CN210598976U - 一种盾构机尾部注浆压力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及盾构机尾部注浆压力测试装置，包括混凝土弧形管片、安装筒和圆形压力传感器，安装筒为台阶筒状结构，包括大直径段和小直径段，安装筒的大直径段设置圆形压力传感器，圆形压力传感器的数据线通过安装筒的小直径段引出混凝土管片的内弧面一侧，圆形压力传感器与安装筒的大直径段之间以及小直径段与数据线之间的间隙填充灌浆料层。本实用新型的盾构机尾部注浆压力测试装置，在钢筋混凝土管片拼装成圆形隧道后，脱离盾构机尾部时可以直接与注浆浆液接触，测量注浆压力，进而得出压力变化规律和注浆扩散范围，从而为盾构隧道设计与施工提供数据依据，以确保盾构施工过程中周边环境安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及地铁盾构隧道工程技术领域，具体涉及到一种盾构机尾部注浆压力测试装置。
背景技术
盾构法施工是目前国内外地下交通工程领域广泛采用的开挖技术，机械化和自动化程度较高。施工时，盾构机前方设置有刀盘用于切削土体，盾构机后方设置有拼装机用于拼装盾构隧道的钢筋混凝土管片，使钢筋混凝土管片拼装成圆形隧道。为了方便施工，往往盾构机壳体的直径要大于拼装隧道的直径，这样一来，导致施工中管片拼装成圆形隧道脱离盾构机进入土层中时，拼装隧道与周围土层之间形成了空隙，专业术语称为“盾尾建筑空隙”。施工时往往通过在盾构机尾部进行注浆，填充该空隙，以达到控制周围土体位移，减小地层沉降的目的。盾构机尾部注浆压力大小、注浆量多少、注浆浆液材料的配比、注浆时间长短、注浆浆液的扩散方式等因素决定了“盾尾建筑空隙”的填充效果。效果好，地层变形小；效果差，地层变形大。而目前盾构机尾部注浆参数选择主要通过室内试验和理论分析，很少对注浆过程进行现场测试。缺乏在盾构机尾部进行注浆时可以测试注浆压力变化规律的装置。
发明内容
本实用新型提供了一种盾构机尾部注浆压力测试装置，其目的是能够在实际工程中准确量测隧道管片脱离盾构机尾部过程中注浆压力的大小和注浆压力扩散形式，为此后盾构隧道施工过程中地层沉降控制提供有价值的参考。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种盾构机尾部注浆压力测试装置，包括组成地铁盾构隧道结构的混凝土弧形管片、沿径向方向预埋固定在混凝土弧形管片中的安装筒和圆形压力传感器，所述安装筒为台阶筒状结构，包括大直径段和小直径段，大直径段位于混凝土弧形管片的外弧面一侧，所述安装筒在混凝土弧形管片上形成径向贯穿该混凝土弧形管片的台阶孔，安装筒的大直径段设置圆形压力传感器，圆形压力传感器的检测面朝外且与混凝土管片的外端面平齐，圆形压力传感器的数据线通过安装筒的小直径段引出混凝土管片的内弧面一侧，圆形压力传感器与安装筒的大直径段之间以及小直径段与数据线之间的间隙填充灌浆料层。
优选的，混凝土弧形管片内含钢筋笼，钢筋笼由沿盾构隧道轴线方向、周向方向和径向方向的钢筋交叉焊接而成，所述安装筒焊接在钢筋笼上。
本实用新型的有益效果为：盾构机尾部注浆压力测试装置，由于混凝土弧形管片在成型过程中，安装筒已经作为预制构件预埋在混凝土弧形管片中，这样在施工中，只需要在盾尾建筑空隙注浆前，预埋圆形压力传感器，通过数据线引出连接到采集系统，即可在注浆过程中连续不断监测压力数据，非常方便，无需现场费时费力的在钢筋混凝土管片上机械开槽，这样就避免了因开槽造成的管片结构损伤，同时降低了施工成本。设置在钢筋混凝土管片上的压力传感器，在钢筋混凝土管片拼装成圆形隧道后，脱离盾构机尾部时可以直接与注浆浆液接触，测量注浆压力，进而得出压力变化规律和注浆扩散范围，从而为盾构隧道设计与施工提供数据依据，以确保盾构施工过程中周边环境安全。
附图说明
图1是本实用新型的管片的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
图3是安装筒的结构示意图；
图4是同步注浆示意图。
图5是注浆后的测试结构示意图。
具体实施方式
在对本实施例的盾构机尾部同步注浆压力测试装置进行说明前，先对现有技术中的隧道结构进行简单介绍。如图1～5所示：首先，盾构机在土层或软弱岩层中开挖的，管片拼装机将多块混凝土弧形管片3通过沿圆弧方向螺栓依次连接成管片环2；然后，多个管片环2通过沿盾构隧道轴线方向螺栓连接成管片隧道1。为了方便施工，往往盾构机壳体11的直径要大于拼装隧道的直径，进而在盾构机尾部会产生空隙，导致周围土层或软弱岩层向管片方向移动；为了减小地层损失，在盾构施工过程中进行同步注浆填充这种空隙，图4为同步注浆示意图，其中，12为注浆管道，13为盾尾后腔油脂管道，14为盾尾前腔油脂管道，15为密封刷，16为注浆液，17为土层，盾尾建筑空隙为现有技术，在此不在过多赘述。
本实施例的一种盾构机尾部注浆压力测试装置，包括组成地铁盾构隧道结构的混凝土弧形管片3、沿径向方向预埋固定在混凝土弧形管片中的安装筒和圆形压力传感器7，混凝土弧形管片内含钢筋笼，钢筋笼由沿盾构隧道轴线方向的钢筋9、周向方向的钢筋8和径向方向的钢筋（图中未显示）交叉焊接而成，本实施例中，每个混凝土弧形管片外弧面上间隔一定距离布设有安装筒4，其数量根据管片弧长及设计需要而定，安装筒为台阶筒状结构，包括大直径段5和小直径段6，大直径段位于混凝土弧形管片的外弧面一侧，小直径段与内弧面连通，安装筒在混凝土弧形管片上形成径向贯穿该混凝土弧形管片的台阶孔，安装筒在混凝土管片浇筑前，通过焊接固定在钢筋笼上，然后浇筑成混凝土管片，在使用的时候，安装筒的大直径段内插设圆形压力传感器7，圆形传感器的直径大于小直径段内孔孔径且小于大直径段的内孔孔径，圆形压力传感器的检测面朝外且与混凝土管片的外端面平齐，圆形压力传感器的数据线通过安装筒的小直径段引出混凝土管片的内弧面一侧，圆形压力传感器与安装筒的大直径段之间以及安装筒的小直径段与数据线之间的间隙填充灌浆料层10。
需要说明的是，在制作混凝土管片的过程中，为了防止水泥进入安装筒内，安装筒的两端均盖设封盖，封盖可以是塑料材质也可以采用金属材质,在装圆形传感器的时候，将封盖取下。
本实施例的盾构机尾部注浆压力测试装置，由于混凝土弧形管片在成型过程中，安装筒已经作为预制构件预埋在混凝土弧形管片中，这样在施工中，只需要在盾尾建筑空隙注浆前，预埋圆形压力传感器，通过数据线引出连接到采集系统，即可在注浆过程中连续不断监测压力数据，非常方便，无需现场费时费力的在钢筋混凝土管片上机械开槽，这样就避免了因开槽造成的管片结构损伤，同时降低了施工成本。设置在钢筋混凝土管片上的压力传感器，在钢筋混凝土管片拼装成圆形隧道后，脱离盾构机尾部时可以直接与注浆浆液接触，测量注浆压力，进而得出压力变化规律和注浆扩散范围，从而为盾构隧道设计与施工提供数据依据，以确保盾构施工过程中周边环境安全。
Claims (2)
1.一种盾构机尾部注浆压力测试装置，其特征在于：包括组成地铁盾构隧道结构的混凝土弧形管片、沿径向方向预埋固定在混凝土弧形管片中的安装筒和圆形压力传感器，所述安装筒为台阶筒状结构，包括大直径段和小直径段，大直径段位于混凝土弧形管片的外弧面一侧，所述安装筒在混凝土弧形管片上形成径向贯穿该混凝土弧形管片的台阶孔，安装筒的大直径段设置圆形压力传感器，圆形压力传感器的检测面朝外且与混凝土管片的外端面平齐，圆形压力传感器的数据线通过安装筒的小直径段引出混凝土管片的内弧面一侧，圆形压力传感器与安装筒的大直径段之间以及小直径段与数据线之间的间隙填充灌浆料层。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机尾部注浆压力测试装置，其特征在于：混凝土弧形管片内含钢筋笼，钢筋笼由沿盾构隧道轴线方向、周向方向和径向方向的钢筋交叉焊接而成，所述安装筒焊接在钢筋笼上。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111912549A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-10 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种土压力传感器固定装置及固定方法 |
| CN112665989A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-16 | 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 | 一种压注式混凝土支护隧道的围岩压力检测装置及方法 |
| CN114018465A (zh) * | 2021-09-26 | 2022-02-08 | 深圳市市政工程总公司 | 用于盾尾压力平衡的监测装置 |
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