[发明专利]一种顶管施工的土压力监测装置及其安装方法

权利要求书

1.一种顶管施工的土压力监测装置，其特征是，包括保护盒、土压力检测元件和引线管，所述保护盒中设有容纳所述土压力检测元件的容置腔，所述保护盒的内部设有弹性定位结构，所述弹性定位结构与所述土压力检测元件定位配合；

所述保护盒上可拆安装有密封盖，所述密封盖用于在预埋施工时安装以及在监测使用时拆除，所述保护盒上还开设有出线孔，所述引线管连接于所述出线孔处，所述引线管为长度可调式管体；

所述引线管中穿装有线缆，所述线缆的一端与所述土压力检测元件电连接，所述线缆的另一端穿出所述引线管且电连接有无线信号发射器；

所述无线信号发射器用于接收所述土压力检测元件发出的土压力电信号，并将所述土压力电信号转换为无线信号，以向外发送土压力无线信号。

2.根据权利要求1所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述引线管远离所述保护盒的端部可拆安装有密封塞或出线塞，所述密封塞用于在预埋施工时安装，以密封所述引线管；所述出线塞用于在监测使用时替换所述密封塞，以供所述线缆的另一端引出。

3.根据权利要求2所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述保护盒包括盒底和侧壁，所述侧壁围设在所述盒底的边缘形成所述容置腔，所述出线孔设置在所述盒底上。

4.根据权利要求3所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述弹性定位结构包括至少两个弹性件，所述土压力检测元件设置在所述保护盒的中部，至少两个所述弹性件分别连接于所述土压力检测元件和所述侧壁之间。

5.根据权利要求4所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述弹性件为圆柱压簧，所述圆柱压簧设有四个，四个所述圆柱压簧关于所述土压力检测元件呈中心对称分布，且所述圆柱压簧的端部设有定位板，所述定位板与所述土压力检测元件的外轮廓凹凸配合。

6.根据权利要求5所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述定位板的上边缘低于所述保护盒的上边缘，且所述定位板的高度与所述密封盖的厚度之和小于所述容置腔的高度。

7.根据权利要求1至6任一项所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述引线管包括至少两个管段，相邻两个所述管段之间螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的顶管施工的土压力监测装置，其特征是，所述引线管包括第一管段和第二管段，所述第一管段设有外螺纹，所述第二管段的端部设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述出线孔为设有与所述外螺纹相配合的内螺纹孔。

9.一种如权利要求1所述的顶管施工的土压力监测装置的安装方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、顶管管节浇筑混凝土前，先在钢筋笼中确定安装土压力监测装置的监测点位置，根据监测点的管节厚度调整引线管的长度与之匹配；

步骤二、将土压力监测装置固定安装在钢筋笼中，使土压力监测装置的延伸方向沿管节的壁厚方向布置；在保护盒上安装密封盖，在引线管远离保护盒的端部安装密封塞；

步骤三、待土压力监测装置固定好后，浇筑混凝土；

步骤四、混凝土养护结束，顶管管节出模，拆除密封盖和密封塞，将土压力检测元件固定于容置腔中，并经出线孔和引线管穿装线缆，在引线管远离保护盒的端部安装出线塞；

步骤五、将线缆的另一端与无线信号发射器电连接，无线信号发射器配置有电源，将无线信号发射器和电源安装在顶管管节的内壁上，由无线信号发射器发出土压力无线信号，通过计算机接收、记录及读取数据。

10.根据权利要求9所述的顶管施工的土压力监测装置的安装方法，其特征是，步骤一中，调整引线管的长度，使保护盒的上边缘与顶管管节的外壁平齐，使引线管远离保护盒的端部与顶管管节的内壁平齐；

步骤四中、穿装线缆后，在引线管中填充聚氨酯遇水膨胀止水胶，在土压力检测元件与保护盒之间的空隙中以及出线孔的内部填充速凝水泥。