CN112324501A - 铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统 - Google Patents

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范磊
杨昌宇
朱廷宇
范圣明
宋智来
李昕晖
王贵虎
刘黎
桂林岗
曾云川
曾劲
邸成
朱勇
黄智�
刘建兵
徐军
胡金星
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Abstract

铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，通过围岩压力测试与井壁结构应力测试，反馈井壁结构周边的围岩状态以及井壁结构的受力状态。包括沿竖井竖向、环向间隔设置的围岩压力测试器件和井壁结构应力测试器件；所述围岩压力测试器件为土压力盒，埋设在井壁结构壁后围岩内，用于测试井壁结构周边围岩压力；所述井壁结构应力测试器件包括固定设置在井壁结构的钢架骨架上的钢筋计和埋设在其混凝土内的混凝土计，用于测试井壁结构受力状态。

Description

铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统
技术领域
本发明涉及铁路隧道深大竖井，特别涉及铁路隧道深大竖井井壁结构 应力测试系统。
背景技术
我国西部艰险山区铁路有大量特长铁路隧道以及深大竖井。在铁路隧 道施工过程中，往往通过使用专用仪器、设备对隧道围岩和支护结构的受 力、变形等进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，以确保施工安全。
对于深大竖井，其井壁周边围岩压力分布以及井壁结构受力状态与铁 路隧道差异较大，加之深大竖井埋深大、地质环境复杂、施工安全风险高， 更加有必要对井壁结构应力进行测试，以验证井壁结构支护效果，并为调 整结构参数提供依据，确保施工安全以及井壁结构的长期稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路隧道深大竖井井壁结构 应力测试系统，通过围岩压力测试与井壁结构应力测试，反馈井壁结构周 边的围岩状态以及井壁结构的受力状态。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：包括 沿竖井竖向、环向间隔设置的围岩压力测试器件和井壁结构应力测试器 件；所述围岩压力测试器件为土压力盒，埋设在井壁结构壁后围岩内，用 于测试井壁结构周边围岩压力；所述井壁结构应力测试器件包括固定设置 在井壁结构的钢架骨架上的钢筋计和埋设在其混凝土内的混凝土计，用于 测试井壁结构受力状态。
所述土压力盒设置于围岩上开挖的埋设基槽内，土压力盒受压面朝向 井壁结构外壁，土压力盒盒底与埋设基槽底壁之间填充压实细砂，土压力 盒其余空腔采用水泥砂浆填充封闭。
所述钢筋计包括竖向钢筋计和环向钢筋计，竖向钢筋计的两端与钢筋 骨架的竖向钢筋牢固连接，环向钢筋计与钢筋骨架的环向钢筋牢固连接。
所述混凝土计包括绑扎固定在钢筋骨架上混凝土应力计、混凝土应变 计，混凝土应力计、混凝土应变计在混凝土计设置部位沿井壁结构环向间 隔设置，且与井壁结构环向垂直。
本发明的有益效果是，提供了铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试 系统，通过围岩压力测试与结构应力测试，反馈井壁结构周边的围岩状态 以及井壁结构的受力状态，并以此作为评判围岩稳定性及井壁结构安全 性、调整井壁结构支护参数的依据，确保深大竖井施工的安全，具有十分 显著的社会、经济效益以及应用价值。
附图说明
本说明书包括如下三幅附图：
图1是本发明铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统中测试系统 立面布置示意图；
图2是本发明铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统中测试系统 平面布置示意图；
图3是本发明铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统中土压力盒 埋设示意图；
图中示出构件、部位名称及所对应的标记：井壁结构10、钢架骨架 11、埋设基槽12、细砂13、土压力盒20、竖向钢筋计31、环向钢筋计 32、混凝土应力计41、混凝土应变计42。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
参照图1和图2，本发明的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统 包括沿竖井竖向、环向间隔设置的围岩压力测试器件和井壁结构应力测试 器件。所述围岩压力测试器件为土压力盒20，埋设在井壁结构10壁后围 岩内，用于测试井壁结构10周边围岩压力。所述井壁结构应力测试器件 包括固定设置在井壁结构10的钢架骨架11上的钢筋计和埋设在其混凝土 内的混凝土计，用于测试井壁结构10受力状态。测试系统布置间距根据 竖井地质条件而定，在地下水发育及围岩软弱段落对测试系统布置间距进 行加密。
参照图3，在井壁结构10施工前，所述土压力盒20设置于围岩上开 挖的埋设基槽12内，土压力盒20受压面朝向井壁结构10外壁，土压力 盒20盒底与埋设基槽12底壁之间填充压实细砂13，以确保土压力盒20 与其紧贴。土压力盒20其余空腔采用水泥砂浆填充封闭。
参照图1和图2，钢筋计包括竖向钢筋计31和环向钢筋计32，竖向 钢筋计31的两端与钢筋骨架11的竖向钢筋牢固连接，环向钢筋计32与 钢筋骨架11的环向钢筋牢固连接。一种优选的连接方式是，所述竖向钢 筋计31和环向钢筋计32的设置部位切除对应的竖向钢筋、环向钢筋，竖 向钢筋计31、环向钢筋计32的两端采用螺纹套筒在断口处与竖向钢筋、环向钢筋连接牢固。
参照图1和图2，所述混凝土计包括绑扎固定在钢筋骨架11上的混 凝土应力计41、混凝土应变计42，混凝土应力计41、混凝土应变计42 在混凝土计设置部位沿井壁结构10环向间隔设置，且与井壁结构10环向 垂直。
以上所述只是用图解说明本发明铁路隧道深大竖井井壁结构应力测 试系统的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适 用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发 明所申请的专利范围。

Claims (5)

1.铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：包括沿竖井竖向、环向间隔设置的围岩压力测试器件和井壁结构应力测试器件；所述围岩压力测试器件为土压力盒(20)，埋设在井壁结构(10)壁后围岩内，用于测试井壁结构(10)周边围岩压力；所述井壁结构应力测试器件包括固定设置在井壁结构(10)的钢筋骨架(11)上的钢筋计和埋设在其混凝土内的混凝土计，用于测试井壁结构(10)受力状态。
2.如权利要求1所述的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：所述土压力盒(20)设置于围岩上开挖的埋设基槽(12)内，土压力盒(20)受压面朝向井壁结构(10)外壁，土压力盒(20)盒底与埋设基槽(12)底壁之间填充压实细砂(13)，土压力盒(20)其余空腔采用水泥砂浆填充封闭。
3.如权利要求1所述的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：所述钢筋计包括竖向钢筋计(31)和环向钢筋计(32)，竖向钢筋计(31)的两端与钢筋骨架(11)的竖向钢筋牢固连接，环向钢筋计(32)与钢筋骨架(11)的环向钢筋牢固连接。
4.如权利要求3所述的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：所述竖向钢筋计(31)和环向钢筋计(32)的设置部位切除对应的竖向钢筋、环向钢筋，竖向钢筋计(31)、环向钢筋计(32)的两端采用螺纹套筒在断口处与竖向钢筋、环向钢筋连接牢固。
5.如权利要求1所述的铁路隧道深大竖井井壁结构应力测试系统，其特征是：所述混凝土计包括绑扎固定在钢筋骨架(11)上混凝土应力计(41)、混凝土应变计(42)，混凝土应力计(41)、混凝土应变计(42)在混凝土计设置部位沿井壁结构(10)环向间隔设置，且与井壁结构(10)环向垂直。
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