一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置的制作方法

本实用新型属于隧道工程领域的监控量测技术，具体为一种隧道围岩压力量测的隧道土压力盒的辅助埋设装置。

背景技术：

隧道土压力盒是一种常见的用于现场测试土体应力的设备，广泛应用于边坡、路基、基坑、大坝、土堤、隧道等岩土工程领域。在隧道工程施工中，常常需对隧道各点围岩压力进行监测，以确保施工及运营安全。当下，隧道土压力盒主要在初期支护与二次衬砌之间进行安装，用于进行围岩压力量测。

传统隧道土压力盒的埋设方法主要有挂布法、顶出法和钻孔法，这几种埋设技术均比较成熟，在工程中应用广泛。围护结构迎土面隧道土压力盒的埋设常用的挂布法，是将土压力传感器按布点的位置，先装在一定宽度的尼龙布上，然后将带有传感器的尼龙布铺挂在钢筋笼的表面相应位置上，随同钢筋笼一起吊入沟槽中，定位后向沟槽内浇注混凝土，随混凝土面的上升，借混凝土的侧向推力，将铺挂在钢筋笼表面的尼龙布连同土压力传感器一起压向沟槽的壁面。顶出法可通过气动活塞将隧道土压力盒顶出，紧贴土体从而进行测试。钻孔法常用于土体中土压力传感器埋设，即在土体中先进行泥浆护壁钻孔，并将土压力传感器固定在定制的薄壁槽钢或钢筋笼上，然后将土压力传感器随薄壁槽钢或钢筋笼一道埋入钻孔中规定深度位置，再在钻孔中回填细砂，待细砂固结后进行土压力的测试。

然而上述方法均不适用于隧道土压力盒的埋设，且固定效果差，隧道土压力盒易产生松动倾斜，导致隧道土压力盒不能紧贴在被测区域上，最终造成测试数据不准确，因此，急需一种装置，来保护隧道土压力盒不受破坏，将其准确埋设到预定位置，最重要的是使隧道土压力盒敏感面与所测区域紧密贴合，保证监测结果准确，且便于固定安装，结构简单，方便实用，造价低廉，可广泛适用于工程实践。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置，本实用新型的独特之处在于受力合理，便于固定安装，随取随用，结构简单，并可用于批量式生产使用，造价低廉，具有较好的工程实践意义。

本实用新型采用了以下技术方案达到上述实用新型目的：

一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置，包括底板、隧道土压力盒与锚固构件；所述底板边缘设置有圆形开孔，锚固构件安装在圆形开孔内；底板中心设置有用于放置隧道土压力盒的多个限位装置，隧道土压力盒设置在限位装置围成的区域内，隧道土压力盒与限位装置之间设有橡胶层。

所述的隧道土压力盒设于底板中心位置，限位装置为圆柱形钢筋材料，限位装置布置在隧道土压力盒四周；隧道土压力盒的土压力盒测试线从相邻两个限位装置之间穿过。

所述的限位装置的高度不超过隧道土压力盒的高度；限位装置的横截面形状为圆形。

所述的限位装置的高度为隧道土压力盒高度的0.5～0.8倍。

所述的限位装置的个数为4～8个，需等间距分布，通过点焊固定于底板的上。

所述的底板为一实心的矩形钢板，底板的四角设有所述圆形开孔。

所述的锚固构件与圆形开孔数量相同。

所述的底板的截面形状为正方形，其截面面积为隧道土压力盒截面面积的 1.5～2倍。

所述的橡胶层的高度不超过隧道土压力盒的高度。

所述锚固构件为膨胀螺丝，锚固构件为通过圆形开孔将辅助埋设装置固定于测试对象中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置，用于隧道施工中初期支护与二次衬砌之间隧道土压力盒的现场安装埋设，旨在解决短期内隧道土压力盒成活率低，埋设位置易变动，测量结果不准确的问题。隧道土压力盒受力合理，便于固定安装，结构简单，方便实用。在工程使用时，本实用新型的独特之处在于受力合理，便于固定安装，随取随用，结构简单，并可用于批量式生产使用，造价低廉，具有较好的工程实践意义。

附图说明

图1是本实用新型一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置的俯视图；

图2是本实用新型一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置的主视图；

图3是本实用新型一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置使用状态示意图；

图4是本实用新型一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置的三维立体图；

图中标号代表：1、底板，2、圆形开孔，3、橡胶层，4、限位装置，5、隧道土压力盒，6、锚固构件，7、土压力盒测试线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施情况做进一步的说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

附图1～4所示，一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置，包括底板1、圆形开孔2、橡胶层3、限位装置4、锚固构件6与土压力盒测试线7。所述底板1为一实心的矩形钢板，钢板的四角设有圆形开孔2。隧道土压力盒5设于底板中心位置，其限位装置4为焊接的固定件。隧道土压力盒5与固定件之间设有橡胶层3。所述圆形开孔2中，安装锚固构件6。土压力盒测试线7从相邻两个限位装置4 中穿过。

底板1的截面形状为正方形，其截面面积为隧道土压力盒截面面积的1.5～2 倍。

橡胶层3具有一定厚度，高度不超过隧道土压力盒5的高度。且不会产生较大的塑性形变，不会影响隧道土压力盒的示数准确度。

橡胶层3通过传递侧向压力紧固隧道土压力盒5，可以起到固定作用，同时橡胶材料具有良好的弹性性能，可以在施工时保护隧道土压力盒不致破坏。

限位装置4的个数为4～8个，需等间距分布，通过点焊固定于底板1的上部。

锚固构件6与圆形开孔2数量相同，均为四个，分布在底板1的四个角。

限位装置4的横截面形状为圆形，空间形状为圆柱体，优选地，可采用施工现场的钢筋段，钢筋直径为8mm。

所述锚固构件6为膨胀螺丝或其他类似起锚固作用的装置，通过圆形开孔将本辅助埋设装置固定于测试对象中。

所述限位装置4的高度不超过隧道土压力盒5的高度，优选地，其高度为隧道土压力盒5高度的0.5～0.8倍。

本实用新型的一种隧道围岩压力盒的辅助埋设装置，用于隧道施工中初期支护与二次衬砌之间隧道土压力盒的现场安装埋设，旨在解决短期内隧道土压力盒成活率低，埋设位置易变动，测量结果不准确的问题。隧道土压力盒受力合理，便于固定安装，结构简单，方便实用。

本实用新型的具体使用方法如下：

S1、选取一正方形钢板，其截面尺寸为隧道土压力盒的1.5～2倍；

S2、在底板1的四角预留圆形开孔2，圆形开孔的直径取决于锚固构件6的尺寸，其中锚固构件可采用膨胀螺栓，或其余一切可以起到锚固作用的杆件；

S3、选取直径尺寸略大于隧道土压力盒的橡胶层3，套装在压力盒侧面，用于保护隧道土压力盒的侧面方向不受磨损挤压；

S4、在橡胶层四周通过点焊的方式连接底板1与限位装置4，限位装置可采用小的钢筋段，或者其余一切取料便宜的钢结构物，需注意固定装置的高度必须低于隧道土压力盒的高度，取限位装置4的高度为隧道土压力盒高度的0.5～0.8 倍；

S5、锚固构件6通过圆形开孔2将整个装置固定于隧道岩体待测位置，锚固构件可采用膨胀螺栓或其余一切可以锚固的构件；

S6、工程现场使用时，只需将隧道土压力盒放置在橡胶层3中，将上述整个安装装置固定在指定位置即可；

S7、现场安装时，应使隧道土压力盒与岩体之间接触均匀；

S8、现场埋置时，通过调整隧道土压力盒的角度，使土压力盒测试线7从相邻两个限位装置4之间取出，用于数据的输出；

一种隧道围岩隧道土压力盒的辅助埋设装置，述底板为一实心的矩形钢板，底板的四角设有圆形开孔，圆形开孔可以安装锚固构件。所述隧道土压力盒设于底板中心位置，其限位装置为圆柱形钢筋材料。所述限位装置为圆柱形钢筋材料，点焊于底板上，隧道土压力盒套有一橡胶层，其厚度加上隧道土压力盒的半径，等于隧道土压力盒圆心到限位装置的距离。所述锚固构件为膨胀螺丝或其他类似起锚固作用的装置，通过圆形开孔将本辅助埋设装置固定于测试对象中。本实用新型结构简单，操作方便，在隧道施工时，不易因周边扰动发生位移而本实用新型结构简单，操作方便，在隧道施工时，不易因周边扰动发生位移而影响测量结果，且适用于边坡、隧道、基坑等土压力或围岩压力的量测。

本实用新型受力合理，便于固定安装，随取随用，结构简单，可用于批量式生产使用，造价低廉，具有工程实践意义。本实用新型解决了隧道施工中在初期支护与二次衬砌之间进行隧道土压力盒埋设的问题，且便于固定安装，结构简单，方便实用。

以上所述只是用图解说明本实用新型用于隧道施工过程中隧道土压力盒的安装原理，并非是要将本实用新型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，均属于本实用新型所申请的专利范围。

尽管以上结合附图对本实用新型的具体实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的、而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型的权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。