[发明专利]盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置

权利要求书

1.一种盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置，其特征在于，包括：受测的盾构管片、土压力盒组、混凝土应变计组、钢筋应力计组和垫片式单向应力计组；

所述盾构管片由一块封顶块、两块连接块及六块标准块构成，为环形结构，所述土压力盒组包括安装在每块盾构管片外侧形心位置的土压力盒，所述混凝土应变计组包括绑扎在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧混凝土应变计，所述钢筋应力计组包括焊接在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧钢筋应力计，所述垫片式单向应力计组包括布置在除拆除块外每个盾构管片连接面螺栓孔处环向一个、纵向两个垫片式单向应力计；

所述土压力盒埋设在钢筋笼外侧的形心位置，钢筋笼外侧的下方焊制马凳形钢筋用于支撑土压力盒，土压力盒平放，钢筋笼外侧的上方焊制方形钢板方盒罩子罩在土压力盒的上方，盾构管片浇筑完成后，在收面静停区取出方盒罩子，使用水泥砂浆填补土压力盒与方盒罩子的接缝处，使土压力盒四周无缝隙，土压力盒的受力感应板与盾构管片外弧面相平；

所述混凝土应变计埋设在钢筋笼内外侧形心位置，应用工具将混凝土应变计捆绑固定在与环向主筋处于同一高度处；

所述钢筋应力计埋设在钢筋笼内外侧形心位置，且焊接在钢筋笼的环向主筋上，将钢筋笼内外侧形心位置的环向主筋断开，断开长度大于钢筋应力计的长度，将带有连接杆的钢筋应力计与盾构管片的钢筋焊接在一起；

所述垫片式单向应力计安装在螺栓手孔内，设于螺栓端头与防水垫圈之间，施加扭力将螺栓拧入螺栓孔内；

将所述盾构管片浇筑前预埋传感器的信号传输电缆布设在盾构管片的钢筋下方，传输电缆外露部分通过打开注浆管顶部，将电缆放入注浆管内，电缆接头采取防水胶带包裹，注浆管进行密封；

带有预埋钢板的联络通道处盾构管片，土压力盒及混凝土应变计埋设位置调整至背钢板面50cm处，钢筋应力计埋设位置调整到无钢板一侧，且安装电缆时均应错开锚筋位置；

将土压力测点和盾构管片内力测点布置在每块盾构管片的形心位置，每块盾构管片的外侧布置一个土压力测点，盾构管片内部的内外侧各布置一个盾构管片内力测点，纵向螺栓内力测点和环向螺栓内力测点布置在螺栓孔处，除拆除环外，每个盾构管片的连接面布置一个环向螺栓测点和两个纵向螺栓测点；

盾构管片浇筑前预埋振弦式土压力盒，该土压力盒采用焊接方法嵌入式安装，感应面与盾构管片迎土面相平；盾构管片浇筑前预埋振弦式混凝土应变计，该混凝土应变计采用绑扎方法安装，混凝土应变计的感应方向与环向受力主筋方向一致；盾构管片浇筑前预埋振弦式钢筋应力计，该钢筋应力计采用焊接方法安装，钢筋应力计的应变感应方向与环向主筋方向一致。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的使用过程包括：

进行盾构管片浇筑和养护后，将盾构管片运输至施工场地，使用龙门吊，将盾构管片吊到井下，用材料运输车将盾构管片托运到掌子面，用盾构管片拼装机将盾构管片拼装成环，并用直螺栓将相邻盾构管片进行连接；

螺栓施工时安装垫片式单向应力计，将应力计套入直螺栓的根部，应力计的应变感应方向与螺栓受力方向一致；

将各传感器的电缆接头分别与测读仪及点荷载仪相连接，分别读取频率和微应变，并按编号对应记录；从开始拆除左线隧道盾构管片、联络通道土体开挖、施作联络通道初支、拆除右线隧道盾构管片到施作联络通道二衬之前，每天监测两次数据，二衬施作完毕后，测量频率改为一天一次，直至数据稳定。