CN210598993U - 一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置 - Google Patents

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李明宇
张启瑞
陈宏�
赵世永
刘永辉
郭院成
靳军伟
陶云超
赵松状
苏斌
刘建扬
于伟光
赵俊良
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Zhengzhou University
China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
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Zhengzhou University
China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
Urban Rail Transit Engineering Co Ltd of China Railway 15th Bureau Group Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，包括至少一个预埋件和压力传感器组件，预埋件包括固设在管片内的底盖以及固设在底盖上的柱状的套筒，压力传感器组件包括圆柱状的压力传感器、粘贴固定在压力传感器两端面上的圆形橡胶垫以及贴设于套筒内壁上的应变片，压力传感器插设在套筒中，压力传感器与套筒内壁之间填充灌浆料层，管片的接缝面上设有用于埋设压力传感器数据线的线槽，线槽连接套筒和管片内表面，压力传感器的数据线通过线槽引到外界测量端。本实用新型的有益效果为：当隧道管片的接缝处压力发生变化时，通过该压力传感器可以测得接缝处压力的变化。

Description

一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置
技术领域
本实用新型涉及盾构隧道工程领域中的一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置。
背景技术
现有技术中的隧道结构，如图4所示，隧道结构1包括多个沿隧道轴线方向通过螺栓顺次连接的管片环2，每个管片环2由多个钢筋混凝土管片采用螺栓拼接而成，每个管片环中包括一块封顶块4（圆心角为22.5°）、两块邻接块5（圆心角均为67.5°）和三块标准块3（圆心角均为67.5°）。地铁盾构管片拼装完成后，隧道管片会发生错台，需要克服接缝处的摩擦力和连接螺栓的剪切抗力；而在常规的隧道管片设计中，为了拼接方便，螺栓孔直径大于螺栓直径，以至于管片发生错台首先克服接缝处的摩擦力，而接缝处摩擦力大小取决于管片接触界面的混凝土摩擦系数和接缝处的垂直压力；这其中，摩擦系数可以通过实验获得，而接缝处的垂直压力大小主要与螺栓上施加预紧力和千斤顶顶推力有关；而千斤顶推力在接缝处产生的压力并非始终不变，会朝着盾构掘进的反向轴向方向不断衰减。目前，国内学者根据施工经验给出接缝处压力衰减幅度，但没有任何数据支撑。因此接缝处压力测量就显得尤为重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够测得地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝处压力的测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，包括至少一个预埋固设于管片的轴向两侧的预埋件和安装于预埋件内的压力传感器组件，预埋件包括固设在管片内的底盖以及固设在底盖上的柱状的套筒，压力传感器组件包括圆柱状的压力传感器、粘贴固定在压力传感器两端面上的圆形橡胶垫以及贴设于套筒内壁上的应变片，压力传感器插设在套筒中且压力传感器的感应面朝外，压力传感器外侧的圆形橡胶垫与管片接缝面平齐，压力传感器与套筒内壁之间填充灌浆料层，管片的接缝面上设有用于埋设压力传感器数据线的线槽，线槽连接套筒和管片内表面，压力传感器的数据线通过线槽引到外界测量端。
所述套筒壁厚1~2mm，焊接在管片的钢筋笼上。
压力传感器的高度和直径分别比圆柱形套筒高度和直径小5mm和10mm。
所述圆形橡胶垫，厚度为3mm且直径与压力传感器的直径相同。
本实用新型的有益效果为：预埋件为预装结构，在钢筋混凝土的管片的制作过程中已经埋入固定在管片中，便于将压力传感器安装于预埋件中，在管片的接缝面上设有用于埋设压力传感器数据线的线槽，将数据线放入线槽内用透明胶带暂时封存，方便接收数据；当隧道管片的接缝处压力发生变化时，通过该压力传感器可以测得接缝处压力的变化。安装压力传感器时不再需要在钢筋混凝土管片上重新挖槽，避免了开槽施工对钢筋混凝土管片的破坏，同时简化了工艺，缩短了安装时间。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是压力传感器的结构示意图；
图4是管片隧道的结构示意图。
具体实施方式
一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，如图1~4所示，包括至少一个预埋固设于管片的轴向两侧的预埋件6和安装于预埋件内的压力传感器组件，预埋件的多少根据管片的厚度和弧长而定，本实施例中封顶块每端两个预埋件，邻接块和标准块每端四个预埋件，需要指出的是，本实施例中的管片为钢筋混凝土管片，是由钢筋笼和混凝土浇筑而成，组成钢筋笼的钢筋包括沿隧道管片纵向的纵向钢筋14、环向的环向钢筋13和径向的径向钢筋（图中未显示）。预埋件包括固设在管片内的底盖8以及固设在底盖上的柱状的套筒7，压力传感器组件包括圆柱状的压力传感器11、粘贴固定在压力传感器两端面上的圆形橡胶垫12以及贴设于套筒内壁上的应变片（图中未显示），压力传感器插设在套筒中且压力传感器的感应面朝外，压力传感器外侧的圆形橡胶垫与管片接缝面平齐，压力传感器与套筒内壁之间填充灌浆料层，管片的接缝面上设有用于埋设压力传感器数据线的线槽，线槽连接套筒和管片内表面，压力传感器的数据线通过线槽引到外界测量端，套筒壁厚1~2mm，焊接在管片的钢筋笼上，压力传感器的高度和直径分别比圆柱形套筒高度和直径小5mm和10mm，圆形橡胶垫，厚度为3mm且直径与压力传感器的直径相同。
为了防止在浇筑的时候，混凝土进入套筒中，套筒的外端还封堵固定有顶盖9，预埋件6在浇筑钢筋混凝土管片之前与钢筋笼焊接在一起，焊接时保证顶盖9与管片接缝面平行，同时套筒壁上边缘与钢筋混凝土管片接缝面齐平。钢筋混凝土管片制作过程中，在浇筑混凝土时，套筒为中空密封体；浇筑混凝土完成后，去除顶盖，在套筒内壁上粘贴应变片，并安放压力传感器，安放时确保压力传感器感迎面朝外，并与钢筋混凝土管片接缝面齐平。然后，在套筒7的筒壁和管片接缝面上开线槽10，将压力传感器的数据线放入开线槽10内用胶带暂时封存；随后，采用灌浆料填充压力传感器11和套筒7之间孔隙形成灌浆料层，使用的时候，随着盾构机的掘进，管片拼装完成后，从线槽中取出数据线接采集***即可进行测试。

Claims (4)

1.一种地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，其特征在于，包括至少一个预埋固设于管片的轴向两侧的预埋件和安装于预埋件内的压力传感器组件，预埋件包括固设在管片内的底盖以及固设在底盖上的柱状的套筒，压力传感器组件包括圆柱状的压力传感器、粘贴固定在压力传感器两端面上的圆形橡胶垫以及贴设于套筒内壁上的应变片，压力传感器插设在套筒中且压力传感器的感应面朝外，压力传感器外侧的圆形橡胶垫与管片的接缝面平齐，压力传感器与套筒内壁之间填充灌浆料层，管片的接缝面上设有用于埋设压力传感器数据线的线槽，线槽连接套筒和管片内表面，压力传感器的数据线通过线槽引到外界测量端。
2.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，其特征在于：所述套筒壁厚1~2mm，焊接在管片的钢筋笼上。
3.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，其特征在于：压力传感器的高度和直径分别比圆柱形套筒高度和直径小5mm和10mm。
4.根据权利要求1所述的地铁盾构隧道中钢筋混凝土管片接缝压力测试装置，其特征在于：所述圆形橡胶垫，厚度为3mm且直径与压力传感器的直径相同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113565529A (zh) * 2021-07-24 2021-10-29 郑州大学 一种盾构隧道管片衬砌冻胀压力的后埋式测试装置和安装方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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