[发明专利]一种可维护的隧道衬砌水压力计安装装置及安装方法

说明书

本发明公开了一种可维护的隧道衬砌水压力计安装装置及安装方法，包括中心排水沟，所述中心排水沟一侧设置有预留槽，所述预留槽下方设置有预留管道，所述预留槽为与预留管道顶端固定连接的立方体盒子，所述预留管道开设于仰拱填充混凝土层，仰拱填充混凝土层下方设置有仰拱衬砌混凝土层，仰拱填充混凝土层顶部设置有轨道板，水压力计直接安装至预留管道内，对施工干扰小，安装简便，更换维护方便，监测线缆从预留槽盖板侧部引出，不易被拉断，预留管道位于隧道中心排水沟侧部，管道埋设在隧道仰拱填充混凝土和隧道衬砌混凝土中，不需要穿透隧道防水层，不会破坏隧道的防排水体系。

技术领域

本发明涉及富水隧道衬砌水压力监测系统技术领域，具体是一种可维护的隧道衬砌水压力计安装装置及安装方法。

背景技术

我国是世界上岩溶分布最广的国家，岩溶现象遍及多个省、自治区和直辖市，在西南岩溶地区修建隧道时，将会遇到大量的富水隧道。隧道运营过程中的水压病害频繁发生，不仅影响衬砌结构的安全性和耐久性，还严重威胁隧道的运营安全。对富水隧道开展水压力监测是预防水压病害发生的重要措施，同时监测获取的水压力数据也是病害处治方案制定的重要依据。

地下水具有流动性，隧道衬砌背后具有环向排水盲管、纵向排水盲管、无纺布、防水板组成的防排水体系。因此，衬砌背后的高水压力通常会向隧道仰拱底部流动并聚集，进而形成高水压力，隧道仰拱通常是整环衬砌中结构受力的薄弱部位，在仰拱底部高水压力作用下极易被破坏。

目前，隧道衬砌的水压力监测技术大多是将水压力计埋设于隧道初期支护与围岩之间，这种埋设方法需要在喷射初期支护之前将水压力计固定于围岩或者初期支护钢筋网片之上，监测线缆汇总至边墙脚两侧统一引出。这样存在水压力计安装对施工干扰大，水压力计损坏或达到使用寿命不可更换，后续浇筑初期支护和二次衬砌混凝土时监测线缆容易被拉断，进而导致测点失效，难以进行长期监测。个别的埋设方法是在隧道衬砌边墙部位打孔或者预埋管道，将水压力计埋设至管道内，用来监测衬砌背后的水压力，这种埋设方法需要将预埋管道穿透隧道防水层，破坏了隧道衬砌的防水体系，加大了隧道衬砌渗漏水病害的发生风险。

另外，目前既有的隧道衬砌水压力监测系统只有监测水压力数据的功能，后期隧道水压病害处治时，还需要对隧道衬砌打孔泄水或者钻孔注浆，造成衬砌结构的二次破坏。

综上，现有的隧道衬砌水压力安装方法主要存在以下问题：

1)当水压力计埋设于隧道初期支护与围岩之间，监测线缆从边墙脚处引出时，水压力计安装对施工干扰大，水压力计损坏或达到使用寿命不可更换，后续浇筑初期支护和二次衬砌混凝土时监测线缆容易被拉断。

2)当在隧道衬砌边墙部位打孔或者预埋管道，将水压力计埋设至管道内时，预埋管道需要穿透隧道防水层，破坏了隧道衬砌的防水体系，将会加大隧道衬砌渗漏水病害的发生风险。

3)既有的隧道衬砌水压力监测系统只有监测水压力数据的功能，无法为后期隧道水压病害处治提供便利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可维护的隧道衬砌水压力计安装装置及安装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可维护的隧道衬砌水压力计安装装置，包括中心排水沟，所述中心排水沟一侧设置有预留槽，所述预留槽下方设置有预留管道，所述预留槽为与预留管道顶端固定连接的立方体盒子，所述预留管道开设于仰拱填充混凝土层，仰拱填充混凝土层下方设置有仰拱衬砌混凝土层，仰拱填充混凝土层顶部设置有轨道板，所述预留管道为竖直设置且伸入仰拱填充混凝土层和仰拱衬砌混凝土层，所述预留管道顶端伸出预留槽，所述预留管道内部设置有透水石层和细砂层，所述预留管道顶端螺纹连接有管道密封塞，所述细砂层内设置有水压力计，仰拱衬砌混凝土层外侧固定安装有采集仪。

一种可维护的隧道衬砌水压力计安装方法，安装方法步骤如下：