用于水下隧道环境的埋设装置的制作方法

本技术涉及渗水压力测量，更具体地，涉及一种用于水下隧道环境的埋设装置及埋设式渗压计。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

2、在隧道的长期使用中，会产生多种危害，其中隧道衬砌渗漏水较为常见，衬砌渗漏水会造成钢筋锈蚀进而降低衬砌承载力，渗漏水流向路面引起路面湿滑，影响行车安全，尤其是在用于水下隧道环境中，渗漏水情况更为常见。由于隧道渗漏水病害存在巨大安全隐患，可选择通过水压监测实现实时预警，在保障隧道渗漏水安全中起到巨大作用。渗压计埋设方法可以是在隧道上部地面钻孔至隧道衬砌外侧，再埋设渗压计进行水压测量；或者采用先钻孔放置渗压计，后使用膨润土或混凝土封堵的方式。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种埋设装置及埋设式渗压计，以解决相关技术中一个或多个技术问题，本技术是这样实现的：

2、第一方面，本技术的实施例提供了一种埋设装置，埋设装置包括：

3、堵水空腔管，用于置于衬砌钻孔中，所述堵水空腔管的内部用于置入渗压计；

4、弹性密封件，包括：

5、第一密封段，套设于所述堵水空腔管的外管壁且与所述外管壁密封连接；

6、第二密封段，包括用于与所述衬砌钻孔密封连接的密封部，所述第二密封段套设于所述外管壁且沿远离所述第一密封段的方向延伸，所述弹性密封件与所述外管壁形成密封腔，所述密封腔具有第一开口，所述第一开口朝向围岩方向；

7、所述堵水空腔管及所述弹性密封件被配合设置为：在所述堵水空腔管置于所述衬砌钻孔后，所述密封部被所述衬砌钻孔挤压而与所述衬砌钻孔形成第一密封以及第一摩擦力；自围岩渗入的渗水经所述第一开口在所述密封腔形成水压，水压作用于所述密封部；随着水压增大，所述密封部与所述衬砌钻孔之间的压力随之增大，进而提高所述密封部与所述衬砌钻孔之间的所述第一密封的密封性能以防止增大的水压使渗水从所述衬砌钻孔渗漏；所述密封部与所述衬砌钻孔之间的压力随之增大，进而增大所述第一摩擦力，以防止水压逐渐增大过程中所述堵水空腔管从所述衬砌钻孔窜出。

8、在一些实施例中，所述第一密封段与所述第二密封段之间形成形变部，所述形变部与衬砌钻孔形成形变空腔，所述形变空腔具有第二开口，所述第二开口背离围岩方向；

9、所述堵水空腔管及所述弹性密封件还被配合设置为：自围岩渗入的渗水经所述第一开口在所述密封腔形成水压，水压作用于所述形变部；随着水压增大，空气从所述第二开口排出且所述形变部逐渐向靠近所述衬砌钻孔方向运动且与所述衬砌钻孔相抵触形成第二摩擦力；且随着水压增大，所述形变部与所述衬砌钻孔之间的压力随之增大，进而增大所述第二摩擦力，以进一步防止水压逐渐增大过程中所述堵水空腔管从所述衬砌钻孔窜出。

10、在一些实施例中，所述第一密封段与所述第二密封段之间形成形变部，所述形变部与衬砌钻孔形成形变空腔，所述形变空腔具有第二开口，所述第二开口背离围岩方向；

11、所述堵水空腔管及所述弹性密封件还被配合设置为：自围岩渗入的渗水经所述第一开口在所述密封腔形成水压，水压作用于所述形变部；随着水压增大，空气从所述第二开口排出且所述形变部逐渐向靠近所述衬砌钻孔方向运动且与所述衬砌钻孔相抵触形成第二密封；且随着水压增大，所述形变部与所述衬砌钻孔之间的压力随之增大，进而提高所述形变部与所述衬砌钻孔之间的所述第二密封的密封性能，以进一步防止增大的水压使渗水从所述衬砌钻孔渗漏。

12、在一些实施例中，所述堵水空腔管还包括限位件，所述限位件套设于所述外管壁，所述限位件具有用于容纳所述第一密封段的第三开口，所述第三开口朝向围岩方向；当所述第一密封段置于所述第三开口时，所述第一密封段被所述第三开口挤压形成第三密封，以防止渗水从所述第一密封段与所述第三开口渗漏导致密封腔泄压以及渗水从所述衬砌钻孔渗漏。

13、在一些实施例中，相邻所述限位件之间的距离设置为，当在后的所述限位件连接的所述第二密封段伸展后与在前的所述限位件存在间隙，以方便将所述堵水空腔管置于所述衬砌钻孔中。

14、在一些实施例中，所述弹性密封件的数量为多个，多个所述弹性密封件沿所述堵水空腔管的轴线排列并用于与所述衬砌钻孔形成多道密封，以提高密封可靠性及所述堵水空腔管在所述衬砌钻孔内的稳定性。

15、在一些实施例中，所述密封部包括用于与所述衬砌钻孔密封的密封面，所述密封面的形状与所述衬砌钻孔相适应；

16、在所述堵水空腔管置于所述衬砌钻孔后，所述密封面与所述衬砌钻孔相贴合以与所述衬砌钻孔形成所述第一密封以及所述第一摩擦力。

17、在一些实施例中，所述第一密封段为筒状，所述第二密封段为喇叭口状；

18、在所述堵水空腔管置于所述衬砌钻孔后，所述第二密封段被所述衬砌钻孔挤压收缩，所述密封部被所述衬砌钻孔挤压而与所述衬砌钻孔形成所述第一密封以及所述第一摩擦力。

19、在一些实施例中，所述堵水空腔管设置有渗水通入孔，所述渗水通入孔位于所述密封腔的下方且与所述密封腔存在间隙，以在所述堵水空腔管内充满渗水之前防止所述密封腔内的水压泄压；所述渗水通入孔用于减少或防止杂物进入所述堵水空腔管内部，渗水经所述渗水通入孔进入所述堵水空腔管内部以供渗压计进行水压检测。

20、本技术的实施例提供了另一种埋设装置，埋设装置包括：

21、堵水空腔管，用于置于衬砌钻孔中；所述堵水空腔管连接有固定件，所述固定件通过与衬砌操作面连接以将所述堵水空腔管固定；

22、渗压计套管，固定于所述堵水空腔管内，渗压计安装于所述渗压计套管内；

23、弹性密封件，包括：

24、第一密封段，套设于所述堵水空腔管的外管壁且与所述外管壁密封连接；

25、第二密封段，包括用于与所述衬砌钻孔密封连接的密封部，所述第二密封段套设于所述外管壁且沿远离所述第一密封段的方向延伸，所述弹性密封件与所述外管壁形成密封腔，所述密封腔具有第一开口，所述第一开口朝向围岩方向。

26、在一些实施例中，所述渗压计套管包括筒体，所述筒体底端连接有固定筒，所述筒体的直径大于所述固定筒的直径，所述渗压计安装于所述固定筒内，所述固定筒与所述渗压计相抵触并对所述渗压计提供支撑。

27、在一些实施例中，所述堵水空腔管底端设置有渗水通入孔，所述渗水通入孔用于减少或防止杂物进入所述堵水空腔管内部，渗水经所述渗水通入孔进入所述堵水空腔管内部以供渗压计工作。

28、在一些实施例中，所述固定筒设置有多个渗水孔，以进一步减少或防止杂物进入所述固定筒内部。

29、在一些实施例中，所述堵水空腔管顶端的管口连接有封盖，以将所述堵水空腔管内部的渗水堵住，并且在所述渗压计套管置于所述堵水空腔管后，所述封盖防止所述渗压计套管从所述管口挤出。

30、在一些实施例中，所述堵水空腔管与所述封盖通过螺纹连接，以防止水压增大时所述堵水空腔管与所述封盖分离。

31、在一些实施例中，所述封盖设置有走线孔，与所述渗压计连接的电缆线经所述走线孔伸出衬砌操作面。

32、在一些实施例中，所述封盖顶部设置有凸起，所述凸起形状与扳手相适应，以方便所述扳手将所述封盖在拧入或拧出。

33、在一些实施例中，所述堵水空腔管的内管壁上设置有胶条，所述胶条用于在所述渗压计套管插入所述堵水空腔管内时对所述渗压计套管进行限位；

34、其中，所述胶条整体呈梯形，且相对于所述渗压计套管插入所述堵水空腔管的方向呈开口状，梯形的上底与所述渗压计套管为面接触。

35、在一些实施例中，所述堵水空腔管为内部空心金属管，所述外管壁上设置双层的所述弹性密封件；

36、所述堵水空腔管的管口设置有金属圆盘用作所述固定件，所述金属圆盘与所述封盖螺纹连接，膨胀螺栓将所述金属圆盘固定于所述衬砌，以此避免拧入或拧出所述封盖时转动所述堵水空腔管。

37、第二方面，本技术的实施例提供了一种埋设式渗压计，包括第一方面中任一技术方案所述的埋设装置，以及渗压计。其中，所述埋设装置还包括渗压计套管，所述渗压计套管置于所述堵水空腔管内，所述渗压计置于所述渗压计套管内。

38、本技术一些实施例带来的有益效果是：

39、本技术的埋设装置，在堵水空腔管打入衬砌钻孔后即可实现第二密封段与衬砌钻孔的密封，在水压增大的情况下第一密封段也能实现与衬砌钻孔的密封，且第一密封段、第二密封段的密封性能、摩擦性能随水压的增大而增大，在一定程度上达到了遇水自锁的效果。并且，水压作用于形成密封腔的第二密封段，随着水压增大，第二密封段与衬砌钻孔之间的压力随之增大，进而提高第二密封段与衬砌钻孔之间的密封以及摩擦力，以防止水压逐渐增大过程中所述堵水空腔管从衬砌钻孔窜出。

40、本技术的埋设装置，水压越大防渗性能越强，解决了隧道衬砌的外环水压监测难题，且能在实时监测水压的同时，从堵水空腔管上拧出封盖，堵水空腔管也可充当泄压孔使用，减少了泄压孔的设计，避免了过多打孔对隧道衬砌产生的不利影响。

41、在本技术的一些实施例中，多个的弹性密封件朝向迎水面即围岩的方向，遇水自锁，埋设装置在大水压冲刷作用下也能够安装稳固，同时水压越大，防渗性能越强，堵水能力越强。

42、在本技术的一些实施例中，与传统渗压计埋设方式相比，无需填料、注浆堵孔，只需将堵水空腔管打入衬砌钻孔即可使用，安装简便。

43、在本技术的一些实施例中，相比于传统方式埋设渗压计后，使用膨润土或混凝土堵住孔口，后期渗压计损坏失效不方便取出，形成“坏孔”，本技术的埋设装置可通过封盖多次开启，及时置换损坏的渗压计，更换方便。

44、在本技术的一些实施例中，当监测水压达到预警值后，可拧开封盖取出渗压计套管及渗压计，在列车运行天窗期时可作为泄压孔使用，从而避免在衬砌上多次打孔，破坏衬砌的结构。

45、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。根据下文结合附图对本技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。