本實(shí)用新型涉及一種固定裝置，具體涉及一種隧道圍巖壓力盒固定裝置。

背景技術(shù)：

由于地下工程圍巖各向異性，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，單一依靠室內(nèi)相似模擬實(shí)驗(yàn)或理論分析已不能契合工程實(shí)際，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工多偏于保守，造成浪費(fèi)，作為新奧法施工核心思想之一的信息化監(jiān)測(cè)反饋則能良好彌補(bǔ)這一缺憾。隧道(巷道)等地下工程中遭遇惡劣地質(zhì)情況多采用復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)型式，初期支護(hù)多為型鋼支架，隧道(巷道)掘進(jìn)過(guò)程中圍巖-初期支護(hù)間壓力是判斷圍巖自承性能及后續(xù)工序施作時(shí)機(jī)的重要依據(jù)。

在隧道(井巷)等地下工程建設(shè)中，遭遇復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，需在圍巖與初期支護(hù)之間埋設(shè)壓力盒并緊貼巖面以準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圍巖應(yīng)力的釋放狀態(tài)，用以反饋施工，更好指導(dǎo)后續(xù)工序的進(jìn)行。為了實(shí)時(shí)掌控圍巖壓力釋放狀態(tài)，需在圍巖與初期支護(hù)之間埋設(shè)壓力盒并緊貼巖面，壓力盒為圓餅狀精密儀器設(shè)備，不易固定，加之在隧道(巷道)掘進(jìn)過(guò)程中圍巖難免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，壓力盒難以通過(guò)已有的隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，現(xiàn)有隧道(井巷)等地下工程施工時(shí)對(duì)于圍巖-初支間壓力測(cè)試的壓力盒埋設(shè)并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備、成套的經(jīng)驗(yàn)。目前常采用的固定形式有：直接焊接在初期支護(hù)的型鋼支架上、現(xiàn)場(chǎng)制作木楔子將壓力盒墊高直至貼近圍巖進(jìn)行固定、現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼筋鋼板支架固定等。在施工條件極為惡劣的地下工程中，這些安裝方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)料難以操作，而且壓力盒很難做到緊貼巖面，其緊固效果也很不理想，極易導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不可信或埋設(shè)儀器無(wú)法讀數(shù)等現(xiàn)象；且將壓力盒直接焊接固定在初期支護(hù)的型鋼支架上，這種固定形式使得壓力盒受到焊接高溫后其標(biāo)定系數(shù)發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，此種方式在應(yīng)對(duì)局部超挖圍巖時(shí)還會(huì)出現(xiàn)壓力盒與巖面間隙過(guò)大而無(wú)法將其取出并重新調(diào)節(jié)接觸間距的情況，這些缺陷會(huì)對(duì)工程建設(shè)造成無(wú)法挽回的損失。

目前，監(jiān)測(cè)人員大多將壓力盒直接焊接固定在初期支護(hù)的型鋼支架上，這種固定形式使得壓力盒受到焊接高溫后其標(biāo)定系數(shù)發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，此種方式在應(yīng)對(duì)局部超挖圍巖時(shí)還會(huì)出現(xiàn)壓力盒與巖面間隙過(guò)大而無(wú)法將其取出并重新調(diào)節(jié)接觸間距的情況；現(xiàn)有的壓力盒鋼筋鋼板支架固定方式也沒(méi)有考慮壓力盒側(cè)向固定，壓力盒安裝后在受到噴射混凝土沖擊作用，或者壓力盒本身自重作用下隧道(巷道)拱肩及拱腰位置壓力盒容易滑落。且現(xiàn)有的該種固定方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，支架制作取料及加工難度大，成本較高。因此，亟需一種既能托住壓力盒使之與圍巖密貼，又能將其與隧道結(jié)構(gòu)連接在一起的固定裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、安裝簡(jiǎn)單、成本低廉的壓力盒固定裝置，能良好保證壓力盒緊貼巖面，壓力盒固定高效快速，提高壓力盒讀數(shù)的準(zhǔn)確性，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方案，提供一種圍巖壓力盒固定裝置：

一種圍巖壓力盒固定裝置，圍巖壓力盒固定裝置包括底座、支撐桿、套筒和支架。支撐桿固定在底座的底面。套筒固定在支架上。支撐桿套入套筒內(nèi)。底座上表面的一端設(shè)有擋塊。底座上表面的另一端設(shè)有螺母。螺母上設(shè)有與螺母配套的螺栓。

在本實(shí)用新型中，支撐桿上設(shè)有固定孔。套筒上設(shè)有固定螺栓。固定螺栓與固定孔配合使用。

作為優(yōu)選，支撐桿上豎排設(shè)置1-10個(gè)固定孔，優(yōu)選為2-8個(gè)固定孔，更優(yōu)選為3-6個(gè)固定孔。

作為優(yōu)選，套筒上豎排設(shè)置1-5個(gè)固定螺栓，優(yōu)選為2-4個(gè)固定螺栓，例如2個(gè)固定螺栓、3個(gè)固定螺栓。

在本實(shí)用新型中，相鄰固定孔間的距離為1-20cm，優(yōu)選為2-10cm，更優(yōu)選為3-8cm。

相鄰固定螺栓間的距離為1-20cm，優(yōu)選為2-10cm，更優(yōu)選為3-8cm。

作為優(yōu)選，底座上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓。調(diào)節(jié)螺栓穿過(guò)底座。

作為優(yōu)選，底座上設(shè)有1-20個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，優(yōu)選為2-10個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，更優(yōu)選為3-6個(gè)調(diào)節(jié)螺栓。

在本實(shí)用新型中，底座的上表面設(shè)有1-8個(gè)擋塊，優(yōu)選為2-6個(gè)擋塊，更優(yōu)選為3-5個(gè)擋塊。

作為優(yōu)選，底座的上表面設(shè)有2個(gè)擋塊。2個(gè)擋塊間的夾角為30°-150°，優(yōu)選為45°-135°，更優(yōu)選為60°-120°，例如90°。

在本實(shí)用新型中，底座的上表面設(shè)有1-5個(gè)螺母，優(yōu)選為2-4個(gè)螺母。每個(gè)螺母上設(shè)有一個(gè)與螺母配套的螺栓。

支架優(yōu)選為工字鋼(鋼梁)。

作為優(yōu)選，所述圍巖壓力盒固定裝置還包括固定基礎(chǔ)板。固定基礎(chǔ)板(例如以主平面位于水平面的方式)設(shè)置在支架上。固定基礎(chǔ)板與套筒連接(優(yōu)選固定式連接。此外，固定基礎(chǔ)板的主平面垂直于套筒的軸心線)。

在本實(shí)用新型中，套筒固定在支架上，可以通過(guò)螺絲、焊接或粘接等方式固定，優(yōu)選采用焊接。

在本實(shí)用新型中，支撐桿套入套筒內(nèi)，是指支撐桿穿過(guò)套筒，支撐桿的直徑稍小于套筒的內(nèi)徑，通過(guò)套筒上的固定螺栓固定支撐桿。優(yōu)選為支撐桿上設(shè)有固定孔，套筒上的固定螺栓作用在固定孔上，加強(qiáng)支撐桿的穩(wěn)固性。固定螺栓與固定孔配合使用是指套筒上的固定螺栓可以通過(guò)擰動(dòng)伸入固定孔中。支撐桿上豎排設(shè)置固定孔是指支撐桿上在垂直的方向上設(shè)置有固定孔，便于支撐桿上下調(diào)節(jié)移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)底座的高低。

在本實(shí)用新型中，底座上表面的一端設(shè)有擋塊是指底座的上表面左端或右端設(shè)有擋塊。底座上表面的另一端設(shè)有螺母是指底座上表面設(shè)有擋塊的另一端。

在本實(shí)用新型中，螺母上設(shè)有與螺母配套的螺栓是指螺母上設(shè)有螺栓，并且螺栓與螺母是配套的，螺栓可以在螺母上擰動(dòng)。螺母固定在底座上，通過(guò)焊接或粘接等方式固定，優(yōu)選采用焊接。

在本實(shí)用新型中，底座上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓。調(diào)節(jié)螺栓穿過(guò)底座是指底座上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓孔，并且調(diào)節(jié)螺栓孔貫穿底座，調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置在調(diào)節(jié)螺栓孔中，調(diào)節(jié)螺栓可以從底座的下表面通過(guò)擰動(dòng)穿到底座的上表面，還可以繼續(xù)向上伸出底座，從而調(diào)節(jié)螺栓作用在壓力盒上，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)壓力盒的功能。底座上可以設(shè)有多個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，多個(gè)調(diào)節(jié)螺栓都是獨(dú)自分開(kāi)的調(diào)節(jié)，可以根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，使得壓力盒更加適應(yīng)實(shí)際工程的需要。

在本實(shí)用新型中，底座的上表面可以設(shè)有1個(gè)或多個(gè)擋塊，擋塊的作用是固定壓力盒，擋塊的個(gè)數(shù)和分布不受限制，只要能夠起到擋住壓力盒即可。擋塊與螺母協(xié)同作用起到固定壓力盒的作用。

在本實(shí)用新型中，底座的上表面可以設(shè)有1個(gè)或多個(gè)螺母，螺母的作用的固定壓力盒，螺母的個(gè)數(shù)和分布不受限制，只要能夠起到擋住壓力盒即可。螺母的設(shè)置是為了在安裝壓力盒時(shí)，通過(guò)擰松螺絲，使得螺母和擋塊間的空隙大于壓力盒的規(guī)格，方便壓力盒的放入，避免損壞壓力盒。待壓力盒在底座上后，通過(guò)擰緊螺母上的螺絲，螺絲作用在壓力盒上，使得壓力盒剛好固定在擋塊和螺栓的中間，起到穩(wěn)固的作用，避免了焊接給壓力盒帶來(lái)的損壞和干擾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型可根據(jù)隧道(巷道)圍巖超挖情況通過(guò)可升降支撐桿靈活調(diào)整壓力盒安裝位置；

2、本實(shí)用新型通過(guò)使用調(diào)節(jié)螺栓可進(jìn)一步保證壓力盒緊貼巖面，壓力盒固定高效快速，壓力盒讀數(shù)更加準(zhǔn)確，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

3、本實(shí)用新型的壓力盒固定形式不需要直接對(duì)壓力盒進(jìn)行焊接，避免了壓力盒受到焊接高溫后其標(biāo)定系數(shù)發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差；該固定形式能進(jìn)行壓力盒與巖面間多角度調(diào)節(jié)，使得壓力盒與巖面緊貼密實(shí)，良好應(yīng)付圍巖超挖情況，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

4、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置擋塊、螺母、螺栓，能壓力盒側(cè)向牢固固定，得壓力盒能承受自重、混凝土噴射壓力等多種側(cè)向外力，靈活應(yīng)對(duì)拱頂、拱肩、邊墻測(cè)點(diǎn)儀器設(shè)備安裝，提高設(shè)備成活率。

5、本實(shí)用新型的壓力盒固定裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作取料簡(jiǎn)易，成本低廉。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型套筒4與基礎(chǔ)板6截面示意圖；

附圖標(biāo)記：1：圍巖壓力盒固定裝置；2：底座；201：擋塊；202：螺母；203：螺栓；204：調(diào)節(jié)螺栓；3：支撐桿；301：固定孔；4：套筒；401：固定螺栓；5：支架；6：固定基礎(chǔ)板；7：壓力盒。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方案，提供一種圍巖壓力盒固定裝置：

一種圍巖壓力盒固定裝置1，圍巖壓力盒固定裝置1包括底座2、支撐桿3、套筒4和支架5。支撐桿3固定在底座2的底面。套筒4固定在支架5上。支撐桿3套入套筒4內(nèi)。底座2上表面的一端設(shè)有擋塊201。底座2上表面的另一端設(shè)有螺母202。螺母202上設(shè)有與螺母202配套的螺栓203。

在本實(shí)用新型中，支撐桿3上設(shè)有固定孔301。套筒4上設(shè)有固定螺栓401。固定螺栓401與固定孔301配合使用。

作為優(yōu)選，支撐桿3上豎排設(shè)置1-10個(gè)固定孔301，優(yōu)選為2-8個(gè)固定孔301，更優(yōu)選為3-6個(gè)固定孔301。

作為優(yōu)選，套筒4上豎排設(shè)置1-5個(gè)固定螺栓401，優(yōu)選為2-4個(gè)固定螺栓401，例如2個(gè)固定螺栓401、3個(gè)固定螺栓401。

在本實(shí)用新型中，相鄰固定孔301間的距離為1-20cm，優(yōu)選為2-10cm，更優(yōu)選為3-8cm。

相鄰固定螺栓401間的距離為1-20cm，優(yōu)選為2-10cm，更優(yōu)選為3-8cm。

作為優(yōu)選，底座2上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓204。調(diào)節(jié)螺栓204穿過(guò)底座2。

作為優(yōu)選，底座2上設(shè)有1-20個(gè)調(diào)節(jié)螺栓204，優(yōu)選為2-10個(gè)調(diào)節(jié)螺栓204，更優(yōu)選為3-6個(gè)調(diào)節(jié)螺栓204。

在本實(shí)用新型中，底座2的上表面設(shè)有1-8個(gè)擋塊201，優(yōu)選為2-6個(gè)擋塊201，更優(yōu)選為3-5個(gè)擋塊201。

作為優(yōu)選，底座2的上表面設(shè)有2個(gè)擋塊201。2個(gè)擋塊201間的夾角為30°-150°，優(yōu)選為45°-135°，更優(yōu)選為60°-120°，例如90°。

在本實(shí)用新型中，底座2的上表面設(shè)有1-5個(gè)螺母202，優(yōu)選為2-4個(gè)螺母202。每個(gè)螺母202上設(shè)有一個(gè)與螺母202配套的螺栓203。

支架5優(yōu)選為工字鋼(鋼梁)。

作為優(yōu)選，所述圍巖壓力盒固定裝置1還包括固定基礎(chǔ)板6。固定基礎(chǔ)板6以主平面位于水平面的方式設(shè)置在支架5上。固定基礎(chǔ)板6與套筒4連接(優(yōu)選固定式連接)。

實(shí)施例1

一種圍巖壓力盒固定裝置1，圍巖壓力盒固定裝置1包括底座2、支撐桿3、套筒4和支架5。支撐桿3固定在底座2的底面。套筒4固定在支架5上。支撐桿3套入套筒4內(nèi)。底座2上表面的一端設(shè)有擋塊201。底座2上表面的另一端設(shè)有螺母202。螺母202上設(shè)有與螺母202配套的螺栓203。支撐桿3上設(shè)有4個(gè)固定孔301。套筒4上設(shè)有2個(gè)固定螺栓401。固定螺栓401與固定孔301配合使用。相鄰固定孔301間的距離為10cm。相鄰固定螺栓401間的距離為10cm。底座2上設(shè)有3個(gè)調(diào)節(jié)螺栓204。底座2的上表面設(shè)有2個(gè)擋塊201。2個(gè)擋塊201間的夾角為90°。底座2的上表面設(shè)有1個(gè)螺母202。螺母202上設(shè)有一個(gè)與螺母202配套的螺栓203。

實(shí)施例2

重復(fù)實(shí)施例1，只是圍巖壓力盒固定裝置1還包括固定基礎(chǔ)板6。固定基礎(chǔ)板6設(shè)置在支架5上。套筒4與固定基礎(chǔ)板6連接。

實(shí)施例3

重復(fù)實(shí)施例2，只是支撐桿3上設(shè)有8個(gè)固定孔301。套筒4上設(shè)有3個(gè)固定螺栓401。固定螺栓401與固定孔301配合使用。

實(shí)施例4

重復(fù)實(shí)施例2，只是相鄰固定孔301間的距離為6cm。相鄰固定螺栓401間的距離為12cm。

實(shí)施例5

重復(fù)實(shí)施例2，只是底座2上設(shè)有12個(gè)調(diào)節(jié)螺栓204。

實(shí)施例6

重復(fù)實(shí)施例2，只是底座2的上表面設(shè)有1個(gè)擋塊201。

實(shí)施例7

重復(fù)實(shí)施例2，只是2個(gè)擋塊201間的夾角為30°

實(shí)施例8

重復(fù)實(shí)施例2，只是底座2的上表面設(shè)有3個(gè)擋塊201。3個(gè)擋塊201成弧形設(shè)置，旁邊2個(gè)擋塊201與中間擋塊201間的夾角均為120°。

實(shí)施例9

重復(fù)實(shí)施例2，只是底座2的上表面設(shè)有3個(gè)螺母202。每個(gè)螺母202上設(shè)有一個(gè)與螺母202配套的螺栓203。

應(yīng)用實(shí)施例

某高速公路小凈距隧道，雙向四車(chē)道，破碎加強(qiáng)段初期支護(hù)型鋼支架5為Ⅰ20b工字鋼。根據(jù)工字鋼尺寸、現(xiàn)場(chǎng)超挖情況以及壓力盒7尺寸推算壓力盒固定裝置1的尺寸，并于鋼筋棚加工，施工現(xiàn)場(chǎng)組裝：

底座2采用8mm厚鋼板制作，尺寸160mm×160mm。如圖2所示在底座2板邊一側(cè)距板角約3cm處呈45°焊接兩塊擋塊201，擋塊201由長(zhǎng)3.5cm，直徑12mm圓鋼制作；另一側(cè)距離板邊約2cm處焊接螺母202，并安裝螺栓203，螺栓203長(zhǎng)6cm；在底座2下方根據(jù)壓力盒固定位置預(yù)留三個(gè)直徑1cm螺栓孔，同時(shí)配套調(diào)節(jié)螺栓204，以微調(diào)壓力盒緊貼巖面。

可升降的支撐桿3由長(zhǎng)40cm，直徑20mm鋼筋構(gòu)成，焊接在底座2中心。

套筒4由內(nèi)徑35mm，壁厚4.5mm鋼管構(gòu)成，長(zhǎng)度8cm，在上下距離桿端2cm處預(yù)留兩個(gè)直徑1cm螺栓孔，同時(shí)配套固定螺栓401，用以固定支撐桿3。

固定基礎(chǔ)板6采用8mm厚鋼板制作，尺寸50mm×120mm，與套筒4焊接連接。

1)固定單元安設(shè)

隧道(巷道)掘進(jìn)后，在初期支護(hù)型鋼支架安設(shè)過(guò)程中將壓力盒固定裝置1的固定基礎(chǔ)板6焊接在斷面測(cè)點(diǎn)處型鋼支架上翼沿，固定單元安設(shè)完畢；

2)可升降支撐桿調(diào)節(jié)

將支撐桿3沿固定套筒4上下活動(dòng)，直至支撐桿3靠近圍巖一側(cè)端頭距圍巖面8cm左右，手動(dòng)旋緊固定螺栓401。

3)壓力盒安設(shè)

將壓力盒7沿著底座2與圍巖間間隙卡入擋塊201間，并手動(dòng)旋緊螺栓203，對(duì)壓力盒7進(jìn)行初步固定，手動(dòng)放松固定螺栓401，上推支撐桿3，使壓力盒7一面與巖面緊密接觸，另一面與底座2頂緊，擰緊固定螺栓401。根據(jù)巖面凹凸情況，通過(guò)微調(diào)調(diào)節(jié)螺栓204，使壓力盒進(jìn)一步與圍巖緊貼密實(shí)，調(diào)節(jié)密實(shí)后，擰緊螺栓203，至此壓力盒7埋設(shè)完成。