一种隧道初支与二衬接触压力测试装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道监测工程技术领域，具体涉及一种隧道初支与二衬接触压力测试装置。


背景技术：

2.我国高速铁路隧道，由于建设规模空前、设计断面大、技术标准高，给隧道设计和施工带来了一系列新的挑战。就隧道结构设计而言，在多数情况下(洞口、软岩大变形、高地应力等情况除外)，通过初期支护(包括辅助工法)调动围岩的承载能力使得围岩作为主承载结构，从而保持隧道结构体系稳定的设计理念已经逐渐深入人心。然而在二次衬砌的设计和施工上还存在诸多困惑：二衬在何时进行施工制作；荷载如何在初支与二衬之间进行转移；在隧道结构中初支与二衬分担了多少荷载；目前有无减薄二衬或取消二衬配筋等问题。上述诸多问题严重制约了隧道结构设计的进步，由于设计理念不明确，在二衬设计中出现一味增加配筋、增加混凝土厚度、不分场合设计系统锚杆的倾向，这严重违背了充分发挥围岩自身承载能力的隧道结构设计理念。
3.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种能够对初支与二衬之间抵触压力进行监测的测试装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种隧道初支与二衬接触压力测试装置，所述测试装置包括：
7.连接板，所述连接板至少具有相对的两个受力面，两个所述受力面的其中一个受力面对应抵触在隧道二衬的混凝土钢筋笼上；
8.压力盒，所述压力盒具有两个相对的承压端，所述压力盒的其中一个承压端与所述连接板的另一个受力面紧密贴合，所述压力盒的另一个承压端正对隧道初支的防水板；
9.衬板，所述衬板设置于所述压力盒与防水板之间，以填充所述压力盒与所述防水板之间空隙，使所述压力盒的承压面通过所述衬板与所述防水板贴紧。
10.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，所述连接板为方形钢板，对应其厚度方向的两个面为受力面。
11.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，压力盒通过焊接的方式固连在所对应受力面的中心处。
12.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，所述压力盒通过可拆卸的方式设置在所对应受力面的中心处。
13.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，所述连接板上开设有对应所述压力盒的安装槽，所述压力盒对应放置于所述安装槽内。
14.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，连接板对应隧道二衬的受
力面通过焊接的方式固连在混凝土的钢筋笼上。
15.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，连接板对应隧道二衬的受力面上焊接有卡扣，并通过卡扣连接在混凝土的钢筋笼。
16.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，所述连接板的长度为300mm、厚度为300mm、厚度为20mm；
17.所述压力盒的直径为100mm、高度为40mm。
18.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，所述衬板为木质板体；
19.在对应设置于隧道顶部的测试装置中，所述衬板设有对应隧道顶部的拱形面。
20.如上所述的隧道初支与二衬接触压力测试装置，优选，多个所述测试装置对应设置在隧道初支与隧道二衬的混凝土钢筋笼之间，多个所述测试装置中的压力盒对应连接数据采集装置，以对隧道初支与二衬的接触压力进行监测。
21.有益效果：在隧道初支与二衬之间设置压力盒，以此进行隧道初支与二衬的接触压力进行监测，从而对二衬设计的改进提供理论支持，以充分发挥围岩自身承载能力的隧道结构设计理念。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
23.图1为本实用新型具体实施例中所提供测试装置使用状态的结构简图。
24.图2为本实用新型具体实施例中所提供压力盒与连接板的连接示意图。
25.图中：1、连接板；2、压力盒；3、防水板；4、衬板；5、钢筋笼。
具体实施方式
26.下面将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的一部分实施例，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。
27.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.如图1-2所示，一种隧道初支与二衬接触压力测试装置，测试装置包括：连接板1，连接板1至少具有相对的两个受力面，两个受力面的其中一个受力面对应抵触在隧道二衬的混凝土钢筋笼5上；压力盒2，压力盒2具有两个相对的承压端，压力盒2的其中一个承压端与连接板1的另一个受力面紧密贴合，压力盒2的另一个承压端正对隧道初支的防水板3；衬
板4，衬板4设置于压力盒2与防水板3之间，以填充压力盒2与防水板3之间空隙，使压力盒2的承压面通过衬板4与防水板3贴紧。将二衬钢筋笼5的抵触压力通过钢板传导至压力盒2的其中一个承压端，压力盒2的另一个承压端通过衬板4贴紧初支的防水板3，以此对抵触压力进行监测，连接板1上的两个受力面为相对的两个面，以此保证抵触压力正向作用在压力盒2的承压端，保证测量精度。
30.在本技术的另一可选实施例中，连接板1为方形钢板，对应其厚度方向的两个面为受力面。钢板具有较大的强度，能够将接触压力完全传递至压力盒2，同时，通过钢板与钢筋笼5接触，能够提高接触面积，保证测量过程中的稳定性。
31.在本实施例中，压力盒2通过焊接的方式固连在所对应受力面的中心处，以保证压力盒2受力均衡。
32.在本技术的另一可选实施例中，压力盒2通过可拆卸的方式设置在所对应受力面的中心处。具体地，连接板1上开设有对应压力盒2的安装槽，压力盒2对应放置于安装槽内。能够根据需要进行压力盒2的更换拆卸，同时，在使用完毕后对压力盒2进行收集储存，保证压力盒2的使用寿命。
33.在一些实施例中，安装槽为与压力盒2相适配的圆形槽体，其底部为对应压力盒2的平整面，更进一步，在压力盒2的外周面设有橡胶垫层，以保证二者连接的稳定性，橡胶垫层与安装槽内壁滑动安装，从而使压力盒2的承压端能够有效作用在安装槽内部的平整面上。
34.在本技术的另一可选实施例中，连接板1对应隧道二衬的受力面通过焊接的方式固连在混凝土的钢筋笼5上。能够根据需要对连接板1进行安装和位置调整，更进一步，在连接板1对应隧道二衬的受力面上焊接有卡扣，并通过卡扣连接在混凝土的钢筋笼5，卡扣在连接板1上阵列分布，便于进行安装。
35.在本技术的另一可选实施例中，连接板1的长度为300mm、厚度为300mm、厚度为20mm；压力盒2的直径为100mm、高度为40mm。
36.在本技术的另一可选实施例中，衬板4为木质板体；在对应设置于隧道顶部的测试装置中，衬板4设有对应隧道顶部的拱形面，通过该拱形面保证对隧道初支的贴合度，保证测量过程的稳定性，提高测量结果的精度。
37.在本技术的另一可选实施例中，多个测试装置对应设置在隧道初支与隧道二衬的混凝土钢筋笼5之间，多个测试装置中的压力盒2对应连接数据采集装置，以对隧道初支与二衬的接触压力进行监测。
38.测试装置的具体使用步骤如下：
39.步骤s1：将压力盒2焊接在一块钢板的中心进行焊接固定，在二衬混凝土浇筑前将钢板与里边的钢筋笼5进行焊接定位，将土压力盒2进行了固定。
40.步骤s2：在压力盒2的另一端，在压力计和防水板3之间设置衬板4，促使压力盒2通过衬板4和防水板3紧贴，以满足能够有效测接触压力。衬板4的位置可根据实际情况进行相应的调整。
41.步骤s3：通过数据采集装置对位于隧道初支与二衬的接触压力数据进行采集。
42.综上所述，本技术提供了一种隧道初支与二衬接触压力测试装置，在隧道初支与二衬之间设置压力盒2，将二衬钢筋笼5的抵触压力通过钢板传导至压力盒2的其中一个承
压端，压力盒2的另一个承压端通过衬板4贴紧初支的防水板3，以此进行隧道初支与二衬的接触压力进行监测，从而对二衬设计的改进提供理论支持，以充分发挥围岩自身承载能力的隧道结构设计理念。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本技术实施例对此并不进行限定。
43.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，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。