道与隧道壁更贴合。
作为优选方案，管道伸出至隧道空间的一边竖直设置，便于渗压计的安装，同时便于水的积存。
作为优选方案，渗压计带六棱角螺帽及外螺纹，管道伸出至隧道空间一端设置有与渗压计的外螺纹相匹配的内螺纹。螺纹连接结构配合六棱角螺帽使渗压计安装便捷稳定。
作为优选方案，渗压计六棱角螺帽与管道之间设置有密封垫圈，保障管道内的密封，进一步提高了渗压计的监测精度。
作为优选方案，六棱角螺帽顶端留有出线孔，使渗压计与采集仪通过导线相互连接传输信号。
基于上述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置的渗压计安装方法，包括如下步骤：先从管道伸出至隧道空间的一端，向管道内注水，直至管道内水位与管道口齐平；再将渗压计置于管道内，将渗压计安装在管道伸出至隧道空间的一端。
作为优选方案，还包括管道的预埋方法，包括如下步骤：隧道仰拱衬砌施工之前，在纵向盲管上开孔，并将管道的一端与纵向盲管上的开孔连接；还将管道绑扎或焊接固定于仰拱钢筋骨架上，管道的另一端高出仰拱衬砌；最后依次浇筑仰拱衬砌混凝土和仰拱填充混凝土。
综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本发明的有益效果是：采用U型的管道绕过水沟与隧道纵向盲管直接连接，渗压计直接安装在管道内，既能方便快捷地实现传感器的更换维护，又不破坏隧道防水层，还能保证渗压计始终处于有水状态的正常工作环境，使监测精度得到保障。同时，可绕避仰拱边墙模板，避免安装时穿透钢模板，施工方便。
附图说明
图1是实施例的监测断面布置图。
图2是实施例的结构示意图。
图3是管道的立面图。
图4是渗压计的立面图。
图5是渗压计与管道的安装结构示意图。
附图中部件所对应的标记：1-采集仪、2-渗压计、3-管道、4-排水边沟、5-电缆槽、6-隧道纵向盲管、7-密封垫圈、21-渗压计外螺纹、22-渗压计六棱角螺帽、31-管道中部、32-管道与纵向盲管连通的一边、33-管道伸出至隧道空间的一边、34-管道与纵向盲管连通一端、35-管道伸出至隧道空间一端、36-管道内螺纹。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例公开了一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，如图1-5所示，包括预埋在隧道混凝土(具体地为隧道仰拱及仰拱填充部分的混凝土)内的管道，管道两端高于中部，一端与位于衬砌背后的纵向盲管连通，另一端由隧道仰拱伸出至隧道空间，中部位于排水边沟及电缆槽下方；管道伸出至隧道空间的一端用于安装渗压计，使渗压计与隧道衬砌背后连通。渗压计与安装在隧道内的采集仪相互连接，并将所检测到的水压信号传递至采集仪。管道中部位于浇筑时仰拱边墙模板以下，从而使管道可绕避仰拱边墙模板，避免安装时穿透钢模板带来的不便。
具体地，如图1-5所示，管道呈U型使两端高于中部。管道与纵向盲管连通的一边倾斜设置，倾斜方向为由隧道中线向隧道两侧倾斜。管道伸出至隧道空间的一边竖直设置。管道转角采用圆角过渡。渗压计带六棱角螺帽及外螺纹，管道伸出至隧道空间一端设置有与渗压计的外螺纹相匹配的内螺纹。六棱角螺帽与外螺纹一体设置，六棱角螺帽中空，用于安装渗压计其余部件。渗压计六棱角螺帽与管道之间设置有密封垫圈，密封垫圈采用橡胶材质。六棱角螺帽顶端留有出线孔，出线孔中的导线用于传输水压电信号。
基于上述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置的渗压计安装方法，包括如下步骤：先从管道伸出至隧道空间的一端(即外露的丝口端)，向管道内注水，直至管道内水位与管道口齐平(即充满水)；再将渗压计置于管道内，并通过旋转六棱角螺帽将渗压计安装在管道伸出至隧道空间的一端，保证安装到位后管道内无空气气泡。并在渗压计六棱角螺帽端与管道端部之间安装密封垫圈，确保处于密封状态。
还包括管道的预埋方法，包括如下步骤：隧道仰拱衬砌施工之前，在纵向盲管上开孔，并将管道的一端(倾斜端)与纵向盲管上的开孔连接；还将管道绑扎或焊接固定于仰拱钢筋骨架上，管道的另一端(螺纹丝口端)高出仰拱衬砌；最后依次浇筑仰拱衬砌混凝土和仰拱填充混凝土，实现管道预埋。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：包括预埋在隧道混凝土内的管道，管道两端高于中部，一端与位于衬砌背后的纵向盲管连通，另一端由隧道仰拱伸出至隧道空间，中部位于排水边沟下方，所述管道伸出至隧道空间一端的高度低于所述管道与纵向盲管连通一端的高度；管道伸出至隧道空间的一端用于安装渗压计，使渗压计与隧道衬砌背后连通，所述管道内有水，所述管道内水位与管道口齐平。
2.根据权利要求 1 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：管道呈 U 型。
3.根据权利要求 2 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：管道与纵向盲管连通的一边倾斜设置。
4.根据权利要求 2 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：管道伸出至隧道空间的一边竖直设置。
5.根据权利要求 4 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：渗压计带六棱角螺帽及外螺纹，管道伸出至隧道空间一端设置有与渗压计的外螺纹相匹配的内螺纹。
6.根据权利要求 5 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：渗压计六棱角螺帽与管道之间设置有密封垫圈。
7.根据权利要求 5 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置，其特征在于：六棱角螺帽顶端留有出线孔。
8.基于权利要求 1 所述的隧道衬砌水压监测系统渗压计安装装置的渗压计安装方法，其特征在于，包括如下步骤：先从管道伸出至隧道空间的一端，向管道内注水，直至管道内水位与管道口齐平；再将渗压计置于管道内，将渗压计安装在管道伸出至隧道空间的一端。
9.根据权利要求 8 所述的渗压计安装方法，其特征在于，还包括管道的预埋方法，包括如下步骤：隧道仰拱衬砌施工之前，在纵向盲管上开孔，并将管道的一端与纵向盲管上的开孔连接；还将管道绑扎或焊接固定于仰拱钢筋骨架上，管道的另一端高出仰拱衬砌；最后依次浇筑仰拱衬砌混凝土和仰拱填充混凝土。
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