CN210482269U - 盾构施工的加固土体强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于地下工程试验技术领域，提供了一种盾构施工的加固土体强度检测装置。所述加固土体强度检测装置包括：检测组件，用于插入到加固土体内进行强度检测，且长度能够伸缩；反力组件，用于提供检测时所需的反力，且长度能够伸缩；支撑杆，一端与检测组件固定连接，相对的另一端与反力组件固定连接。本实用新型中通过该加固土体强度检测装置实现了对隧道内不同位置的加固土体在原位进行强度测定，规避了常规需要钻孔取芯扰动大、取不出完整芯样、测试结果离散等缺点，测试结果准确性更高，能为实际工程设计施工提供较准确的基础数据。

Description

盾构施工的加固土体强度检测装置

技术领域

本实用新型属于地下工程试验技术领域，尤其涉及一种盾构施工的加固土体强度检测装置。

背景技术

随着盾构技术的发展，盾构施工广泛应用在公路、铁路、城际、地下深隧等诸多工程。而随着盾构施工领域的拓宽和应用范围的不断扩大，盾构在软硬不均地层中施工的情况越来越多，面临的运营期不均匀沉降问题越来越突出。为了能有效控制盾构隧道穿越软硬不均地层运营期的沉降，目前普遍采用在软弱土层进行注浆加固，增强软弱土层的工程性质来避免隧道出现不均匀沉降。而在具体实施当中，需要对注浆后加固土体的强度进行检测。

相关检测方法为加固完成后，在靠近隧道洞周位置，从地面钻孔取芯，取出加固土体进行室内试验，以验证注浆加固效果。此种检测方法，由于取出的芯样测试结果离散性很大，难以为评价洞内注浆加固效果提供依据；另外，钻孔取芯的检测方式也不能用于复合地基的强度检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种盾构施工的加固土体强度检测装置，以解决如何对加固土体的强度实现准确有效地检测的问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种盾构施工的加固土体强度检测装置，包括：检测组件，用于插入到加固土体内进行强度检测，且长度能够伸缩；反力组件，用于提供检测时所需的反力，且长度能够伸缩；支撑杆，一端与所述检测组件固定连接，相对的另一端与所述反力组件固定连接。

优选地，所述检测组件包括：检测头，用于插入到加固土体内进行强度检测；第一伸缩件，一端与所述检测头连接，用于驱动所述检测头插入到所述加固土体内或拔出；其中，所述第一伸缩件相对的另一端与所述支撑杆连接，且连接处设置有第一连接结构。

优选地，所述反力组件包括：反力架，用于检测时抵靠在隧道的管片上；第二伸缩件，一端与所述反力架连接，用于在检测时驱使所述反力架保持抵靠在所述管片上；其中，所述第二伸缩件相对的另一端与所述支撑杆连接，且连接处设置有第二连接结构。

优选地，所述加固土体强度检测装置还包括：支撑组件，用于与所述支撑杆连接以提供支撑，并能够调整检测的位置。

优选地，所述支撑组件包括：底座，能够在第一方向上移动调整检测的位置；支撑架，固定连接在所述底座上，用于支撑并在第二方向上调整所述支撑杆的检测位置。

优选地，所述底座包括：底板，所述支撑架固定连接在所述底板上；滚轮组，分别连接在所述底板相对的两端；驱动件，用于驱动各所述滚轮组转动，以在所述第一方向上调整检测的位置。

优选地，所述支撑架包括：调位件，固定在所述底板上，以在所述第二方向上调整检测的位置；安装座，连接在所述调位件上；转动轴，活动连接在所述安装座上，其中，所述支撑杆通过连接件与所述转动轴活动连接。

优选地，所述调位件设置有四个，且每两个成组间隔相对设置成为两个调位组，每个所述调位组上连接有一个所述安装座，所述转动轴活动穿设在两个所述安装座之间。

优选地，所述连接件为滚珠轴承，所述转动轴穿设在所述连接件内，所述支撑杆固定连接于所述连接件。

优选地，所述调位件为千斤顶，

本实用新型所提供的一种盾构施工的加固土体强度检测装置，通过采用在支撑杆的两端分别设置有检测组件和反力组件，检测组件用于插入到加固土体内进行强度检测，反力组件用于提供检测时所需的反力。这样，通过该加固土体强度检测装置实现了对隧道内不同位置的加固土体在原位进行强度测定，规避了常规需要钻孔取芯扰动大、取不出完整芯样、测试结果离散等缺点，通过该加固土体强度检测装置进行加固土体强度的检测，测试结果准确性更高，能为实际工程设计施工提供较准确的基础数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的加固土体强度检测装的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的加固土体强度检测装的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的加固土体强度检测的示意图。

附图标记说明：

1、检测组件；11、检测头；12、第一伸缩件；2、反力组件；21、反力架；22、第二伸缩件；3、支撑杆；4、支撑组件；41、底座；411、底板；412、滚轮组；42、支撑架；421、调位件；422、安装座；423、转动轴；43、连接件；10、加固土体；20、原状地层；30、管片；40、钢花管；50、钢管片。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

本实用新型实施例提供的一种盾构施工的加固土体强度检测装置，主要用于盾构隧道洞内注浆形成的加固土体10的强度检测，该装置能够将盾构隧道中通过钢花管注浆加固形成的加固土体10视作复合地基进行强度检测，测试原理与实际盾构隧道的运营过程中与围岩的作用完全一致，能为实际工程设计施工提供较准确的基础数据。

如图1和图2所示，该加固土体强度检测装置包括检测组件1、反力组件2和支撑杆3。检测组件1用于在检测时受力插入到加固土体10内进行强度检测，而且长度能够按需往复伸缩以满足测定需求；反力组件2用于提供检测时所需的反力，而且长度也能够往复伸缩；支撑杆3一端与检测组件1固定连接，相对的另一端与反力组件2固定连接。反力组件2在检测时紧贴在隧道的管片30上，与隧道上对应的管片30(参照图3)实现可靠接触，而且接触面积大，从而能够在检测时提供稳定、可靠地反向力，确保检测组件1能够顺利插入到待检测的加固土体10内，并在检测的过程中提供稳定的支撑。这样，进行检测操作时，将该加固土体强度检测装置运输到隧道内需要检测的位置处，然后通过调整反力组件2的长度，使反力组件2能够紧贴在对应的隧道壁上，在控制检测组件1的位置和长度，使检测组件1中用于检测的部分插入到待检测的加固土体10内，通过观察施加在检测组件1上的检测力和插入深度的数值变化便可判断得知加固土体10的强度情况。而在完成检测后，通过将反力组件2和检测组件1收缩，便可移动至下一个检测位。

本实用新型实施例中所提供的加固土体强度检测装置，结构简单，通过在隧道内待检测的位置进行原位测定，无需进行取芯检测，确保了测试结果的准确性，该测试效果更能反映盾构隧道运营期间管片30与地层之间的作用效应，克服了常规钻芯取样扰动大、取样困难和测试结果离散性大的缺点。而且检测操作方便，能够对不同点位隧道洞周加固土体10的强度进行检测，很好的解决了隧道洞内注浆加固土体10强度检测所存在问题，为评价隧道穿越软弱地层洞内注浆加固强度检测提供了新思路及解决办法。

如图1所示，检测组件1包括检测头11和第一伸缩件12。检测头11用于插入到加固土体10内进行强度检测。检测时，该检测头11直接与加固土体10接触，并在检测的过程中，在检测力的驱动下逐渐插进到加固土体10内；而第一伸缩件12的一端与检测头11连接，可用于检测时检测位调整，并能提供检测时需要的检测力，从而能够驱动检测头11插入到加固土体10内。而在检测完成后，通过第一伸缩件12的收缩而实现将检测头11从加固土体10内拔出。实际设置当中，该检测头11为钢板结构，检测时抵触在加固土体10上，并与加固土体10形成一定的接触面积。从而在检测的过程中，使被检测头11挤压的加固土体10承受一定的压力而实现强度大小的检测。第一伸缩件12为能够提供往复伸缩运动的构件，如千斤顶或油缸或气缸等。在本实用新型实施例中，优选采用设置为千斤顶，从而可以人工操作控制伸缩，而且伸出时产生的检测力能够承受较大的负载，满足检测需求。在安装时，将检测头11通过螺栓与第一伸缩件12的伸缩杆固定连接。而第一伸缩件12相对的另一端与支撑杆3连接，且连接处设置有第一连接结构。即第一伸缩杆的缸体与支撑杆3通过第一连接结构5而实现固定连接。该第一连接结构5可以是分别设置在第一伸缩件12和支撑杆3上的法兰，然后通过螺栓固定连接；当然，也可以是轴套，通过轴套夹持连接，也能够实现第一伸缩件12与支撑杆3之间的固定连接。

如图1所示，反力组件2包括反力架21和第二伸缩件22。反力架21用于在检测时抵靠在隧道的管片30(参照图3)上，反力架21用于与在隧道壁上的管片30相贴的部分设置为弧形，从而能够与管片30实现可靠贴合，避免在施加反力检测时，贴合处出现受力不均的情况；第二伸缩件22一端与反力架21连接，用于调整反力架21的抵压状态，并在检测时驱使反力架21保持抵靠在管片30上。第二伸缩件22为能够提供往复伸缩运动的构件，如千斤顶或油缸或气缸等。在本实用新型实施例中，优选采用设置为千斤顶，从而可以人工操作控制伸缩，而且伸出时产生的检测力能够承受较大的负载，满足检测需求。在安装时，将反力架21通过螺栓与第二伸缩件22的伸缩杆固定连接。而第二伸缩件22相对的另一端与支撑杆3连接，且连接处设置有第二连接结构6。即第二伸缩杆的缸体与支撑杆3通过第二连接结构6而实现固定连接。该第二连接结构6可以是分别设置在第二伸缩件22和支撑杆3上的法兰，然后通过螺栓固定连接；当然，也可以是轴套，通过轴套夹持连接，也能够实现第二伸缩件22与支撑杆3之间的固定连接。

如图1和图2所示，由于在实际检测过程中，需要根据不同的检测位来调整检测为位置。当然，可以理解地，在其他条件满足的情况下(如重量、安全性等)，可以通过人工搬运的方式来进行检测位置的调整。而在本实用新型实施例中，为了提高检测位置调整的方便性，采用将加固土体强度检测装置设置成还包括支撑组件4。该支撑组件4用于与支撑杆3连接以提供支撑，并能够调整检测的位置。这样，通过在支撑杆3上连接有支撑组件4，从而能够在支撑组件4的位置调整下，实现了在隧道内不同检测位置的调整，以及在同一检测位置上，沿隧道的周向方向，对不同的检测点实现检测；并还能实现在检测时，对不同检测高度的调整，提高了加工土检测操作的方便性。

如图1和图2所示，该支撑组件4包括底座41和支撑架42。底座41能够实现在第一方向上移动调整检测的位置；而支撑架42固定连接在底座41上，用于支撑并在第二方向上调整支撑杆3的检测位置。在具体检测操作中，第一方向是指沿隧道的延伸方向，第二方向是指垂直与第一方向的方向。这样，通过在第一方向和第二方向位置调整的结合，实现了在实际检测过程中，满足了不同检测点的检测需求。

如图1和图2所示，底座41包括底板411、滚轮组412和驱动件。底板411为钢板材料制成，结构强度高，支撑架42固定连接在底板411上，通过底板411来实现固定安装和支撑。滚轮组412由两个能够转动的滚轮形成，采用在底板411相对的两端上分别连接有一个滚轮组412，通过两个滚轮组412来为底板411提供滚动支撑。而驱动件用于驱动各滚轮组412转动，以在第一方向上调整检测的位置，驱动件可以是电机。这样，在驱动件的带动下使滚轮组412发生转动，从而在滚轮组412的带动下能够调整底部的位置，进而实现检测位置在第一方向上的调整，位置调整方便性好。

如图1和图2所示，支撑架42包括调位件421、安装座422和转动轴423。调位件421固定在底板411上，并能在第二方向上往复伸缩，以实现在第二方向上调整检测的位置；安装座422连接在调位件421上，而转动轴423活动连接在安装座422上，并使支撑杆3通过连接件43与转动轴423活动连接。通过这样的设置，实现了支撑杆3与支撑架42之间的活动连接。具体地，转动轴423与安装座422之间的设置有轴承，使转动轴423能够相对安装座422转动；同时，转动轴423与支撑杆3之间通过连接件43的连接方式也为活动连接，使支撑杆3也能够相对转动轴423转动。通过这样的设置，支撑杆3能够绕转动轴423转动调整检测的位置，而在调位件421的调整作用下，实现了检测位置在第二方向上的调整，即检测时，通过调位件421的伸缩而实现调整所支撑的支撑杆3的高度，以能够满足不同位置检测的需求。具体设置中，调位件421为油缸或千斤顶等能够提供往复伸缩的构件。优选采用设置为千斤顶，伸缩运动由人工自主控制，可控性好。

如图1和图2所示，优选采用将调位件421设置有四个，而且每两个成组设置，从而四个调位件421间隔相对设置成为两个调位组，每个调位组上连接有一个安装座422。转动轴423活动穿设在两个安装座422之间，每个安装座422与转动轴423之间通过轴承活动连接。这样，通过两个调位组来共同为支撑杆3提供支撑，支撑可靠性高，确保了支撑杆3检测时操作的稳定性。

优选地，在本实用新型实施例中，采用将连接件43设置为滚珠轴承。这样，转动轴423穿设在连接件43内，而支撑杆3固定连接于连接件43。具体为可通过焊接的方式固定连接在连接件43的外周。这样，在连接件43的导向转动下，实现了支撑杆3与转动轴423之间的活动连接。具体的，支撑杆3可以是连续的杆，两端分别与第一伸缩件12和第二伸缩件22连接，然后在中间的位置与连接件43固定连接。而实际设置中，将该支撑杆3分断设置成两个部分，其中的一部分的一端与第一伸缩件12连接，另一端固定连接在连接件43的一侧；而另一部分的一端与第二伸缩件22连接，另一部分的另一端固定连接在连接件43相对的另一侧。同时，保证固定连接后的两个部分保持在同一直线上。

本实用新型实施例中所提供的加固土体强度检测装置，通过采用在支撑杆3的两端分别设置有检测组件1和反力组件2，检测组件1用于插入到加固土体10内进行强度检测，反力组件2用于提供检测时所需的反力，并结合支撑组件4来对检测位置进行调整。这样，通过该加固土体强度检测装置实现了对隧道内不同位置的加固土体10在原位上进行强度测定，无需取芯检测，从而规避了常规需要钻孔取芯扰动大、取不出完整芯样、测试结果离散等缺点，通过该加固土体强度检测装置进行加固土体10强度的检测，测试结果准确性更高，能为实际工程设计施工提供较准确的基础数据。

本实用新型实施例中所提供的加固土体强度检测装置的检测步骤为：在加固土体10所在的区域内设置加固土体强度检测装置，然后先将反力组件2抵靠在隧道的管片30上。在检测位置确定好之后，将检测组件1插入到加固土体10内进行检测。在检测的过程中，通过记录施加的检测力的大小和插入到加固土体10内深度变化来判断加固土体10的强度情况。

本实用新型实施例中，通过上述各实施例中的加固土体强度检测装置进行加固土体10的强度检测，由于实现了在隧道内待检测的位置进行原位测定，无需进行取芯检测，确保了测试结果的准确性，该测试效果更能反映盾构隧道运营期间管片30与地层之间的作用效应，克服了常规钻芯取样扰动大、取样困难和测试结果离散性大的缺点。很好的解决了隧道洞内注浆加固土体10强度检测所存在问题，为评价隧道穿越软弱地层洞内注浆加固强度检测提供了新思路及解决办法。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构施工的加固土体强度检测装置，其特征在于，包括：

检测组件，用于插入到加固土体内进行强度检测，且长度能够伸缩；

反力组件，用于提供检测时所需的反力，且长度能够伸缩；

支撑杆，一端与所述检测组件固定连接，相对的另一端与所述反力组件固定连接。

2.如权利要求1所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述检测组件包括：

检测头，用于插入到加固土体内进行强度检测；

第一伸缩件，一端与所述检测头连接，用于驱动所述检测头插入到所述加固土体内或拔出；

其中，所述第一伸缩件相对的另一端与所述支撑杆连接，且连接处设置有第一连接结构。

3.如权利要求1所述加固土体强度检测装置，其特征在于，所述反力组件包括：

反力架，用于检测时抵靠在隧道的管片上；

第二伸缩件，一端与所述反力架连接，用于在检测时驱使所述反力架保持抵靠在所述管片上；

其中，所述第二伸缩件相对的另一端与所述支撑杆连接，且连接处设置有第二连接结构。

4.如权利要求1至3中任一项所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述加固土体强度检测装置还包括：

支撑组件，用于与所述支撑杆连接以提供支撑，并能够调整检测的位置。

5.如权利要求4所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述支撑组件包括：

底座，能够在第一方向上移动调整检测的位置；

支撑架，固定连接在所述底座上，用于支撑并在第二方向上调整所述支撑杆的检测位置。

6.如权利要求5所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述底座包括：

底板，所述支撑架固定连接在所述底板上；

滚轮组，分别连接在所述底板相对的两端；

驱动件，用于驱动各所述滚轮组转动，以在所述第一方向上调整检测的位置。

7.如权利要求6所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述支撑架包括：

调位件，固定在所述底板上，以在所述第二方向上调整检测的位置；

安装座，连接在所述调位件上；

转动轴，活动连接在所述安装座上，

其中，所述支撑杆通过连接件与所述转动轴活动连接。

8.如权利要求7所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述调位件设置有四个，且每两个成组间隔相对设置成为两个调位组，每个所述调位组上连接有一个所述安装座，所述转动轴活动穿设在两个所述安装座之间。

9.如权利要求7所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述连接件为滚珠轴承，所述转动轴穿设在所述连接件内，所述支撑杆固定连接于所述连接件。

10.如权利要求7所述的加固土体强度检测装置，其特征在于，所述调位件为千斤顶。

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