CN107677400B - 一种围岩压力盒的安装定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种围岩压力盒的安装定位装置，属于工程监测或实验测量技术领域。包括上部沙箱、下部弹簧支座。上部沙箱包括硬质塑料桶和塑料袋；硬质塑料桶为喇叭状的一端开口大，一端开口小；塑料袋的口与硬质塑料桶的小口端贴合并黏在一起；下部弹簧支座包括固定板和弹簧片；固定板为圆环板状结构，中心圆环孔沿圆环一直径两端分别开有压力盒置入槽；固定板圆环板状结构的外侧径向方向设有多个带螺栓孔的螺栓座；固定板板面上设有多个压力盒锁扣，硬质塑料桶的小口端与固定板板面固定在一起，同时压力盒锁扣位于硬质塑料桶内；弹簧片的另一端为U型夹片。解决隧道初衬围岩压力盒使用过程中存在的安装工作量大、定位不准、受力不合理以及后期施工影响的问题。

Description

一种围岩压力盒的安装定位装置
技术领域
本发明涉及一种隧道围岩压力盒的安装定位装置，属于工程监测或实验测量技术领域。
背景技术
压力盒现已普遍应用于隧道工程围岩压力和实验中岩土体的受压应力测量，现有隧道围岩压力盒安装时，是先将岩体背面镐平，或寻找相对较平的位置，将压力盒受力面面向该位置，在压力盒和岩体之间还要放置一定厚度的沙子，以保证受力均匀。之后还需要将压力盒背面固定于拱架等上。由于没有专门的安装定位装置，使得现场的工作量较大，安装误差较大，位置不准，并且沙层无法放置使得受力不合理。另外，在进行初衬砌背后注浆的过程中，也极易对压力盒造成影响。以上种种原因导致围岩压力的监测不能真实反映工程情况。因此，有必要设计一种专门的安装定位装置。
发明内容
本发明是为了解决隧道初衬围岩压力盒使用过程中存在的安装工作量大、定位不准、受力不合理，以及后期施工影响的问题，发明一种隧道围岩压力盒的安装定位装置。
本发明采用的技术方案为一种围岩压力盒的安装定位装置，该装置包括上部沙箱、下部弹簧支座。上部沙箱包括硬质塑料桶(1)和塑料袋(2)；硬质塑料桶(1)为喇叭状的一端开口大，一端开口小；塑料袋(2)的口与硬质塑料桶(1)的小口端贴合并黏在一起；
下部弹簧支座包括固定板(3)和弹簧片(4)；固定板(3)为圆环板状结构，中心圆环孔沿圆环一直径两端分别开有压力盒置入槽(6)；固定板(3)圆环板状结构的外侧径向方向设有多个带螺栓孔的螺栓座(8)；固定板(3)圆环板状结构的板面上设有多个压力盒锁扣(7)，硬质塑料桶(1)的小口端与固定板(3)圆环板状结构的板面固定在一起，同时压力盒锁扣(7)位于硬质塑料桶(1)内；弹簧片(4)的一端设有螺栓孔，弹簧片(4)的螺栓孔与螺栓座(8)的螺栓孔通过螺栓(9)固定连接，弹簧片(4)的另一端为U型夹片(10)，每个螺栓座(8)对应一个弹簧片(4)；多个弹簧片(4)与硬质塑料桶(1)分别位于固定板(3)的两面；多个弹簧片(4)的U型夹片能够固定在拱架上。
硬质塑料桶(1)的侧壁上开有引线孔(5)。
固定板(3)中心圆环孔的直径小于压力盒的直径；两压力盒置入槽(6)径向顶部的距离大于压力盒的直径。
压力盒锁扣为L型结构。
该装置的实施过程如下，首先将根据拱架与围岩的距离初步确定用沙量，将细沙从固定板的圆环板结构的中心圆环孔处倒入到塑料袋(2)中，将压力盒从压力盒置入槽(6)中垂直放入，然后旋转压力盒，使压力盒置于硬质塑料桶(1)内同时由压力盒锁扣(7)托住并固定；压力盒的引线从引线孔(5)中引出；之后，根据拱架与围岩之间的距离，调整弹簧片(4)的高度，并沿围绕螺栓(9)旋转弹簧片(4)以适应拱架，将U型夹片(10)与拱架固定；将上部沙箱装有细沙的塑料袋(2)顶在围岩上，最后固定引线、确认位置、做记录。
弹簧片(4)两端的固定螺栓(9)和U型夹片(10)，可以通过旋转来适应不同拱架的宽度,夹片既可以夹在钢筋上，也可以夹在工字钢上。弹簧片同时具有可塑性，可以调整支座高度。
硬质塑料桶(1)起着支撑装有细沙的塑料袋(2)的作用，硬质塑料桶(1)内表面光滑，外表面具有刻槽，刻槽从大端口至小端口，由密到疏，其壁厚也是由薄到厚。这样上部大端口在围岩压力下会延刻槽撕裂、破碎，下部也能保证在周围作用力下有较高的变形，不影响压力盒自然受力。
硬质塑料桶(1)的下部小端口较厚，刻槽较疏，虽有变形，但能保证完整性。因此，在隧道后续背后注浆的过程中可以有效保护压力盒不被砂浆或水分侵蚀，进而也不会使沙层固结、硬化，保证后续测量的准确性。
塑料袋(2)虽然可以暂时性承受沙子的重量，但由于塑料袋(2)强度较低，较大的压力会使塑料袋破坏，因此在后期围岩压力下并不会影响沙子的变形，保证压力盒受力合理、准确。
下部支座的弹簧片(4)，对整体起到一个临时固定的作用，安装完毕之后，初衬喷浆会使底板3和拱架固结在一起，实现最终的固定。
塑料袋(2)采用聚乙烯塑料袋，在靠近硬质塑料桶(1)底部小口端的位置与硬质塑料桶(1)的内壁粘接在一起，硬质塑料桶(1)和固定板(3)是一体的，材料都为硬质塑料。
附图说明
图1是整体结构透视图。
图2是侧视图。
图3是固定板的透视图。
图4硬质塑料桶的实体剖视图
图5是硬质塑料桶截面剖面图。
图6是弹簧片透视图。
其中，1-硬质塑料桶，2-聚乙烯塑料袋，3-固定板，4-弹簧片，5-引线孔，6-压力盒置入槽，7-压力盒锁扣，8-螺栓座，9-固定螺栓，10-U型夹片.
具体实施方式
现结合附图对本发明作具体说明，附图均为示意图，仅以示意方式说明本发明基本结构，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
图1-6表示出本发明的基本构成，硬质塑料桶1主要起到支撑塑料袋2的作用，并在后期背后注浆中起到隔绝砂浆的作用。塑料桶1有刻槽，刻槽呈网状，可以使得在受到围岩压力时，上部较薄处的桶壁会断裂、破碎，而下部则保证有较大变形，但不会破碎。
细沙是从固定板3的中孔处置入，压力盒是从固定板预留的置入槽6置入，并翻转，用压力盒锁扣7固定(压力盒锁扣为L型结构，所有L型结构一端垂直固定到固定板3上，另一端向内分散形成一平面)，也起到堵住沙袋的作用。
下部弹簧片4具有可塑性，可以根据拱架与围岩的距离来调整高度，以保证沙桶顶住围岩。通过旋转螺栓9来调整固定的位置，以适应拱架形状。

Claims (3)

1.一种围岩压力盒的安装定位装置，其特征在于，该装置包括上部沙箱、下部弹簧支座；上部沙箱包括硬质塑料桶(1)和塑料袋(2)；硬质塑料桶(1)为喇叭状的一端开口大，一端开口小；塑料袋(2)的口与硬质塑料桶(1)的小口端贴合并黏在一起；
下部弹簧支座包括固定板(3)和弹簧片(4)；固定板(3)为圆环板状结构，中心圆环孔沿圆环一直径两端分别开有压力盒置入槽(6)；固定板(3)圆环板状结构的外侧径向方向设有多个带螺栓孔的螺栓座(8)；固定板(3)圆环板状结构的板面上设有多个压力盒锁扣(7)，硬质塑料桶(1)的小口端与固定板(3)圆环板状结构的板面固定在一起，同时压力盒锁扣(7)位于硬质塑料桶(1)内；弹簧片(4)的一端设有螺栓孔，弹簧片(4)的螺栓孔与螺栓座(8)的螺栓孔通过螺栓(9)固定连接，弹簧片(4)的另一端为U型夹片(10)，每个螺栓座(8)对应一个弹簧片(4)；多个弹簧片(4)与硬质塑料桶(1)分别位于固定板(3)的两面；多个弹簧片(4)的U型夹片能够固定在拱架上；硬质塑料桶(1)的侧壁上开有引线孔(5)；
固定板(3)中心圆环孔的直径小于压力盒的直径；两压力盒置入槽(6)径向顶部的距离大于压力盒的直径；压力盒锁扣为L型结构。
2.按照权利要求1所述的一种围岩压力盒的安装定位装置，其特征在于，硬质塑料桶(1)起着支撑装有细沙的塑料袋(2)的作用，硬质塑料桶(1)内表面光滑，外表面具有刻槽，刻槽从大端口至小端口，由密到疏，其壁厚也是由薄到厚。
3.采用权利要求1所述的安装定位装置进行实施的方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将根据拱架与围岩的距离初步确定用沙量，将细沙从固定板的圆环板结构的中心圆环孔处倒入到塑料袋(2)中，将压力盒从压力盒置入槽(6)中垂直放入，然后旋转压力盒，使压力盒置于硬质塑料桶(1)内同时由压力盒锁扣(7)托住并固定；压力盒的引线从引线孔(5)中引出；之后，根据拱架与围岩之间的距离，调整弹簧片(4)的高度，并沿围绕螺栓(9)旋转弹簧片(4)以适应拱架，将U型夹片(10)与拱架固定；将上部沙箱装有细沙的塑料袋(2)顶在围岩上，最后固定引线、确认位置、做记录。
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