[发明专利]一种用于精确测试隧道围岩接触压力的高度可调压力检测装置及安装检测方法

说明书

本发明公开了一种用于精确测试隧道围岩接触压力的高度可调压力检测装置，包括平底圆筒、密封盖、压力盒传感器、传力系统、支撑系统；密封盖的中心部位开设有上螺纹通孔；平底圆筒的底部中心部位开设有下螺纹通孔，平底圆筒的侧壁上设有导线孔，导线从导线孔中穿出；平底圆筒的底部焊接固定有支架；支架与拱架焊接固定；传力系统包括触力球、传力杆，传力板；传力杆贯穿上螺纹通孔；触力与隧道围岩紧贴；传力板与压力盒传感器抵接；上螺纹通孔内设置有连接密封套，连接密封套包括依次连接的外螺纹管、防水软管、内螺纹管；支撑系统包括支撑板，以及垂直支撑板设置的调节螺纹杆，调节螺纹杆与支撑板转动连接，调节螺纹杆延伸至平底圆筒的外部。

技术领域

本发明涉及隧道工程围岩压力测试技术领域，具体涉及一种用于精确测试隧道围岩压力的高度可调压力检测装置及安装检测方法。

背景技术

隧道工程施工中进行围岩压力的测试不仅可以掌握隧道结构的安全稳定性，而且可以为隧道结构优化设计提供必要的参考依据。

从狭义上讲，围岩压力是指隧道开挖后围岩作用在支护结构上的压力，而目前对其测试主要采用振弦式压力盒进行预埋监测，压力盒进行预埋安装的方法主要为围岩锚固式和拱架焊接式。前者以锚固进围岩内作为支撑反力，而后者以拱架为临时支撑固定，两者都将压力盒受力面直接与隧道围岩接触进行压力测试，但隧道工程开挖施工时其围岩不一定平整，尤其钻爆法施工时围岩更是凸凹不平，即使对围岩进行整平也难免使压力盒受力不均匀，同时压力盒与围岩间存在间隙易使压力盒松动造成测量数据偏小。另外锚固式安装压力盒进行接触压力测试时，由于压力盒支撑反力与围岩嵌固为一体共同变形，使得压力盒读数偏小，影响隧道围岩压力分析。在富水破碎地层，隧道外围水压可直接作用在压力盒受力面上，因此压力盒受到围岩接触压力和水压共同作用，测试所得隧道围岩接触压力较实际值偏大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，发明了一种结构简单、安装方便、高度可调的压力检测装置，实现了隧道围岩接触压力精确测试，同时还公开了该压力盒装置现在安装方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于精确测试隧道围岩接触压力的高度可调压力检测装置，包括平底圆筒、与平底圆筒螺纹连接的密封盖、放置在平底圆筒内的压力盒传感器、传力系统、支撑系统；

所述密封盖的中心部位开设有上螺纹通孔；所述平底圆筒的开口方向朝向隧道围岩设置，所述平底圆筒的底部中心部位开设有下螺纹通孔，所述平底圆筒的侧壁上设有导线孔，所述压力盒传感器的导线从导线孔中穿出；所述平底圆筒的底部焊接固定有支架；所述支架与拱架焊接固定；

所述传力系统包括依次连接的触力球、传力杆以及传力板；所述传力杆贯穿所述上螺纹通孔；所述触力球位于所述平底圆筒的外侧，并与隧道围岩紧贴；所述传力板位于所述平底圆筒内，并与所述与压力盒传感器抵接；所述上螺纹通孔内设置有连接密封套，所述连接密封套包括依次连接的与上螺纹通孔配合的外螺纹管、防水软管、与传力杆螺纹配合的内螺纹管，所述内螺纹管设置于靠近触力球的一端；

所述支撑系统包括设置在平底圆筒内的位于压力盒传感器另一侧的支撑板，以及垂直支撑板设置的用于调节压力盒传感器高度的调节螺纹杆，所述调节螺纹杆与所述支撑板转动连接，所述调节螺纹杆与所述下螺纹孔配合并延伸至所述平底圆筒的外部。

进一步地，所述平底圆筒的筒壁厚度不小于20mm，深度不小于两倍压力盒传感器的厚度。

进一步地，所述调节螺纹杆为丁字螺杆。

进一步地，所述密封盖与所述平底圆筒之间设置有O型密封圈。