CN115031890A - 一种渗压计固定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渗压计固定装置及其使用方法，包括渗压计仓和附属仓，附属仓固定设置在渗压计仓一侧，在附属仓内固定设置有驱动装置，渗压计仓内固定设置有透水石，透水石的一侧固定设置有渗压计，在透水石的另一侧设置有推拉盖板，推拉盖板一侧穿过渗压计仓的侧壁伸入附属仓内，且与驱动装置的输出端相连。增加了驱动装置、顶板和推拉盖板，其中顶板和推拉盖板能够对透水石进行保护，避免透水石中的孔隙被水泥浆液堵塞，并且在顶板上设置了透水孔，利用驱动机构带动推拉盖板移动的方式来拉出透水孔中的橡胶塞，使设备能够正常工作，固定装置钢筋笼的焊接能够提高定位精度，同时避免渗压计在混凝土浇筑过程中损坏，提高成活率。

Description

一种渗压计固定装置及其使用方法

技术领域

本发明属于隧道及地下工程渗压监测技术领域，尤其是涉及一种渗压计固定装置及其使用方法。

背景技术

在隧道等地下工程的设计、建设与运营中，水压是一种无法忽视的外部荷载。勘察设计过程中，水压荷载的取值依赖于地质勘察资料和相关设计规范。但由于某些客观原因影响，隧道等地下工程在竣工后其实际所受的水压荷载大小往往与设计值不符，这会使得结构的实际内力值与设计值存在差异，荷载估计不足可能导致结构处于不利的受力状态，从而影响其使用寿命。此外，在隧道等地下结构服役期内，可能会出现极端降水，这也会导致结构物所受的水压荷载突然增加，继而使其内力增加。因此，隧道及其他地下工程在建设过程中往往会在关键部位预埋相关传感器对结构外部荷载进行监测，以便实时监测和评估结构安全。

在预埋的传感器中，渗压计是一类用于测量地下或水下建筑物水压荷载大小的传感器装置。常用的渗压计主要包括光纤光栅式和振弦式，虽然两种渗压计的工作原理和特点存在一定差异，但都需通过渗压感应面来采集水压。为了消除土压力的影响，渗压感应面表面一般设置有一块透水石来阻隔土颗粒。混凝土浇筑过程中，若不注意保护渗压计，极易造成其表面透水石中的孔隙被水泥浆液堵塞，从而封闭渗水通道，导致渗压计失效无法采集水压。另一方面，根据调研，现有的渗压计安装基本靠直接将其绑扎在钢筋笼上实现的。这种方法具有安装和定位精度低以及混凝土浇筑后渗压计易失效等缺点，因此需要开发一种新型的用于隧道等地下工程的渗压计固定装置，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种渗压计固定装置及其使用方法，其主要应用于隧道衬砌或其他地下工程中测量水压的渗压计的固定与安装，该装置及其使用方法可将渗压计准确固定于结构物表面，并可保证渗压计测量水压的准确性和有效性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种渗压计固定装置及其使用方法，包括渗压计仓和附属仓，所述附属仓固定设置在所述渗压计仓一侧，在所述附属仓内固定设置有驱动装置，所述渗压计仓内固定设置有透水石，所述透水石的一侧固定设置有渗压计，在所述透水石的另一侧设置有推拉盖板，所述推拉盖板一侧穿过所述渗压计仓的侧壁伸入所述附属仓内，且与所述驱动装置的输出端相连，在所述推拉盖板的一侧还设置有顶板，所述顶板上设置有透水孔，所述透水孔上设置有橡胶塞，且所述橡胶塞通过连接件与所述推拉盖板相连，当所述驱动装置带动所述推拉盖板移动时，所述橡胶塞会被所述推拉盖板通过所述连接件从所述透水孔内拉出。

优选的，在所述渗压计仓内壁上设置有固定所述透水石的固定环，且所述固定环的数量为两个，所述透水石位于两个所述固定环之间。

如此设置，能够有效对透水石进行固定，避免透水石在安装时发生偏移，造成检测结果出现误差。

优选的，所述渗压计的感应端与所述透水石相邻，在所述渗压计另一端的所述渗压计仓上设置有底板，所述底板上设置有线缆孔。

如此设置，能够对渗压计进行固定，同时对渗压计仓进行密封。

优选的，所述渗压计与所述渗压计仓内壁之间还设置有缓冲夹层。

如此设置，能够消减外部撞击和震动对渗压计的影响，避免渗压计损坏。

优选的，所述驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿条固定安装在所述推拉盖板上，所述电机固定安装在所述附属仓内，所述齿轮固定设置在所述电机的输出端，且与所述齿条相互啮合。

优选的，在所述附属仓与所述渗压计仓的内壁上均设置有滑槽，所述推拉盖板位于所述滑槽内滑动，且在所述推拉盖板与所述渗压计仓和所述附属仓的贴合处均设置有橡胶密封圈。

优选的，所述顶板通过螺栓固定安装在所述渗压计仓和所述附属仓上。

如此设置，可以有效避免泥水的进入，对电机、透水石进行保护。

优选的，所述透水孔与所述橡胶塞的形状均为圆台状，所述透水孔的下底与所述推拉盖板相邻，所述橡胶塞的下底通过连接件与所述推拉盖板相连。

如此设置，能够保证在推拉盖板自渗压计仓上部移动支附属仓上部时通过连接件将橡胶塞拉出，确保透水孔的通畅性。

一种渗压计固定装置及其使用方法，其使用方法包括以下步骤：

第一步，完成固定装置及渗压计的组装，并检查固定装置的气密性；

第二步，将固定装置固定于渗压测点处的钢筋笼上，同时将电缆线引出结构外，而后浇筑混凝土；

第三步，在混凝土结构结束养护后，进行线缆连接；

第四步，最后利用驱动装置开启推拉盖板，进行数据采集。

优选的，在第二步中通过将所述渗压计仓与钢筋笼上的主固定筋焊接，所述附属仓与副固定筋焊接进行固定，且所述顶板与结构物外表面高度保持一致。

如此设置，能够提高定位精度。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明增加了驱动装置、顶板和推拉盖板，其中顶板和推拉盖板能够对透水石、渗压计和电机进行保护，避免混凝土浇筑和养护过程中透水石中的孔隙被水泥浆液堵塞，并且在顶板上设置了透水孔，利用驱动机构带动推拉盖板移动的方式来拉出透水孔中的橡胶塞，使渗压计能够正常工作，固定装置钢筋笼的焊接能够提高定位精度，同时避免渗压计在混凝土浇筑过程中损坏，提高成活率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的透水孔未开启状态的内部结构示意图；

图2是本发明的透水孔开启状态的内部结构示意图。

附图标记说明如下：

1、渗压计仓；2、附属仓；3、固定环；4、透水石；5、电机；6、齿轮；7、齿条；8、推拉盖板；9、滑槽；10、渗压计；11、底板；12、顶板；13、透水孔；14、橡胶塞；15、连接件；16、缓冲夹层；17、线缆孔；18、主固定筋；19、副固定筋。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图2所示，一种渗压计固定装置及其使用方法，包括渗压计仓1和附属仓2，附属仓2固定设置在渗压计仓1一侧，在附属仓2内固定设置有驱动装置，渗压计仓1内固定设置有透水石4，透水石4的一侧固定设置有渗压计10，在透水石4的另一侧设置有推拉盖板8，推拉盖板8一侧穿过渗压计仓1的侧壁伸入附属仓2内，且与驱动装置的输出端相连，在推拉盖板8的一侧还设置有顶板12，顶板12上设置有透水孔13，透水孔13上设置有橡胶塞14，且橡胶塞14通过连接件15与推拉盖板8相连，当驱动装置带动推拉盖板8移动时，橡胶塞14会被推拉盖板8通过连接件15从透水孔13内拉出。

具体的，透水石4通过两个固定环3固定在渗压计仓1内，固定环3通过焊接的方式固定在渗压计仓1的内壁上，透水石4位于两个固定环3之间，渗压计10从渗压计仓1的一端***渗压计仓1内，并通过螺栓将底板11进行固定，对渗压计仓1进行封堵，同时将线缆从底板11上的线缆孔17引出，并且在底板11与渗压计仓1贴合处以及线缆孔17在线缆穿过之后的空隙处做密闭处理，防止漏水，渗压计10的渗压感应面在安装时与透水石4相邻，渗压计10的侧面和渗压计仓1内壁之间设置有缓冲夹层16，能够消减外部撞击和震动对渗压计10的影响，避免渗压计10损坏。

具体的，驱动装置包括电机5、齿轮6和齿条7，齿条7固定安装在推拉盖板8上，电机5底部通过焊接的方式固定安装在附属仓2内底上，齿轮6固定设置在电机5的输出轴上，且与齿条7相互啮合，为推拉盖板8的移动提供了动力，在附属仓2与渗压计仓1的内壁上均设置有滑槽9，通过电机5的驱动，齿轮6会转动后会带动齿条7移动，推拉盖板8会随着齿条7的带动沿滑槽9从渗压计仓1内向附属仓2内平移，并且在推拉盖板8与渗压计仓1和附属仓2的贴合处均设置有橡胶密封圈，可以有效避免泥水的进入，对电机5、透水石4进行保护，顶板12通过螺栓固定安装在渗压计仓1和附属仓2上，顶板12与渗压计仓1和附属仓的接缝通过密封胶进行密封处理，透水孔13与橡胶塞14的形状均为圆台状，透水孔13的下底与推拉盖板8相邻，橡胶塞14的下底通过连接件15与推拉盖板8相连，由于圆台下底的直径大于上底，这样就能够保证在推拉盖板8移动时通过连接件15将橡胶塞14拉出，确保透水孔13的通畅性。

本实施例的工作过程：首先工作人员将主固定筋焊接在渗压计仓1的外壁上，再将副固定筋与附属仓2进行焊接，接着将透水石4通过两个固定环3安装在渗压计仓1内，将电机5固定在附属仓2内，接着在渗压计仓1和附属仓2与推拉盖板8的交界处安装密封橡胶圈，并将推拉盖板插8入密封橡胶圈内，在保证推拉盖板8与附属仓2和渗压计仓1之间密封性的同时还需要保证推拉盖板8的平移顺畅，接着将橡胶塞14通过连接件15与推拉盖板8进行连接，并将橡胶塞14正确塞入透水孔13中，最后再将顶板12通过螺栓固定在渗压计仓1和附属仓2的上方，并通过密封胶进行密封处理，再通过齿轮6齿条7将电机5与推拉盖板8完成连接，使电机5在转动时能够通过齿轮6和齿条7带动推拉盖板8移动，然后再将渗压计10***渗压计仓1内，并使渗压计10的渗压感应面与透水石4相邻，而且渗压计10与渗压计仓1内壁之间预留有缓冲夹层16，用来消减外部撞击和震动对渗压计10的影响，避免渗压计10损坏，接着将线缆从底板11的线缆孔17引出，并通过螺栓将底板11安装在渗压计仓1上，并且在底板11与渗压计仓1贴合处以及线缆孔17在线缆穿过之后的空隙处做密闭处理，安装完成后在对各部件接缝处进行气密性检测，满足要求后方可使用，避免后期泥水渗入造成损坏。

然后工作人员利用主固定筋与副固定筋将固定装置焊接在在测定点处的钢筋笼上，在焊接前需要检查推拉盖板8是否位于透水石4的上方，橡胶塞14是否对透水孔13完成了密封，符合要求后再将渗压计仓1的外壁与主固定筋18进行焊接，附属仓2外壁与副固定筋19进行焊接，这样能够保证渗压计10的安装精度，同时渗压计仓1能够避免渗压计10在混凝土浇筑过程中损坏，而且在焊接时还需要对固定装置的高度进行调整，保证在混凝土浇筑完成后固定装置的顶板12与结构物外表面的高度一致，接着将从底板11上线缆孔17中引出渗压计10线缆和电机5线缆分别与控制电路和数据采集***进行连接，最后在混凝土养护完成后工作人员通过控制电路启动电机5，通过电机5开启推拉盖板8，推拉盖板8在移动后会通过连接件15将橡胶塞14从透水孔13中拉出，使透水孔13保持通畅，确保渗压计10能够正常工作。

在本实施例中渗压计10在安装启动之后会始终保持工作状态，对隧道或地下结构所受的水压荷载进行实时监控，而相应的盖板与橡胶塞14在开启后不会再进行关闭操作。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种渗压计固定装置，其特征在于：包括渗压计仓(1)和附属仓(2)，所述附属仓(2)固定设置在所述渗压计仓(1)一侧，在所述附属仓(2)内固定设置有驱动装置，所述渗压计仓(1)内固定设置有透水石(4)，所述透水石(4)的一侧固定设置有渗压计(10)，在所述透水石(4)的另一侧设置有推拉盖板(8)，所述推拉盖板(8)一侧穿过所述渗压计仓(1)的侧壁伸入所述附属仓(2)内，且与所述驱动装置的输出端相连，在所述推拉盖板(8)的一侧还设置有顶板(12)，所述顶板(12)上设置有透水孔(13)，所述透水孔(13)上设置有橡胶塞(14)，且所述橡胶塞(14)通过连接件(15)与所述推拉盖板(8)相连，当所述驱动装置带动所述推拉盖板(8)移动时，所述橡胶塞(14)会被所述推拉盖板(8)通过所述连接件(15)从所述透水孔(13)内拉出。

2.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：在所述渗压计仓(1)内壁上设置有固定所述透水石(4)的固定环(3)，且所述固定环(3)的数量为两个，所述透水石(4)位于两个所述固定环(3)之间。

3.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：所述渗压计(10)的感应端与所述透水石(4)相邻，在所述渗压计(10)的另一端的所述渗压计仓(1)上设置有底板(11)，在所述底板(11)上设置有线缆孔(17)。

4.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：所述渗压计(10)与所述渗压计仓(1)内壁之间还设置有缓冲夹层(16)。

5.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机(5)、齿轮(6)和齿条(7)，所述齿条(7)固定安装在所述推拉盖板(8)上，所述电机(5)固定安装在所述附属仓(2)内，所述齿轮(6)固定设置在所述电机(5)的输出端，且与所述齿条(7)相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：在所述附属仓(2)与所述渗压计仓(1)的内壁上均设置有滑槽(9)，所述推拉盖板(8)位于所述滑槽(9)内滑动，且在所述推拉盖板(8)与所述渗压计仓(1)和所述附属仓(2)的贴合处均设置有橡胶密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：所述顶板(12)通过螺栓固定安装在所述渗压计仓(1)和所述附属仓(2)上。

8.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置，其特征在于：所述透水孔(13)与所述橡胶塞(14)的形状均为圆台状，所述透水孔(13)的下底与所述推拉盖板(8)相邻，所述橡胶塞(14)的下底通过连接件(15)与所述推拉盖板(8)相连。

9.根据权利要求1所述的一种渗压计固定装置及其使用方法，其使用方法包括以下步骤：

第一步，完成固定装置及渗压计的组装，并检查固定装置的气密性；

第二步，将固定装置固定于渗压测点处的钢筋笼上，同时将电缆线引出结构外，而后浇筑混凝土；

第三步，在混凝土结构结束养护后，进行线缆连接；

第四步，最后利用驱动装置开启推拉盖板(8)，进行数据采集。

10.根据权利要求9所述的一种渗压计固定装置及其使用方法，其特征在于：在第二步中通过将所述渗压计仓(1)与钢筋笼上的主固定筋(18)焊接，所述附属仓(2)与副固定筋(19)焊接进行固定，且所述顶板(12)与结构物外表面高度保持一致。

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