[发明专利]一种顶管施工的土压力监测装置及其安装方法

说明书

本发明提供了一种顶管施工的土压力监测装置及其安装方法，涉及土压力监测领域。顶管施工的土压力监测装置包括保护盒、土压力检测元件和引线管，保护盒中设有容纳土压力检测元件的容置腔，保护盒的内部设有与土压力检测元件定位配合的弹性定位结构；保护盒上可拆安装有密封盖，密封盖用于在预埋施工时安装以及在监测使用时拆除，保护盒上还开设有出线孔，引线管连接于出线孔处，引线管为长度可调式管体；引线管中穿装有线缆，线缆的一端与土压力检测元件电连接，线缆的另一端穿出引线管且电连接有无线信号发射器；无线信号发射器用于接收土压力检测元件发出的土压力电信号，并将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。

技术领域

本发明涉及土压力监测技术领域，特别是涉及一种顶管施工的土压力监测装置及其安装方法。

背景技术

顶管技术是一种非开挖掘进式隧道施工技术，广泛地应用于综合管廊等地下工程建设中。在顶管施工及运营期间，需对顶管管节与周围土的相互作用力进行监测，以确定管节的顶进参数和施工安全性。

如授权公告号为CN204831667U、授权公告日为2015.12.02的中国实用新型专利公开了一种高水条件下泥水平衡顶管水土压力监测仪器保护装置，具体包括活动底座、空心螺杆、空心套管、螺孔、土压力计、检测仪；其中，活动底座为U形槽结构，空心螺杆设置在活动底座的U形槽结构底部，空心螺杆中间固定有土压力计，土压力计通过线缆与检测仪连接。始发过程中，通过调节活动底座的高度，使土压力计略凹仅管壁内；待土压力计安全通过止水帘幕，再通过调节活动底座的高度，使土压力计最外侧与管壁处在同一平面，土压力计将检测数据传给检测仪，进而准确监测自然水土压力。

现有技术中需将土压力监测装置提前预埋在顶管管节中，浇筑混凝土时会流入活动底座中覆盖土压力计，无法准确监测管节外部土压力，造成土压力监测失效的问题；而且，对不同尺寸的管节和土压力计需定制设计，增加了监测装置的安装成本；现有顶管隧道一般长达数百米，以往土压力盒线缆的牵引布设占用了大量人力和时间，且人工监测频率较低，不利于捕捉管片在施工或运营期间的实时应力状态。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种顶管施工的土压力监测装置及其安装方法，以解决浇筑混凝土时会覆盖土压力计，无法准确监测管节外部土压力，造成土压力监测失效的问题；而且，对不同尺寸的管节和土压力计需定制设计，增加了监测装置的安装成本，以往土压力盒线缆的牵引布设占用大量人力和时间的问题。

本发明的顶管施工的土压力监测装置的技术方案为：

顶管施工的土压力监测装置包括保护盒、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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。