本發(fā)明涉及巖土體地下水孔隙水壓力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種巖體地下空間拱頂、拱頂邊角位置的孔壓計(jì)快速安裝的裝置。

背景技術(shù)：

孔壓計(jì)也常稱為滲壓計(jì)，是用于測(cè)量巖土體內(nèi)孔隙水壓力或滲透壓力的專用儀器。所測(cè)得的孔隙水壓力用以分析巖土體內(nèi)孔隙水的運(yùn)動(dòng)情況，來(lái)控制施工速度，保證施工安全。一般在地下洞室圍巖內(nèi)埋設(shè)孔壓計(jì)需要用水平淺孔埋設(shè)，同時(shí)要在孔底內(nèi)填細(xì)砂，將孔壓計(jì)埋在細(xì)砂中，并將孔口用蓋板封上，然后用水泥砂漿封住，砂漿終凝后方可填筑混凝土。但是在巖體地下空間頂部安裝較為困難，巖體地下空間頂部基本不可能鉆出水平孔，因而將細(xì)砂填入拱頂鉆孔存在較大困難，同時(shí)要保證孔壓計(jì)埋入細(xì)砂中更加困難，最后還需要在孔口用蓋板封上，再用水泥砂漿封住。可以看出，采用傳統(tǒng)孔壓計(jì)安裝方式，要將孔壓計(jì)安裝在隧道拱頂，不僅操作困難，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響施工進(jìn)度，同時(shí)也難以保證孔壓計(jì)的埋設(shè)質(zhì)量。因此，需要設(shè)計(jì)出一種可以將孔壓計(jì)快速地簡(jiǎn)便地安裝在巖體地下空間頂部的裝置。

經(jīng)檢索，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN2777042Y公開(kāi)了一種多孔壓計(jì)埋設(shè)的封孔裝置，包括籠體和柱狀本體，籠身由網(wǎng)格狀材料圍合而成，籠底由封閉材料圍合而成，所述本體底部為泥土層，中部泥球?qū)樱喜繛樯澳喾指魧印＞邆浞饪籽b置整體性強(qiáng)，容易控制封孔標(biāo)高等特點(diǎn)。但是其僅適用于下沉式安裝，鐵絲籠用兩根鐵絲吊裝到指定標(biāo)高，仍無(wú)法解決地下洞室頂部安裝孔壓計(jì)所遇到的問(wèn)題。

可見(jiàn)，設(shè)計(jì)一種一體的、快速安裝且適用于隧道拱頂安裝的孔壓計(jì)安裝裝置，已成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于巖體地下空間的孔壓計(jì)安裝裝置，該裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作快捷，解決了巖體地下空間頂部安裝孔壓計(jì)過(guò)程中填細(xì)砂困難、孔口封堵費(fèi)力費(fèi)時(shí)的問(wèn)題。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的用于巖體地下空間的孔壓計(jì)安裝裝置，包括外筒和內(nèi)部框架，外筒與內(nèi)部框架組成錨栓，在內(nèi)部框架內(nèi)具有用于安裝孔壓計(jì)的空腔，外筒和內(nèi)部框架上均具有滲水孔，外筒的一端具有封堵結(jié)構(gòu)。該封堵結(jié)構(gòu)可采用端部封堵橡膠，與外筒下端部采用JL-499耐150℃高溫型瞬間膠相粘結(jié)。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)部框架包括依次連接的上固定頭、固定板和下固定頭，所述上固定頭的端部具有楔狀結(jié)構(gòu)，所述外筒頂端具有與所述楔狀結(jié)構(gòu)相匹配的擴(kuò)脹瓣，可以直接在外筒頂端預(yù)制六個(gè)可擴(kuò)開(kāi)口。

作為優(yōu)選，所述下固定頭的外壁與外筒的內(nèi)壁通過(guò)螺紋聯(lián)接，所述下固定頭的底端中心具有用于適配旋具的凸臺(tái)。凸臺(tái)的形狀按照旋具來(lái)設(shè)計(jì)，比如用扳手的六角端頭。

作為優(yōu)選，所述凸臺(tái)上具有用于穿出導(dǎo)線的過(guò)孔，所述過(guò)孔與導(dǎo)線之間具有密封裝置。

作為優(yōu)選，所述固定板是均布的2~6片豎板，所述固定板的兩端分別與上固定頭和下固定頭通過(guò)平頭螺釘固定聯(lián)接。

作為優(yōu)選，所述空腔從外到內(nèi)依次填充鋼絲網(wǎng)、土工布、細(xì)沙和孔壓計(jì)。

作為優(yōu)選，所述上固定頭上均布有滲水孔，所述下固定頭與外筒之間還安裝有防水橡膠圈，在下固定頭周向上可以車(chē)出套設(shè)防水橡膠圈的凹槽。

本發(fā)明同時(shí)提供使用上述裝置安裝孔壓計(jì)的方法，包括以下步驟：

步驟1，將整個(gè)裝置放入水中自然飽和或者真空快速飽和；

步驟2，在監(jiān)測(cè)位置通過(guò)鉆機(jī)鉆孔，所使用的鉆頭直徑與外筒直徑一致，鉆孔深度略大于整個(gè)裝置的長(zhǎng)度，同時(shí)將鉆孔外壁周?chē)植诿婺テ剑テ椒秶鷳?yīng)略大于端部封堵橡膠；

步驟3，將整個(gè)裝置打入鉆孔中，端部封堵橡膠被壓縮入鉆孔與外筒的縫隙中形成端部封堵；

步驟4，通過(guò)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)下部固定頭的六角螺栓頭，驅(qū)動(dòng)上上部固定頭擴(kuò)脹外筒，外筒端部錨固于鉆孔內(nèi)；

步驟5，將監(jiān)測(cè)導(dǎo)線與外部監(jiān)測(cè)記錄儀相連，對(duì)孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

使用時(shí)，本發(fā)明的用于巖體地下空間的孔壓計(jì)安裝裝置，主要由上固定頭、外筒、固定板、平頭螺栓、鋼絲網(wǎng)、土工布、孔壓計(jì)、細(xì)砂砂、六角固定螺栓、封堵橡膠墊、下固定頭、防水橡膠圈、端部封堵橡膠和監(jiān)測(cè)導(dǎo)線組成，上、下固定頭與固定板相連，并形成內(nèi)部框架，內(nèi)部框架中部安放孔壓計(jì)，且從外向內(nèi)依次填充有鋼絲網(wǎng)、土工布、細(xì)砂，鋼絲網(wǎng)與固定板緊貼，土工布與鋼絲網(wǎng)緊貼、孔壓計(jì)位于整個(gè)內(nèi)部框架的正中間，在土工布內(nèi)填滿緊實(shí)的細(xì)砂，端部封堵橡膠粘結(jié)在外筒下端部，外筒與下固定頭相接，與孔壓計(jì)相連的監(jiān)測(cè)導(dǎo)線從下固定頭正中位置開(kāi)孔穿出，帶孔六角固定螺栓與下固定頭通過(guò)螺紋相連，帶孔封堵橡膠墊位于兩者之間。在外筒上端部有六個(gè)可擴(kuò)開(kāi)口，下端部?jī)?nèi)部有螺紋，外部有端部封堵橡膠。上固定頭、下固定頭與固定板通過(guò)平頭螺栓相連。端部封堵橡膠與外筒下端部采用JL-499耐150℃高溫型瞬間膠相粘結(jié)。外筒與下固定頭之間設(shè)置有相互咬合的螺紋和防水橡膠圈。上固定頭上端有擴(kuò)頭，下端有用于嵌入固定板的凹槽和帶螺紋的開(kāi)孔，上端中間存在七個(gè)圓形小開(kāi)孔，下端有圓形內(nèi)部框架，圓形內(nèi)部框架底部有鋼絲網(wǎng)和土工布。下固定頭正中位置有通過(guò)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的小開(kāi)孔，上部正中有帶螺紋的開(kāi)孔，上部周?chē)杏糜谇度牍潭ò宓陌疾酆蛶菁y的開(kāi)孔，下固定頭外壁中部有可以固定兩道防水橡膠圈的凹槽，外壁下部有可以與外筒配合使用的螺紋，底部有可以用扳手的六角端頭。

有益效果：本發(fā)明采用一體化安裝的結(jié)構(gòu)形式，免去了巖體地下空間安裝孔壓計(jì)過(guò)程中填砂的操作，免去了孔壓計(jì)安裝成功后孔口封堵的操作，簡(jiǎn)化了孔壓計(jì)的安裝過(guò)程，整體化安裝有利于模塊化操作，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的難度，提高了施工效率，保證了孔壓計(jì)安裝質(zhì)量，可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。且構(gòu)造簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，可減小成孔破壞對(duì)于孔壓計(jì)的影響，增大了孔壓計(jì)免受外力破壞能力。

除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的用于巖體地下空間的孔壓計(jì)安裝裝置及方法所能解決的其他技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1的I-I剖視圖；

圖3是上固定頭的俯視圖；

圖中：1為上固定頭，2為外筒，3為固定板，4為平頭螺栓，5為鋼絲網(wǎng)，6為土工布，7孔壓計(jì)，8為細(xì)砂，9為六角固定螺栓，10為封堵橡膠墊，11為下固定頭，12為防水橡膠圈，13為端部封堵橡膠，14為監(jiān)測(cè)導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于巖體地下空間的孔壓計(jì)安裝裝置，包括上固定頭1、外筒2、固定板3、平頭螺栓4、鋼絲網(wǎng)5、土工布6、孔壓計(jì)7、細(xì)砂8、帶孔六角固定螺栓9、封堵橡膠墊10、下固定頭11、防水橡膠圈12、端部封堵橡膠13、監(jiān)測(cè)導(dǎo)線14，上固定頭1與下固定頭11通過(guò)固定板3和平頭螺栓4相連，并形成內(nèi)部?jī)?nèi)部框架，內(nèi)部?jī)?nèi)部框架內(nèi)從外向內(nèi)依次分布有鋼絲網(wǎng)5、土工布6、細(xì)砂8和孔壓計(jì)7，如圖2所示，鋼絲網(wǎng)5與固定板3緊貼，土工布6與鋼絲網(wǎng)5緊貼、孔壓計(jì)7位于整個(gè)內(nèi)部框架的正中間，在土工布6內(nèi)填滿緊實(shí)的細(xì)砂8，外筒2上部具有開(kāi)口，下部端頭采用JL-499耐150℃高溫型瞬間膠將端部封堵橡膠粘結(jié)在外筒2下端部，外筒2與下固定頭11之間設(shè)置有相互咬合的螺紋、防水橡膠圈12，下固定頭11外壁中部設(shè)置有兩道小凹槽用以固定防水橡膠圈12，與孔壓計(jì)7相連的監(jiān)測(cè)導(dǎo)線14從下固定頭11正中位置開(kāi)孔穿出，帶孔六角固定螺栓9與下固定頭11通過(guò)螺紋相連，帶孔封堵橡膠墊10位于兩者之間，下固定頭11下端部有凸出的六角螺栓頭。

使用該裝置向巖體地下空間頂部安裝孔壓計(jì)的方法如下：

在使用整個(gè)裝置之前，先要將整個(gè)裝置放入水中自然飽和或者真空快速飽和。在指定位置通過(guò)鉆機(jī)鉆孔，所使用的鉆頭直徑與外筒直徑一致，鉆孔深度略大于整個(gè)裝置的長(zhǎng)度，同時(shí)將鉆孔外壁周?chē)植诿婺テ剑テ椒秶鷳?yīng)略大于端部封堵橡膠。清理鉆孔，然后將整個(gè)裝置打入鉆孔中，端部封堵橡膠13被壓縮入鉆孔與外筒的縫隙中，防止水從外筒與鉆孔的縫隙中滲漏，形成端部封堵。然后通過(guò)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)下部固定頭11的六角螺栓頭，由于下部固定頭11與固定板3、上部固定頭1通過(guò)平頭螺栓4形成整體，下部固定頭11與外筒2之間存在螺紋，下部固定頭11轉(zhuǎn)動(dòng)，則下部固定頭11帶動(dòng)上部固定頭1向外運(yùn)動(dòng)，上部固定頭1頂部的擴(kuò)展頭將撐開(kāi)外筒2端部的外筒，外筒2端部就與鉆孔緊密接觸，從而完成固定和封堵孔壓計(jì)的工作。下部固定頭11與外筒2之間設(shè)置兩道防水橡膠圈12，防止水從下部固定頭11與外筒2的縫隙中滲漏，下部固定頭11中穿監(jiān)測(cè)導(dǎo)線14的開(kāi)孔通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)六角固定螺栓9壓縮封堵橡膠墊10實(shí)現(xiàn)封堵。監(jiān)測(cè)導(dǎo)線14與外部監(jiān)測(cè)記錄儀相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)于孔隙水壓力的監(jiān)測(cè)。

當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的一種實(shí)施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，除用于圖1中隧道頂部安裝、底部封堵和引出導(dǎo)線的情況，也適用于水平放入水平鉆孔，導(dǎo)線水平引出，或豎直放入沉孔，頂引出導(dǎo)線。錨栓可采用螺紋驅(qū)動(dòng)擴(kuò)脹的形式，也能采用是擠壓擴(kuò)脹的形式，端部封堵橡膠和外筒下端部可根據(jù)巖體情況形狀和大小進(jìn)行修改，總之只要落入權(quán)利要求所限定的技術(shù)方案中，任何改進(jìn)和潤(rùn)飾均屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。