本技術(shù)涉及地下空間工程，特別涉及一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，作為交通基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分的隧道工程迎來了新一階段的建設(shè)熱潮。其中，明確隧道圍巖壓力是進(jìn)行隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先決條件，也是指導(dǎo)現(xiàn)場施工的重要前提。確定圍巖壓力的方法主要有：現(xiàn)場實(shí)地測量法、理論公式計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法或工程類比法。毋庸置疑，現(xiàn)場實(shí)地測量可以直接獲得圍巖壓力，是最具工程參考價(jià)值的。

2、直接量測支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力，目前廣泛采用在支護(hù)結(jié)構(gòu)背后埋設(shè)土壓力盒的方法。誠然，用這種方法所測得的圍巖壓力實(shí)際上是圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間的接觸應(yīng)力，測量精度很大程度上取決于土壓力盒測量面的安裝角度以及與圍巖的密貼程度。對于山嶺隧道，目前常見的土壓力盒埋設(shè)方法是將壓力盒焊接或者綁扎在隧道鋼拱架背面，或者在圍巖上鉆孔布設(shè)膨脹螺栓、方木碎屑或者鋼筋來固定土壓力盒。但是對于軟弱圍巖，地層松散破碎、膠結(jié)程度差且強(qiáng)度低，鉆孔容易塌孔，往往難以當(dāng)作膨脹螺栓或者鋼筋的受力基礎(chǔ)，直接安裝土壓力盒容易與圍巖脫空甚至脫落。此外，軟弱圍巖隧道施工容易出現(xiàn)超挖，即圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間會形成一定空隙，嚴(yán)重時可能達(dá)到幾十公分，因此在這種情況下土壓力盒安裝在隧道鋼拱架背面難以實(shí)現(xiàn)與圍巖密貼，會很大程度影響測量結(jié)果。針對該情況，目前少數(shù)方案用鋼筋、方木等其他材料將土壓力盒墊高或者用混凝土、石膏、錨固劑、熱熔膠等填充孔隙，但由于現(xiàn)場隧道施工各處超挖量不盡相同，這些方法不方便實(shí)現(xiàn)土壓力盒的位置調(diào)節(jié)，且會影響圍巖與支護(hù)之間的受力傳遞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是：針對上述背景技術(shù)中存在的不足，提供一種針對軟弱圍巖隧道土壓力測試的、方便土壓力盒位置調(diào)整的、且不會影響圍巖與支護(hù)之間受力傳遞的裝置。

2、為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，包括土壓力盒、用于固定所述土壓力盒的固定組件、用于調(diào)控所述土壓力盒的測量面位置的調(diào)位組件、以及對所述調(diào)位組件支撐的聯(lián)結(jié)組件；

3、所述土壓力盒的頂面為所述測量面，所述土壓力盒的一側(cè)側(cè)面設(shè)置有電纜線接口來連接電纜線；

4、所述固定組件包括頂面敞開的支撐盒體，所述土壓力盒設(shè)置在所述支撐盒體內(nèi)；

5、所述調(diào)位組件包括對拉螺桿、調(diào)節(jié)螺母以及十字扣，所述聯(lián)結(jié)組件包括可焊接空心圓管；所述十字扣與所述支撐盒體固定連接，所述十字扣設(shè)置有中心螺母，所述對拉螺桿設(shè)置有外螺紋，所述對拉螺桿的第一端與所述中心螺母螺紋配合，所述調(diào)節(jié)螺母套設(shè)在所述對拉螺桿上且螺紋配合，所述可焊接空心圓管從所述對拉螺桿的第二端套入且對所述對拉螺桿支撐，可焊接空心圓管與隧道鋼拱架焊接。

6、進(jìn)一步地，所述土壓力盒設(shè)置為圓餅狀，所述支撐盒體設(shè)置為矩形狀，所述支撐盒體邊長大于所述土壓力盒的外徑，所述支撐盒體的三個側(cè)面設(shè)置有螺紋孔并插設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓，第四個側(cè)面設(shè)置有穿線槽，所述調(diào)節(jié)螺栓用于將所述土壓力盒夾緊固定，所述電纜線接口從所述穿線槽穿出。

7、進(jìn)一步地，所述土壓力盒與所述支撐盒體之間的空隙填充有柔性材料。

8、進(jìn)一步地，所述十字扣還包括多個邊肋，所述邊肋與所述中心螺母設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，所述邊肋、所述中心螺母均固定在所述支撐盒體的下表面。

9、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)螺母設(shè)置為蝶形。

10、進(jìn)一步地，所述對拉螺桿為實(shí)心螺紋圓鋼。

11、進(jìn)一步地，所述土壓力盒的測量面與所述圍巖貼合，在所述對拉螺桿的螺紋力作用下壓緊。

12、本實(shí)用新型的上述方案有如下的有益效果：

13、本實(shí)用新型提供的軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，通過固定組件、調(diào)位組件以及聯(lián)結(jié)組件的設(shè)置，能夠更好的實(shí)現(xiàn)土壓力盒安裝位置的調(diào)節(jié)，克服在軟弱圍巖隧道尤其是施工超挖情況下土壓力盒安裝與圍巖不密貼的難題，實(shí)現(xiàn)在軟弱圍巖隧道高效、便捷埋設(shè)土壓力盒；同時，能夠有效避免土壓力盒與圍巖之間脫空甚至脫落，保障土壓力盒的測量面徑向受力，從而很大程度保證儀器的存活率以及提高測試精準(zhǔn)度；

14、本實(shí)用新型的其它有益效果將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，包括土壓力盒(10)、用于固定所述土壓力盒(10)的固定組件(20)、用于調(diào)控所述土壓力盒(10)的測量面(11)位置的調(diào)位組件(30)、以及對所述調(diào)位組件(30)支撐的聯(lián)結(jié)組件(40)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述土壓力盒(10)設(shè)置為圓餅狀，所述支撐盒體(21)設(shè)置為矩形狀，所述支撐盒體(21)的邊長大于所述土壓力盒(10)的外徑，所述支撐盒體(21)的三個側(cè)面設(shè)置有螺紋孔并插設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓(22)，第四個側(cè)面設(shè)置有穿線槽(23)，所述調(diào)節(jié)螺栓(22)用于將所述土壓力盒(10)夾緊固定，所述電纜線接口(12)從所述穿線槽(23)穿出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述土壓力盒(10)與所述支撐盒體(21)之間的空隙填充有柔性材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述十字扣(33)還包括多個邊肋(332)，所述邊肋(332)與所述中心螺母(331)設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，所述邊肋(332)、所述中心螺母(331)均固定在所述支撐盒體(21)的下表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)螺母(32)設(shè)置為蝶形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述對拉螺桿(31)為實(shí)心螺紋圓鋼。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，其特征在于，所述土壓力盒(10)的測量面(11)與所述圍巖貼合，在所述對拉螺桿(31)的螺紋力作用下壓緊。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種軟弱圍巖隧道土壓力測試裝置，包括土壓力盒、用于固定土壓力盒的固定組件、用于調(diào)控土壓力盒的測量面位置的調(diào)位組件、以及對調(diào)位組件支撐的聯(lián)結(jié)組件；土壓力盒的頂面為測量面，土壓力盒的一側(cè)側(cè)面設(shè)置有電纜線接口；固定組件包括頂面敞開的支撐盒體，土壓力盒設(shè)置在支撐盒體內(nèi)；調(diào)位組件包括對拉螺桿、調(diào)節(jié)螺母以及十字扣，聯(lián)結(jié)組件包括可焊接空心圓管。本技術(shù)能夠更好的實(shí)現(xiàn)土壓力盒安裝位置的調(diào)節(jié)，克服土壓力盒安裝與圍巖不密貼難題，實(shí)現(xiàn)在軟弱圍巖隧道高效、便捷埋設(shè)土壓力盒；同時，能夠有效避免土壓力盒與圍巖之間脫空甚至脫落，保障土壓力盒的測量面徑向受力，從而很大程度保證儀器的存活率以及提高測試精準(zhǔn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：張濤,王樹英,黃智,劉建兵,王喚龍,王亞鋒,鄭響湊,饒李,曹耀祖,陳陽,章震
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240722
技術(shù)公布日：2025/4/28