CN217738239U - 一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，包括底座，所述底座上端中部连接有定位杆，所述底座下端中部连接有仪器连接器，所述仪器连接器下端通过万向节连接单点式位移计测杆，所述仪器连接器、所述万向节、所述单点式位移计测杆的上半段均位于套筒的内腔中，所述套筒的下端、所述单点式位移计测杆的下半段的外侧均匀缠绕有沥青棉，沥青棉外侧面设有洋铁片。本实用新型用于测量软岩隧洞初衬和二衬混凝土之间缓释消能层变形量的装置，通过本测量装置的测值变化来获得缓释消能层变形量的变化。由于测量装置埋置在围岩、初衬、缓释消能层及二衬之中，可避免隧洞前方掌子面爆破开挖产生的干扰，测量装置的稳定性和可靠性可以得到保证。

Description

一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程的技术领域，具体来说，涉及一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置。

背景技术

软岩隧洞施工过程中，由于围岩自承能力差，隧洞开挖后围岩变形往往具有量值大、速率快、持续时间长等特点，若采用常规的支护手段，很难适应软岩隧洞大变形的要求，容易造成钢拱架屈曲、初衬剥落和混凝土衬砌开裂等工程问题。若处理不当将造成隧洞围岩塌方，甚至将完全堵塞，极易造成施工人员伤亡、毁坏施工设备、延误工期、增加工程成本。目前国内不少软岩隧洞施工过程中，通过在初期衬砌和二衬之间布置缓释消能层（或称为缓冲层），来吸收部分围岩变形能量并改善二衬受力特征，进而防止二次衬砌局部受力过大而出现开裂等工程问题。缓释消能层一般采用聚乙烯，或泡沫混凝土等具有质量轻、低弹性模量和一定变形能力的材料。缓释消能层的变形量可一定程度上反映二次衬砌的受力特征，但由于其布置在初衬及二衬之间，目前尚未有较好的装置或方法获得该指标。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，包括底座，所述底座上端中部连接有定位杆，所述底座下端中部连接有仪器连接器，所述仪器连接器下端通过万向节连接单点式位移计测杆，所述仪器连接器、所述万向节、所述单点式位移计测杆的上半段均位于套筒的内腔中，所述套筒的下端、所述单点式位移计测杆的下半段的外侧均匀缠绕有沥青棉，所述沥青棉外侧面设有洋铁片，所述单点式位移计测杆的底端连接单点式位移计传感器，所述单点式位移计传感器下端连接有传感器固定座。

进一步的，所述定位杆为T型，所述套筒连接于所述底座的下端。

进一步的，所述底座、所述定位杆、所述套筒的上半段通过粘结剂粘结于围岩和初衬中，所述粘结剂为微膨胀混凝土。

进一步的，所述洋铁片中部设有一个圆形通孔，所述圆形通孔的直径不小于所述套筒的直径，且所述洋铁片位于缓释消能层的下底面。

进一步的，所述沥青棉为倒置圆锥形，所述沥青棉下端穿过所述圆形通孔与所述洋铁片无缝连接。

进一步的，所述单点式位移计传感器和所述传感器固定座位于二衬混凝土中。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型用于测量软岩隧洞初衬和二衬混凝土之间缓释消能层变形量的装置，通过本测量装置的测值变化来获得缓释消能层变形量的变化。由于测量装置埋置在围岩、初衬、缓释消能层及二衬之中，可避免隧洞前方掌子面爆破开挖产生的干扰，测量装置的稳定性和可靠性可以得到保证。

（2）本实用新型采用带定位杆的底座、套筒，且定位杆为T型，增加了测量装置在围岩内部的锚固力，使得获得的测量数据更为准确。

（3）本实用新型采用的沥青棉均匀缠绕于单点式位移计测杆和套筒上，并与贴合在缓释消能层下底面的洋铁片一同防止二衬混凝土浆液将本测量装置的下端整体包裹后失去作用，一定程度上增加了测量装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置的截面图。

图中：

1、定位杆；2、底座；3、套筒；4、仪器连接器；5、单点式位移计测杆；6、沥青棉；7、洋铁片；8、传感器固定座；9、单点式位移计传感器；10、万向节；11、粘结剂；12、围岩；13、初衬；14、缓释消能层；15、二衬混凝土。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，包括底座2，所述底座2上端中部连接有定位杆1，所述底座2下端中部连接有仪器连接器4，所述仪器连接器4下端通过万向节10连接单点式位移计测杆5，所述仪器连接器4、所述万向节10、所述单点式位移计测杆5的上半段均位于套筒3的内腔中，所述套筒3的下端、所述单点式位移计测杆5的下半段的外侧包裹有沥青棉6，所述沥青棉6外侧面设有洋铁片7，所述单点式位移计测杆5的底端连接单点式位移计传感器9，所述单点式位移计传感器9下端连接有传感器固定座8。

本实用新型中的一个实施例中，定位杆1为T型，增加在围岩内部的锚固力，形成让阻尼结构。

本实用新型中的一个实施例中，底座2、定位杆1、套筒3的上半段通过粘结剂11粘结于围岩12和初衬13中，使底座2、定位杆1、套筒3的上半段、围岩12、初衬13形成一个整体并随之同步运动。

本实用新型中的一个实施例中，洋铁片7中心的圆形通孔的大小应略粗于套筒3的直径，将洋铁片7套在沥青棉6上，并将洋铁片7与缓释消能层的下底面贴合，使其与沥青棉6一同防止二衬混凝土浆液将本测量装置的下端整体包裹后失去作用。

使用本实用新型进行软岩隧洞初衬和二衬之间缓释消能层的变形量测量方法时，具体步骤如下：

步骤一：在软岩隧洞初衬实施之后，选定安装部位进行钻孔，孔径不小于60mm,有效孔深1m。将带定位杆1的底座2、套筒3置于钻好的岩孔内，通过粘结剂11将其固定；

步骤二：在软岩隧洞缓释消能层及二衬钢筋布设之后，将单点式位移计测杆5，通过仪器连接器4与底座2丝扣连接，具体的，将单点式位移计5通过万向节10与仪器连接器4连接后推入套筒3内直至底部，沿顺时针方向将单点式位移计测杆5稳妥的拧紧在底座2内的丝扣中；

步骤三：将沥青棉6均匀缠绕于套筒3的下端部分、单点式位移计测杆5的下半段部分，将洋铁片7套在沥青棉6上与沥青棉6形成局部密封，并使洋铁片7与缓释消能层14下底面贴合，防止二衬混凝土浆液将测量装置下端部分整体包裹后失去作用；

步骤四：将单点式位移计传感器9拉伸至合适量程后套上传感器固定座8将其固定，并将观测电缆于二次衬砌结构缝处引出；

步骤五：待二次衬砌浇筑完成后，利用读数仪获取位移计读数，或采用自动化数据采集设备，对位移计读数变化进行实时获取，以此获得缓释消能层变形量值。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：包括底座（2），所述底座（2）上端中部连接有定位杆（1），所述底座（2）下端中部连接有仪器连接器（4），所述仪器连接器（4）下端通过万向节（10）连接单点式位移计测杆（5），所述仪器连接器（4）、所述万向节（10）、所述单点式位移计测杆（5）的上半段均位于套筒（3）的内腔中，所述套筒（3）的下端、所述单点式位移计测杆（5）的下半段的外侧均匀缠绕有沥青棉（6），所述沥青棉（6）外侧面设有洋铁片（7），所述单点式位移计测杆（5）的底端连接单点式位移计传感器（9），所述单点式位移计传感器（9）下端连接有传感器固定座（8）。

2.根据权利要求1所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：所述定位杆（1）为T型，所述套筒（3）连接于所述底座（2）的下端。

3.根据权利要求1所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：所述底座（2）、所述定位杆（1）、所述套筒（3）的上半段通过粘结剂（11）粘结于围岩（12）和初衬（13）中，所述粘结剂（11）为微膨胀混凝土。

4.根据权利要求1所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：所述洋铁片（7）中部设有一个圆形通孔，所述圆形通孔的直径不小于所述套筒（3）的直径，且所述洋铁片（7）位于缓释消能层（14）的下底面。

5.根据权利要求4所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：所述沥青棉（6）为倒置圆锥形，所述沥青棉（6）下端穿过所述圆形通孔与所述洋铁片（7）无缝连接。

6.根据权利要求1所述的一种软岩隧洞缓释消能层变形测量装置，其特征在于：所述单点式位移计传感器（9）和所述传感器固定座（8）位于二衬混凝土（15）中。

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