[实用新型]一种盾构隧道水土压力监测棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道盾构参数测量技术领域，尤其是涉及一种盾构隧道水土 压力监测棒。

背景技术

盾构法施工是隧道暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在 地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开 挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压 顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法，由于盾构法 施工在技术和安全上的优越性，目前在隧道工程中应用广泛。

盾构隧道施工中采用了特殊的工艺—壁后注浆，注浆层包裹了隧道表面。传统 的隧道管片表面土压力测试方法中，将土压力计预先埋设在管片表面。土压力计被 壁后注浆层包裹其中，影响土压力监测结果的可靠性，且监测对象单一。因此，急 需寻求一种可以监测隧道周边土体真实受力状态的测试技术和设备。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安装使 用方便、可靠性高、可同时测量土压力和孔隙水压力的盾构隧道水土压力监测棒。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种盾构隧道水土压力监测棒，用于测量土体的土压力和孔隙水压力，与应变 仪连接，包括压力监测棒棒体，所述压力监测棒棒体包括柱形杆状棒体、连接在柱 形杆状棒体一端端部的端部隔间和套设在柱形杆状棒体另一端的密封盒，所述端部 隔间内设有土压力传感器和孔隙水压力传感器，所述土压力传感器和孔隙水压力传 感器上设置的引出导线穿过柱形杆状棒体与应变仪连接。

所述端部隔间包括圆桶状壳体和隔板，所述隔板将圆桶状壳体分为第一隔间和 第二隔间，所述土压力传感器设置于第一隔间内，土压力传感器的受力面直接与土 体接触，所述孔隙水压力传感器设置于第二隔间内，所述第二隔间的侧壁上设有若 干圆形透水孔。

所述土压力传感器与隔板紧密胶结固定。

所述孔隙水压力传感器与圆桶状壳体的底板紧密胶结固定。

所述隔板和圆桶状壳体的底板上均设有用于穿过引出导线的孔隙，所述圆桶状 壳体的底板的孔隙处由环氧树脂密封。

所述密封盒包括密封前盒和密封后盒，所述密封前盒固定在管片注浆孔处的预 埋件上，所述密封后盒螺接在密封前盒外，所述密封前盒、密封后盒、柱形杆状棒 体的连接处填充有牛油盘根。

所述端部隔间的直径大于或等于柱形杆状棒体的直径。

所述土压力传感器为微型土压力盒。

所述孔隙水压力传感器为微型孔隙水压力计。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)本实用新型设有土压力传感器和孔隙水压力传感器，可同时测量土压力和 孔隙水压力，克服了传统测量方法难以实现管片表面孔隙水压力测量的难题；

2)土压力传感器和孔隙水压力传感器集成布置在相同位置，克服了传统测量 方法无法实现同一位置的缺点；

3)本实用新型可在同一时刻同时测量土体总压力和孔隙水压力，直接获得土 体有效应力；

4)采用微型土压力传感器和孔隙水压力传感器，集成体积小，克服了传统方 法钻孔安装传感器对地层原始应力状态扰动大的弊端；

5)在土压力棒安装前，钻机的钻头穿过管片进入土体的深度可根据测量需要 进行调节，且用于固定和密封土压力棒的方式不受土压力棒长度制约，因此土压力 棒的埋置深度可控，与传统预埋传感器的方式相比，测量部位更具灵活性。

6)可将传感器送至隧道同步注浆层以外，测量不受注浆层影响的真实土压力 和孔隙水压力，克服了在管片表面安装土压力传感器的传统测量方法无法测量真实 土压力的缺陷；

7)本实用新型利用管片上预制的注浆孔进行土压力监测棒的安装，无需在管 片上专门钻孔，克服了传统方法钻孔安装传感器对管片造成的破坏。

8)在隧道管片拼装后安装，无需像传统方法那样在管片制作阶段预埋传感器， 克服了传感器预埋成活率低且无法更换的弊端。

9)土压力监测棒通过螺纹连接固定在注浆孔的预埋件上，用毕方便拆除，恢 复管片原有状态。

10)本实用新型适用范围广，除了可应用于盾构隧道的水土压力监测外，还可 应用于基坑、墙壁等其它需要进行水土压力监测的领域。

附图说明