[发明专利]一种盾构隧道管片内、外力联合测试装置及制作埋设方法

权利要求书

1.一种盾构隧道管片内、外力联合测试装置，其特征在于：包括钢筋应变计(1)、土压力传感器(9)、止水钢板(2)和线缆保护盒(7)及连接螺杆(5)，所述的钢筋应变计(1)一端连接钢筋应变计线缆(3)，并通过铅丝绑扎法与盾构管片钢筋笼(17)连接，所述的钢筋应变计线缆(3)穿过线缆保护盒(7)，所述的线缆保护盒(7)通过连接螺杆(5)与止水钢板(2)相连接，并在连接螺杆(5)与线缆保护盒(7)之间设有调节螺帽(11)和垫片(16)，线缆保护盒(7)的底面布有相应数量的穿线孔(10)，其顶面设有线缆保护盒盖子(8)和线缆保护盒底部防护海绵(20)；所述的止水钢板(2)的底面固定有土压力传感器出线端(4)，顶面安放土压力传感器(9)，所述的土压力传感器(9)的土压力传感器线缆(6)也通过穿线孔(10)进入线缆保护盒(7)，在各传感器的线缆穿入线缆保护盒(7)后，对线缆保护盒底部施打线缆保护盒底部防水玻璃胶(12)、顶部施打线缆保护盒顶部防水玻璃胶(15)进行防水密封；所述的线缆保护盒顶部防水玻璃胶(15)打施完成后，在土压力传感器(9)的上部及线缆保护盒的下部各放置与土压力传感器(9)及线缆保护盒盖子(8)直径相同的土压力传感器防护海绵(13)，所述的土压力传感器防护海绵(13)上再铺设防护绒布(14)和薄膜。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片内、外力联合测试装置，其特征在于：钢筋应变计(1)的分辨力为0.01～0.015％FS，综合误差1.5％FS，测温范围-25℃～+60℃；土压力传感器(9)的量程范围为0.02～0.4MPa，准确度级别为:0.2级，输出灵敏系数S为1000-30με/MPa，外形尺寸D为直径8～10cm，厚度2.0～2.5cm。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道管片内、外力联合测试装置，其特征在于：钢筋应变计(1)和土压力传感器(9)的线缆长1.5～2m，在管片现场安装后再接长。

4.根据权利要求1所述的盾构隧道管片内、外力联合测试装置，其特征在于：止水钢板(2)的厚度为3～4mm，切割成长宽均为12～15cm，钢板中心位置钻出一个直径32～36mm的孔；不锈钢的连接螺杆(5)的直径为6～8mm，长度为管厚度减去4～6cm。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道管片内、外力联合测试装置，其特征在于：线缆保护盒(7)的直径8～10cm，高6～8cm，底面四周钻直径4～6mm的小孔，底面其它部位均匀分布的钻若干个直径6～8mm的小孔。

6.一种如权利要求1所述盾构隧道管片内、外力联合测试装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)预先准备一块钢板，将该钢板切割成正方形，并在钢板中心位置钻孔，制作成止水钢板；

2)准备带盖线缆保护盒，将线缆保护盒底面四周钻四个小孔，在底面其它部位均匀分布的钻若干个小孔，数量等于土压力传感器和钢筋应变计的数量之和；

3)将不锈钢螺杆切割成若干小段，每段长度为管片厚度减去土压力传感器厚度，减去止水钢板厚度，减去线缆保护盒的高度，再加上螺杆安装长度；将4根螺杆用垫片及调节螺帽与线缆保护盒底部连接在一起，4根螺杆的另一端与止水钢板焊接在一起；

4)通过旋动调节螺帽使线缆保护盒的顶面与土压力传感器的顶面保持平行；

5)准备好中心出线的土压力传感器，将其线缆从止水钢板中心的小孔中引出；

6)在土压力传感器的出线一面涂抹金属胶，将土压力传感器黏贴在止水钢板上；

7)将土压力传感器的线头从线缆保护盒的底部穿出，在线头的端部用设定好颜色的电工胶布进行粘贴标记，然后将穿出后线头打结，防止线缆从线缆保护盒底部被拉出；

8)将每套钢筋应变计的线缆全部穿过线缆保护盒底部，在缆的端部用设定好颜色的电工胶布进行粘贴标记，同样在穿出后线头打结，防止线头从线缆保护盒底部被拉出；

9)盖上线缆保护盒的盖子，在盖子四周打玻璃胶，在线缆保护盒的罐底打玻璃胶；

10)在线缆保护盒的盖子上面和土压力传感器的上面放置海绵；

11)土压力传感器的海绵和线缆保护盒盖上的海绵分别用厚绒布和塑料膜包裹，包裹后均用橡皮筋固定。