本實用新型涉及一種用于隧道內(nèi)部斜向靜力觸探試驗的反力裝置，用于地鐵隧道中進行的靜力觸探試驗。

背景技術(shù)：

靜力觸探試驗是采用雙橋探頭或者三橋探頭在地面上貫入土體進行探測的試驗，該試驗可以記錄探頭在向下貫入土層過程中的錐尖阻力、側(cè)壁阻力以及孔隙水壓力，通過這些參數(shù)可以對土體性質(zhì)有一個初步了解。要將探頭貫入土體，必須搭設(shè)反力裝置，以提供貫入過程所需反力。

目前的技術(shù)，通常是將螺旋形地錨通過液壓裝置旋轉(zhuǎn)插入土體，再將反力梁通過螺栓固定在地錨上，進而將壓入動力裝置安裝在反力梁上。但是，這樣的反力裝置對于要在地鐵隧道內(nèi)進行的靜力觸探試驗并不適用，因為目前地鐵隧道的襯砌都是由混凝土管片拼裝而成，不能使用地錨固定。并且，在進行隧道內(nèi)靜力觸探試驗時，由于襯砌外部有加固漿液、地下水、泥沙、淤泥，在破孔時會噴涌進入隧道內(nèi)部，必須采取一定的防護措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于隧道內(nèi)部斜向靜力觸探試驗的反力裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型包括靜力觸探試驗機架、兩根第一槽鋼、兩根第二槽鋼、壓板組件和反力支撐調(diào)節(jié)組件；兩根第一槽鋼水平平行安裝在靜力觸探試驗機架底部的兩側(cè)，兩根第一槽鋼兩端的腹板之間均通過鋼管固定連接，兩根第二槽鋼垂直于第一槽鋼并對稱布置在第一槽鋼的兩端，第二槽鋼橫跨地固定架在兩根第一槽鋼頂面之間，第二槽鋼位于鋼管的正上方，兩個第二槽鋼上均安裝有壓板組件和反力支撐調(diào)節(jié)組件。

所述的靜力觸探試驗機架底面通過螺栓安裝在第一槽鋼的上翼緣上，第二槽鋼下翼緣的兩端與第一槽鋼上翼緣之間通過螺栓固定連接，第二槽鋼下翼緣的中部與鋼管之間通過螺栓固定。

所述的壓板組件包括角鋼和壓板，兩根角鋼通過螺栓豎直平行地安裝在第 二槽鋼腹板外側(cè)面上，壓板鉸接于兩根角鋼底端之間，其鉸接軸與第二槽鋼長度方向相同，兩個壓板通過螺栓安裝在隧道內(nèi)部的混凝土管片上。

所述的反力支撐調(diào)節(jié)組件包括固定管、螺桿和兩個限位螺母，第二槽鋼的兩端部固定焊接有豎直安裝的固定管，螺桿活動套在固定管中，螺桿整段均帶有螺紋，固定管上方和下方的螺桿上各套有限位螺母，螺桿底端連接有腳輪，腳輪用于與在隧道內(nèi)部的混凝土管片表面接觸。

所述的第二槽鋼腹板側(cè)為外側(cè)，開口側(cè)為內(nèi)側(cè)。

所述的兩根角鋼的一側(cè)面固定在腹板側(cè)，壓板鉸接在兩根角鋼另一側(cè)面之間，并且朝向外側(cè)旋轉(zhuǎn)安裝。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型結(jié)合地鐵隧道內(nèi)的特定環(huán)境，設(shè)計了所述反力裝置，可將靜力觸探試驗機架與混凝土管片牢固連接，再采用四周螺桿上的限位螺母進行靜力觸探試驗機架的調(diào)平。

因此，本實用新型反力裝置充分利用了地鐵隧道襯砌的混凝土管片上螺栓及螺栓孔，不僅能進行常規(guī)水平裝置的豎直方向的靜力觸探試驗，而且能進行斜向的靜力觸探試驗。并且試驗方法采用了閥門，有效防止隧道外部的漿體、泥沙、淤泥、地下水等涌入隧道，保證試驗過程的安全，克服了現(xiàn)有反力裝置在隧道內(nèi)進行靜力觸探試驗時存在的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型反力裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為靜力觸探試驗機架、第一槽鋼、鋼管的安裝示意圖；

圖3為反力支撐調(diào)節(jié)組件的安裝示意圖；

圖4為固定管在螺桿上的局部安裝放大示意圖；

圖5為鋼管與第一槽鋼連接的局部安裝放大示意圖；

圖6為本實用新型裝置在隧道內(nèi)斜向靜力觸探試驗的安裝剖面示意圖；

圖7為本實用新型實施例探測點位置示意圖；

圖8為本實用新型實施例的深度與錐尖阻力的關(guān)系數(shù)據(jù)圖。

圖中：靜力觸探試驗機架1、第一槽鋼2、鋼管3、第二槽鋼4、腳輪5、角鋼6、壓板7、螺桿8、固定管9、限位螺母10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型反力裝置安裝在地鐵隧道的混凝土管片上，包括靜力觸探試驗機架1，包括兩根第一槽鋼2、兩根第二槽鋼4、壓板組件和反力 支撐調(diào)節(jié)組件；兩根第一槽鋼2水平平行安裝在靜力觸探試驗機架1底部的兩側(cè)，兩根第一槽鋼2兩端的腹板之間均通過鋼管3固定連接，兩根第二槽鋼4垂直于第一槽鋼2并對稱布置在第一槽鋼2的兩端，第二槽鋼4橫跨地固定架在兩根第一槽鋼2頂面之間，第二槽鋼4位于鋼管3的正上方，兩個第二槽鋼4上均安裝有壓板組件和反力支撐調(diào)節(jié)組件，兩端的壓板組件和反力支撐調(diào)節(jié)組件相對稱布置。

具體實施為便于安裝，第一槽鋼2的上翼緣開有螺孔，腹板上開有通孔。

如圖1和圖2所示，靜力觸探試驗機架1底面通過螺栓安裝在第一槽鋼2的上翼緣上，第二槽鋼4下翼緣的兩端與第一槽鋼2上翼緣之間通過螺栓固定連接，如圖5所示，第二槽鋼4下翼緣的中部與鋼管3之間通過螺栓固定，螺栓穿過鋼管3用螺母擰緊固定。

如圖3所示，壓板組件包括角鋼6和壓板7，兩根角鋼6通過螺栓豎直平行地安裝在第二槽鋼4腹板外側(cè)面上，壓板7鉸接于兩根角鋼6底端之間，其鉸接軸與第二槽鋼4長度方向相同，兩個壓板7通過螺栓安裝在隧道內(nèi)部的混凝土管片上。

如圖3和圖4所示，反力支撐調(diào)節(jié)組件包括固定管9、螺桿8和兩個限位螺母10，第二槽鋼4的兩端部固定焊接有豎直安裝的固定管9，螺桿8活動套在固定管9中，螺桿8整段均帶有螺紋，固定管9上方和下方的螺桿8上各套有限位螺母10，螺桿8底端連接有腳輪5，腳輪5用于與在隧道內(nèi)部的混凝土管片表面接觸；如圖5所示，通過調(diào)節(jié)限位螺母10在螺桿8上的位置，使得螺桿8和固定管9相對固定，進而使整個裝置處于水平狀態(tài)或與隧道相適應的傾斜狀態(tài)。

兩個第二槽鋼4的開口側(cè)相正對朝內(nèi)安裝，使得第二槽鋼4腹板側(cè)為外側(cè)，開口側(cè)為內(nèi)側(cè)。

第二槽鋼4的兩個角鋼6開口側(cè)相正對朝內(nèi)安裝，使得角鋼6的一側(cè)面固定在腹板側(cè)，另一側(cè)面位于外側(cè)。

兩根角鋼6的一側(cè)面固定在腹板側(cè)，壓板7鉸接在兩根角鋼6另一側(cè)面之間，并且朝向外側(cè)旋轉(zhuǎn)安裝。

本實用新型的實施例及其實施工作過程如下：

本實用新型在地鐵隧道管片拼裝完畢的情況下進行實際使用和觸探實驗。

(1)將閥門通過螺管安裝在混凝土管片注漿孔上，閥門采用機械式球閥，螺管的兩端具有外螺紋，一端與混凝土管片注漿孔的內(nèi)螺紋相連，另一端與閥門的內(nèi)螺紋相連；閥門能有效防止隧道外部的漿體、泥沙、淤泥、地下水等涌 入隧道，保證試驗過程的安全。

(2)打開閥門，將水鉆的鉆頭伸入注漿孔進行破孔；

(3)破孔完成后，拔出鉆頭，關(guān)閉閥門；

(4)先將壓板7安裝在隧道內(nèi)混凝土管片用于固定的螺栓孔上，使靜力觸探試驗機架1位于注漿孔正上方，再通過調(diào)節(jié)裝置四角的限位螺母10調(diào)節(jié)靜力觸探試驗機架1安裝的傾斜度，并擰緊固定管9上下方的限位螺母10使得靜力觸探試驗機架1位置固定，如圖6所示。

(5)通過八個限位螺母10調(diào)節(jié)反力裝置的傾斜度；

(6)將靜力觸探試驗裝置安裝在靜力觸探試驗機架1上，打開閥門，將探頭伸入注漿孔，進行靜力觸探試驗。

(7)靜力觸探試驗結(jié)束后，將探頭拔出，關(guān)閉閥門，卸下靜力觸探試驗裝置；

(8)從混凝土管片上卸下壓板7，移除反力裝置；

(9)卸下閥門，用快硬早強水泥封閉注漿孔，確保隧道安全。

實施例采用本實用新型裝置后的靜力觸探試驗位置點如圖7所示，其結(jié)果如圖8所示，圖中可明顯判斷出在盾構(gòu)施工前后進行靜力觸探試驗，比較所得到的錐尖阻力，盾構(gòu)施工后，隧道底部約2米范圍內(nèi)，錐尖阻力遠大于原狀土，說明有注漿加固區(qū)域，往外區(qū)域(約9米深)錐尖阻力小于原狀土，是施工擾動區(qū)域，再往外的區(qū)域，錐尖阻力基本不變，說明施工擾動已經(jīng)不明顯。

由此可判斷盾構(gòu)施工對土體造成的擾動范圍和程度。

由實施例可見，本實用新型其技術(shù)效果顯著突出，能進行常規(guī)水平和斜向的靜力觸探試驗，保證試驗過程的安全，有效防止隧道外部的漿體、泥沙、淤泥、地下水等涌入隧道，克服了現(xiàn)有反力裝置在隧道內(nèi)進行靜力觸探試驗時存在的不足。