[实用新型]一种在圆管外固定压力盒的装置

说明书

本实用新型提供一种在圆管外固定压力盒的装置，属于岩土工程领域。一种在圆管外固定压力盒的装置，其特征在于，包括连接管(1)、弧形板(2)和固定管(5)，所述连接管上开设有安装槽，所述安装槽包括形状为部分椭圆的第一安装槽(101)和形状为部分圆形的第二安装槽(102)，所述弧形板(2)向所述连接管(1)轴心线方向内凹地固定设置在所述第二安装槽(102)上，所述固定管(5)安装在所述第一安装槽(101)内，所述固定管(5)的轴心线与所述连接管(1)的轴心线相垂直。本实用新型可将压力盒固定安装在圆管外。固定装置不会破坏原来管的整体性及密封性，重要的是不会影响到管内的液体流量，并且不会过多的增加圆管的外部尺寸。

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，特别涉及一种在圆管外固定压力盒的装置。

背景技术

人工地层冻结法凿井技术是我国煤矿井筒穿过表土层较厚、含水层较多地层情况下一种比较理想的特殊凿井方法。我国自1955年开滦林西矿西风井首次采用冻结法施工以来，已施工了700多个立井井筒，累计冻结井筒延米达到150km，得到了广泛的应用。人工地层冻结技术始于19世纪，是以天然冻结条件下冻土的物理力学性质研究为基础，随着人工冻结凿井逐步发展起来的。人工地层冻结法是利用人工制冷技术，将低温冷媒送入地层，使地层中的水冻结，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，以抵抗地压并且隔绝地下水与开挖体之间的联系，以便在封闭的连续冻土墙的保护下进行隧道、竖井和地下工程的开挖并做永久支护的一种特殊地层加固方法。

进入21世纪以来，我国中、东部地区主要矿区浅部煤炭资源几近枯竭，煤炭开采深度以20m/a速度增加，预计在未来20年，很多煤矿的开采深度将达1000～1500m。在这样深的土层中将冻结壁作为临时支护需要考虑非常大的侧向压力的作用，需要很厚的冻结壁方可满足工程要求。在深井凿井工程施工过程中，由于冻结壁稳定性不够而导致在开挖之后，冻土井帮变形过大的现象仍会发生，给工程带来严重的安全隐患。一些学者认为在冻粘土层中，计算冻结壁厚度不满足实际工程要求的原因是在计算时只考虑了土体自重产生的侧压力而忽略了冻结壁形成过程中土体的冻胀。由于冻胀作用使得冻结壁周边的土体受到挤压而产生一个位移场及应力场，此位移场及应力场又反作用于冻结壁,使得冻结壁受到一个由土体变形产生的抗力。这便在原有地层压力基础上增大了冻结壁的受力,使得冻结壁受力过大进而在开挖之后产生过大的变形。

为保证深井冻结凿井施工的安全，就必须考虑冻结过程中的冻胀力，而当前还没有一种合理有效的立井冻胀预测手段。考虑到土体冻结受温度场的直接影响以及温度场测试手段成熟，现阶段大多采用温度场来确定冻结壁厚度及位置，再由冻胀系数来推算冻土冻胀量，进而得到冻胀位移场及应力场。然而该冻胀预测方法采用间接手段，只能近似给出冻胀位移场及应力场，有关土体冻胀理论还需进一步完善。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了更加全面准确地掌握冻结凿井时冻结土体中的地应力场的分布规律，进而得到土体的冻胀应力场分布情况，提供的一种在圆管外固定压力盒的装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

本实用新型提供一种在圆管外固定压力盒的装置，包括连接管、弧形板和固定管，所述连接管上开设有安装槽，所述安装槽包括形状为部分椭圆的第一安装槽和形状为部分圆形的第二安装槽，所述安装槽在平面上的投影形状为一个整圆与半个椭圆的结合，所述弧形板向所述连接管轴心线方向内凹地固定设置在所述第二安装槽上，所述固定管安装在所述第一安装槽内，所述固定管的轴心线与所述连接管的轴心线相垂直，所述固定管朝向所述连接管内侧的端部为闭合状态，所述固定管的另一端具有开口。

更优地，所述固定管上开设有槽口。

更优地，该装置还包括圆管，所述圆管的外径与所述连接管的内径相等，所述圆管分别位于所述连接管两端并插接在所述连接管内。

更优地，该装置还包括挡板，所述挡板为圆弧形，所述挡板的两端均连接在所述固定管的管壁上，用于固定压力盒。