一种钢拱架应变计预埋结构及其施工方法与流程

本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种钢拱架应变计预埋结构及其施工方法。

背景技术：

目前，钢拱架已经成为初期支护结构中的重要组成部分和主要承载结构，在预防隧道塌方和控制围岩松动变形中发挥着核心作用，然而，在隧道施工过程中常常遭遇爆破干扰、人为破坏、机械破坏等问题对应变计安装及线路的保护带来巨大挑战，应变计的引线本身具有孔径细、质地脆、易断裂的特点，与此同时常规安装方式，故安装时间较长，严重影响施工进度和工序。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种钢拱架应变计预埋结构及其施工方法，有效避免在运输过程中，对应变计本体以及引线造成损坏，同时，有效缩短施工安装时间，提高施工作业进度。

(一)技术方案

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种钢拱架应变计预埋结构，包括：钢拱架和应变计，所述应变计安装于所述钢拱架的凹槽内，且所述应变计的引线沿着所述钢拱架的长度方向，延伸至所述钢拱架的两个端部，两个所述端部上均设有出线口；

所述引线靠近两个所述端部的部分，其外侧所述钢拱架上均活动连接有盖板，所述引线其他部分以及所述应变计的外侧和间隙处均设有第一保护层。

可选的，所述盖板与所述钢拱架的连接处设有卡槽，所述盖板通过所述卡槽，活动连接于所述钢拱架上。

可选的，所述引线、钢拱架和盖板之间形成的间隙处设有可拆除的第二保护层。

可选的，还包括：第一固定架和第二固定架，所述引线通过第一固定架固定在所述钢拱架上，所述应变计通过第二固定架固定在所述钢拱架上。

可选的，所述第二固定架包括：

第一导轨，所述第一导轨固定安装于所述应变计的外侧；

第二导轨，所述第二导轨与所述第一导轨为相对设置；

若干个滚珠，若干个所述滚珠滑动设置于所述第一导轨与第二导轨形成的空间内；

外架，所述外架设置于所述第二导轨的外侧，且通过固定件，固定在所述钢拱架上。

可选的，所述钢拱架内还设有保护管，所述引线设置于所述保护管内。

可选的，所述引线与所述保护管之间的间隙处设有第二保护层。

可选的，所述第一保护层设置为聚氨酯泡沫类凝胶，所述第二保护层设置为柔性保护层。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例提供一种如前述的钢拱架应变计预埋结构的施工方法，所述方法包括：

将钢拱架应变计预埋结构放置在预设位置；

分别取下设置于两个端部的盖板；

取出设置于引线、钢拱架和盖板之间的第二保护层；

将所述引线经由设置于所述端部的出线口伸出，并与相邻的钢拱架应变计预埋结构的引线相连接。

可选的，所述将所述引线经由设置于所述端部的出线口伸出，并与另一个钢拱架应变计预埋结构的引线相连接之后，还包括：

在所述钢拱架内，裸露的所述引线的外侧和间隙处喷涂第一保护层。

(二)有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提出了一种钢拱架应变计预埋结构及其施工方法，包括：钢拱架和应变计，所述应变计安装于所述钢拱架的凹槽内，且所述应变计的引线沿着所述钢拱架的长度方向，延伸至所述钢拱架的两个端部，两个所述端部上均设有出线口；所述引线靠近两个所述端部的部分，其外侧所述钢拱架上均活动连接有盖板，所述引线其他部分以及所述应变计的外侧和间隙处均设有第一保护层；本发明采用预组装和多重保护等方式，对应变计本体以及其引线进行保护，有效避免在运输过程中，引线发生损坏的情况，同时，仅需将引线经由出线口伸出，并与相邻的钢拱架应变计预埋结构的引线相连接，即可完成衔接，故有效缩短施工安装时间，提高施工作业进度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明中钢拱架应变计预埋结构的结构示意图；

图2是本发明中应变计与第二固定架配合的结构示意图；

图3是本发明中引线与第一固定架配合的结构示意图；

图4是本发明钢拱架应变计预埋结构中的钢拱架其中一个端部的结构示意图；

图5是本发明中钢拱架应变计预埋结构的施工方法的流程示意图。

图中：1、钢拱架；2、应变计；3、引线；4、盖板；5、第一固定架；6、第二固定架；7、第一导轨；8、第二导轨；9、滚珠；10、外架；11、保护管；12、第一保护层；13、第二保护层；14、出线口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明中钢拱架应变计预埋结构的结构示意图；

图2是本发明中应变计与第二固定架配合的结构示意图；

图3是本发明中引线与第一固定架配合的结构示意图；

图4是本发明钢拱架应变计预埋结构中的钢拱架其中一个端部的结构示意图；

如图1、图2、图3和图4所示，本申请第一方面实施例提出了一种钢拱架应变计预埋结构，包括：钢拱架1和应变计2，其中，用于隧道施工中起支撑作用的钢拱架1由多个同种规格的工字钢通过螺母连接组成，钢拱架1因为工字钢的结构特点，呈现凹槽部位，并且如图4所示，钢拱架1的端部为半封闭的结构，在两端设有端面；应变计2安装于钢拱架1的凹槽内，且应变计2的引线3沿着钢拱架1的长度方向，延伸至钢拱架1的两个端部，两个端部上均设有出线口14，具体的，在两个端部的端面上设有出线口14，出线口14的直径略大于引线3的直径，从而保证引线3可以经由出线口14，顺利延伸至钢拱架1的外侧。

引线3靠近两个端部的部分，其外侧钢拱架1上均活动连接有盖板4，其中，盖板4的作用是为了保护引线3，从而避免在运输过程中，引线3发生折断、损坏的情况，并且盖板4与钢拱架1连接的方式可以采用滑动连接，或卡扣连接，只要可以将盖板4拆卸下来的连接方式均适用于本申请；

并且，由于相邻两个钢拱架1距离不是固定的，所以引线3长度会设置稍微长些，并且在未施工的情况下，端部的引线3会设置成螺旋状，设置在钢拱架1的端部，盖板4之下，当施工时，将引线3经由出线口14伸出使用即可。

引线3其他部分以及应变计2的外侧和间隙处均设有第一保护层12，其中，第一保护层12的作用，一方面是为了保护应变计2以及剩余引线3部分，另一方便是为了辅助固定应变计2以及剩余引线3部分，以免在运输过程中发生滑动，从而对其造成损伤，具体的，第一保护层12设置为聚氨酯泡沫类凝胶，例如，发泡剂或者玻璃胶等，本实施例中优选的采用马丽散，由于马丽散自身独特的性能，可以作为一种较好的防水加固材料，既能防止隧道涌水对引线3和设备的损失，又作为一种保护层避免了喷射混凝土对线路和设备带来直接的冲击破坏。

本发明采用预组装和多重保护等方式，对应变计本体以及其引线进行保护，有效避免在运输过程中，引线发生损坏的情况，同时，仅需将引线经由出线口伸出，并与相邻的钢拱架应变计预埋结构的引线相连接，即可完成衔接，故有效缩短施工安装时间，提高施工作业进度。

根据本发明的一个实施例，盖板4与钢拱架1的连接处设有卡槽，盖板4通过卡槽，活动连接于钢拱架1上，其中，卡槽的形状与盖板4的形状相适配，为了方便拉动盖板4，可以在盖板4上设置一个拉手，使用时，通过拉动拉手，促使盖板4在卡槽内滑动，实现盖板4的开启与闭合，同时方便拆卸。

为了进一步增强对引线3的保护，根据本发明的一个实施例，引线3、钢拱架1和盖板4之间形成的间隙处设有可拆除的第二保护层13，为了避免第二保护层13对引线3表面造成划伤等，第二保护层13设置为柔性保护层，本实施例中优选的采用炮泥，钢拱架1在组装时，在靠近两个端部的引线3周围放置炮泥，对引线3进行保护，最后将盖板4盖在引线3的上部，实现对引线3的双重保护，使用时，将盖板4从卡槽内滑出，从而将盖板4取下，然后将炮泥从靠近两个端部的引线3周围取出，之后将引线3经由出线口14伸出，与相邻的钢拱架1的引线3相连，最后，利用马丽散对设置于端部的引线3进行封闭，确保所有引线3均处于封闭状态，从而保护引线3和应变计2。

根据本发明的一个实施例，如图2和图3所示，还包括：第一固定架5和第二固定架6，引线3通过第一固定架5固定在钢拱架1上，应变计2通过第二固定架6固定在钢拱架1上，具体的，第一固定架5优先选用具有一定柔性的材质，本实施例中，优选的为铁丝，使用时，将第一固定架5沿着垂直于引线3长度方向设置，并且紧密贴合引线3，保证将引线3稳定固定，最后利用螺栓将第一固定架5固定在钢拱架1上；理论上，沿着引线3的走向，均需要设置若干个第一固定架5对引线3进行固定，并且设置的越多，引线3的固定性能越好，具体的数量，可以根据生产需要进行改变。

而第二固定架6的作用是对应变计2进行固定和保护，具体的，如图2所示，第二固定架6包括：

第一导轨7，第一导轨7固定安装于应变计2的外侧；

第二导轨8，第二导轨8与第一导轨7为相对设置；

若干个滚珠9，若干个滚珠9滑动设置于第一导轨7与第二导轨8形成的空间内；

外架10，外架10设置于第二导轨8的外侧，且通过固定件，固定在钢拱架1上；

使用时，应变计2在监测过程中，会发生转动，从而带动设置于其外侧的第一导轨7进行转动，与此同时，由于第二导轨8已经被外架10固定，所以其不会发生转动，所以，第一导轨7将推动滚珠9进行转动，从而为应变计2提供一定的转动空间，防止应变计2卡死，最大程度上保证了设备的正常使用，同时，亦为应变计2监测提供一定的自由度，保证监测数据的真实有效。

根据本发明的一个实施例，为了保护引线3，钢拱架1内还设有保护管11，引线3设置于保护管11内，为了避免划伤引线3，所以保护管11优选选用软质保护管11，本实施例中，优选的选用钢丝软管。

根据本发明的一个实施例，引线3与保护管11之间的间隙处设有第二保护层13，从而避免在运输过程中，引线3可能会在保护管11内发生晃动，存在引线3折损的情况，进一步加强对引线3的保护。

图5是本发明中钢拱架应变计预埋结构的施工方法的流程示意图；

如图5所示，本申请第二方面实施例提供一种如前述的钢拱架应变计预埋结构的施工方法，方法包括：

步骤s101:将钢拱架应变计预埋结构放置在预设位置；

步骤s102:分别取下设置于两个端部的盖板4；

步骤s103:取出设置于引线3、钢拱架1和盖板4之间的第二保护层13；

步骤s104:将引线3经由设置于端部的出线口14伸出，并与相邻的钢拱架应变计预埋结构的引线3相连接。

根据本发明的一个实施例，将引线3经由设置于端部的出线口14伸出，并与另一个钢拱架应变计预埋结构的引线3相连接之后，还包括：

步骤s105:在钢拱架1内，裸露的引线3的外侧和间隙处喷涂第一保护层12。

本发明采用预组装和多重保护等方式，对应变计本体以及其引线进行保护，有效避免在运输过程中，引线发生损坏的情况，同时，仅需将引线经由出线口伸出，并与相邻的钢拱架应变计预埋结构的引线相连接，即可完成衔接，故有效缩短施工安装时间，提高施工作业进度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。