[發(fā)明專利]一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置及安裝檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010791335.5 | 申請日： | 2020-08-07 |
| 公開（公告）號： | CN111927554B | 公開（公告）日： | 2022-03-15 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王利明;張兵;李宏波;陳瑞祥;翟乾智;潘東江;文斌;楊光;楊賜金;董長平;秦銀平;楊振興;孫飛祥;呂乾乾;王凱 | 申請（專利權）人： | 中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室 |
| 主分類號： | E21F17/18 | 分類號： | E21F17/18;E21F17/00;G01L5/00 |
| 代理公司： | 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149 | 代理人： | 李偉 |
| 地址： | 510000 廣東省廣州市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 精確 測試 隧道 圍巖 接觸 壓力 高度 可調 檢測 裝置 安裝 方法 | ||
1.一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：包括平底圓筒（1）、與平底圓筒（1）螺紋連接的密封蓋（2）、放置在平底圓筒（1）內的壓力盒傳感器（9）、傳力系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)；
所述密封蓋（2）的中心部位開設有上螺紋通孔（16）；所述平底圓筒（1）的開口方向朝向隧道圍巖（18）設置，所述平底圓筒（1）的底部中心部位開設有下螺紋通孔，所述平底圓筒（1）的側壁上設有導線孔（14），所述壓力盒傳感器（9）的導線（15）從導線孔（14）中穿出；所述平底圓筒（1）的底部焊接固定有支架（12）；所述支架（12）與拱架（13）焊接固定；
所述傳力系統(tǒng)包括依次連接的觸力球（8）、傳力桿（7）以及傳力板（4）；所述傳力桿（7）貫穿所述上螺紋通孔（16）；所述觸力球（8）位于所述平底圓筒（1）的外側，并與隧道圍巖（18）緊貼；所述傳力板（4）位于所述平底圓筒（1）內，并與所述壓力盒傳感器（9）抵接；所述上螺紋通孔內設置有連接密封套（10），所述連接密封套（10）包括依次連接的與上螺紋通孔（16）配合的外螺紋管（102）、防水軟管（103）、與傳力桿（7）螺紋配合的內螺紋管（101），所述內螺紋管（101）設置于靠近觸力球（8）的一端；
所述支撐系統(tǒng)包括設置在平底圓筒（1）內的位于壓力盒傳感器（9）另一側的支撐板（5），以及垂直支撐板（5）設置的用于調節(jié)壓力盒傳感器（9）高度的調節(jié)螺紋桿（6），所述調節(jié)螺紋桿（6）與所述支撐板（5）轉動連接，所述調節(jié)螺紋桿（6）與所述下螺紋通孔配合并延伸至所述平底圓筒（1）的外部。
2.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述平底圓筒（1）的筒壁厚度不小于20mm，深度不小于兩倍壓力盒傳感器（9）的厚度。
3.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述調節(jié)螺紋桿（6）為丁字螺桿。
4.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述密封蓋（2）與所述平底圓筒（1）之間設置有O型密封圈（11）。
5.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述支架（12）為中空結構，其外輪廓斷面形狀為直角梯形，內輪廓斷面形狀為直角三角形，其中所述直角三角形的兩個直角邊分別靠近支架（12）的下底和直腰；所述支架（12）的下底與所述平底圓筒（1）焊接固定，所述支架（12）的下底長度大于所述平底圓筒（1）的直徑，所述支架（12）的直腰延伸至所述平底圓筒（1）的一側并與所述拱架（13）焊接固定。
6.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述觸力球（8）為實心球，其直徑不小于12mm，并與所述傳力桿（7）焊接固定；所述傳力桿（7）的直徑不小于12mm。
7.如權利要求1所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述導線孔（14）的位于平底圓筒（1）內的一端設有倒圓角。
8.如權利要求1-7任意一項所述的一種用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置，其特征在于：所述傳力板（4）與所述壓力盒傳感器（9）之間設置有傳力墊（3）；所述傳力墊（3）為橡膠墊；所述傳力板（4）和所述傳力墊（3）均為圓形，所述傳力板（4）的直徑小于所述壓力盒傳感器（9）的直徑；所述傳力墊（3）的厚度在2mm到4mm之間，且其直徑與所述壓力盒傳感器（9）的直徑相同。
9.一種如權利要求8所述的用于精確測試隧道圍巖接觸壓力的高度可調壓力檢測裝置的安裝檢測方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：
a、將支架（12）的下底與平底圓筒（1）焊接于一體，支架（12）的直腰延伸至所述平底圓筒（1）的一側并與所述拱架（13）焊接固定；
b、待焊接處溫度冷卻后，將支撐板（5）放入平底圓筒（1）內；將調節(jié)螺紋桿（6）旋入下螺紋通孔，并與支撐板（5）轉動連接；
c、將壓力盒傳感器（9）的導線（15）從平底圓筒（1）的側壁上的導線孔（14）穿出，壓力盒傳感器（9）放置于平底圓筒（1）內；
d、將連接密封套（10）通過內螺紋管（101）套在傳力桿（7）上后，將傳力桿（7）穿過密封蓋（2）的上螺紋通孔后，其端部通過螺紋與傳力板（4）相連；
e、將帶有O型密封圈（11）的密封蓋（2）通過螺紋與平底圓筒（1）擰緊連接；
f、將連接密封套（10）通過外螺紋管（102）與密封蓋（2）的上螺紋通孔連接；
g、讀取壓力盒傳感器（9）的讀數(shù)并記錄；
h、旋轉調節(jié)螺紋桿（6）確保觸力球（8）與隧道圍巖（18）緊貼，壓力盒傳感器（9）讀數(shù)有輕微變化后停止調節(jié)螺紋桿（6）旋轉，并將此時壓力盒傳感器（9）讀數(shù)作為初始值；
i、讀取壓力盒傳感器（9）讀數(shù)，獲取隧道圍巖（18）接觸壓力，計算公式如下：
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