本發(fā)明屬于隧道施工檢測，具體涉及一種黃土隧道裝配式仰拱施工圍巖壓力檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隧道裝配式仰拱施工圍巖壓力檢測是確保隧道結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其監(jiān)測目的是：圍巖壓力監(jiān)測旨在實時了解圍巖的應(yīng)力狀態(tài)和變化趨勢，為隧道設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以及時調(diào)整施工方案，確保隧道結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。

2、現(xiàn)有技術(shù)存在的問題：

3、監(jiān)測數(shù)據(jù)的滯后性：盡管現(xiàn)場監(jiān)測可以實時采集數(shù)據(jù)，但由于數(shù)據(jù)的處理和分析需要一定的時間，所以在面對突發(fā)情況時，監(jiān)測數(shù)據(jù)可能無法及時提供有效的反饋信息，導(dǎo)致施工單位無法迅速做出決策，例如，在每一處仰拱路段剛完工時，存在該部分隧道結(jié)構(gòu)還未完全穩(wěn)定，此時其周圍的圍巖壓力極有可能突然增大或變形加劇，如果不能及時獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行分析，就可能錯過最佳的處理時機。

4、監(jiān)測數(shù)據(jù)受干擾：現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)容易受到各種因素的干擾，如施工機械的振動、大型車輛的通行、溫度變化等，而在仰拱施工時，水泥振搗、裝配體吊裝都極有可能導(dǎo)致局部震動，這些干擾可能會導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動或誤差，影響對圍巖壓力狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種黃土隧道裝配式仰拱施工圍巖壓力檢測方法及系統(tǒng)，能夠有效應(yīng)對剛完工部位因結(jié)構(gòu)未完全穩(wěn)定而出現(xiàn)的意外情況，還可解決因施工震動而導(dǎo)致的檢測數(shù)據(jù)異常的問題。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

3、一種黃土隧道裝配式仰拱施工圍巖壓力檢測方法，具體步驟如下：

4、step1：圍巖壓力監(jiān)測，預(yù)先將仰拱施工段上方圍巖的待檢測部位進行切平處理，將振弦式壓力盒安裝在圍巖與初期混凝土支護之間，安裝部位分別為拱頂、左右拱腰、左右墻中以及左右墻腳；

5、step2：仰拱底壓力監(jiān)測，在仰拱施工之前安裝護欄與鋼筋網(wǎng)，在護欄的中部底端及兩端均安裝底部檢測組件，隨后進行仰拱初期混凝土支護的澆筑以及仰拱預(yù)制體的組裝工作；

6、step3：二次襯砌，對隧道內(nèi)裝有仰拱預(yù)制體部分的上方進行二次襯砌，隧道基礎(chǔ)成型；

7、step4：圍巖壓力跟隨監(jiān)測，接著將鋼架構(gòu)支護移動至靠近黃土隧道靠近仰拱施工段的位置，將收納式檢測組件安裝在二次襯砌支護與鋼架構(gòu)支護之間，安裝部位分別為拱頂、左右拱腰、左右墻中、左右墻腳；

8、step5：數(shù)據(jù)采集與傳輸，通過監(jiān)測設(shè)備實時采集圍巖的壓力、變形等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

9、一種黃土隧道裝配式仰拱施工圍巖壓力檢測系統(tǒng)，包括黃土隧道、鋼支護檢測系統(tǒng)以及仰拱底檢測系統(tǒng)，所述黃土隧道內(nèi)部的初級施工區(qū)設(shè)置為仰拱施工段，且仰拱施工段內(nèi)部裝配式施工有仰拱預(yù)制體，所述鋼支護檢測系統(tǒng)由用作支護的鋼架構(gòu)支護、以及用于檢測仰拱上方周圍圍巖壓力的收納式檢測組件組成，所述仰拱底檢測系統(tǒng)由用作仰拱內(nèi)襯砂漿模板的護欄、以及用于檢測仰拱下方圍巖壓力的底部檢測組件組成。

10、所述鋼架構(gòu)支護由鋼梁架、龍門架以及邊緣支護鋼板組成，所述邊緣支護鋼板組成由位于頂部的頂護鋼板、位于兩側(cè)中上方的腰護鋼板以及兩側(cè)中下方的底護鋼板組合而成，所述鋼梁架固定設(shè)置于兩組龍門架內(nèi)側(cè)的頂部，所述龍門架的底部升降式裝配有液壓升降機構(gòu)，且液壓升降機構(gòu)的底部裝配有軌道機，所述頂護鋼板呈直線陣列式固定安裝于鋼梁架的上方，呈直線陣列式分布的腰護鋼板通過設(shè)置于鋼梁架一側(cè)的連接梁一固定組合，且連接梁一與鋼梁架側(cè)壁之間通過液壓缸一連接組裝，呈直線陣列式分布的底護鋼板通過設(shè)置于鋼梁架斜下方的連接梁二固定組合，且連接梁二與鋼梁架底部之間通過液壓缸二連接組裝。

11、所述頂護鋼板、腰護鋼板以及底護鋼板對應(yīng)檢測位置處均貫穿開設(shè)有穿孔，所述頂護鋼板以及底護鋼板對應(yīng)位置的內(nèi)壁固定安裝有撐架。

12、所述收納式檢測組件設(shè)置于每個穿孔的位置處，且收納式檢測組件包括固定安裝有于邊緣支護鋼板內(nèi)壁的轉(zhuǎn)心架以及定架構(gòu)，所述轉(zhuǎn)心架的外表面轉(zhuǎn)動套設(shè)有撬架，所述定架構(gòu)兩側(cè)的內(nèi)壁開設(shè)有豎軌以及豎槽一，且豎槽一為貫穿開設(shè)，所述定架構(gòu)的一側(cè)一體式設(shè)置有齒桿。

13、所述定架構(gòu)的內(nèi)側(cè)安裝有與豎軌構(gòu)成滑動組裝的內(nèi)滑架，所述內(nèi)滑架的兩側(cè)壁均貫穿開設(shè)有豎槽二，所述內(nèi)滑架的內(nèi)側(cè)滑動組裝有環(huán)推板，所述環(huán)推板的兩端固定連接有延桿，且延桿貫穿對應(yīng)的豎槽二與豎槽一，所述撬架的一端與對應(yīng)延桿的末端相連接，所述內(nèi)滑架靠近環(huán)推板表面的邊緣陣列式固定連接有導(dǎo)桿，且導(dǎo)桿活動貫穿環(huán)推板，所述導(dǎo)桿外表面并位于內(nèi)滑架與環(huán)推板之間套設(shè)有彈簧一，所述內(nèi)滑架圓心處的內(nèi)側(cè)活動組裝有壓力檢測盒一，且內(nèi)滑架的圓心處開設(shè)有用于供壓力檢測盒一貫穿的圓孔，所述壓力檢測盒一與環(huán)推板表面之間連接有彈簧二。

14、所述內(nèi)滑架遠(yuǎn)離環(huán)推板表面并位于圓孔邊緣陣列式固定連接有轉(zhuǎn)心桿，且轉(zhuǎn)心桿的末端共同固定連接有環(huán)座，所述環(huán)座的外表面轉(zhuǎn)動套設(shè)有環(huán)板，所述轉(zhuǎn)心桿的外表面均轉(zhuǎn)動套設(shè)有擋瓣，且每個擋瓣的邊緣均固定設(shè)置有穿桿，所述環(huán)板的邊緣貫穿開設(shè)有用于供對應(yīng)穿桿貫穿的導(dǎo)槽，所述環(huán)板邊緣的一側(cè)設(shè)置有局部輪齒，所述內(nèi)滑架邊緣的一側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有與局部輪齒相嚙合的蝸桿，且蝸桿的兩端均固定組裝有與齒桿相嚙合的齒輪。

15、所述撐架的內(nèi)部均固定安裝有液壓缸三，所述液壓缸三與對應(yīng)撬架的另一端通過連臂相連接，所述連臂包括單臂桿、主臂桿、輔臂桿以及連接槽桿組成，所述單臂桿設(shè)置于頂護鋼板內(nèi)側(cè)且其與對應(yīng)液壓缸三的輸出端相連接，所述單臂桿中部及兩端通過掛桿與對應(yīng)的撬架相連接，所述主臂桿設(shè)置于底護鋼板內(nèi)側(cè)、輔臂桿設(shè)置于腰護鋼板內(nèi)側(cè)，所述主臂桿與相鄰輔臂桿通過連接槽桿角度可調(diào)式連接，所述主臂桿與對應(yīng)液壓缸三的輸出端相連接。

16、所述底部檢測組件設(shè)置于護欄的中部及兩端，所述底部檢測組件由防護盒、壓力檢測盒二、壓板以及座板組成，所述壓力檢測盒二活動式組裝于防護盒的內(nèi)部，且壓力檢測盒二與防護盒內(nèi)壁之間連接有彈簧三，所述防護盒頂部的外壁陣列式固定焊接有銷柱，且銷柱的數(shù)量為三個，所述銷柱的外表面活動套設(shè)有壓塊，且銷柱外表面并位于防護盒與壓塊之間套設(shè)有彈簧四，所述壓塊兩側(cè)的外壁一體式設(shè)置有凸起。

17、所述壓板的一端與對應(yīng)壓塊可分離式組裝，且壓板末端與凸起相扣接，所述座板的一端固定安裝有螺桿，所述座板與對應(yīng)壓板通過螺母與螺桿螺接的方式相組裝，兩個底部檢測組件內(nèi)部相鄰一側(cè)的座板通過鋼板固定連接，且鋼板固定安裝于護欄的側(cè)壁，除了與鋼板一體的其他所述座板同樣固定安裝于護欄的側(cè)壁。

18、本發(fā)明取得的技術(shù)效果為：

19、本發(fā)明，通過增加圍巖壓力跟隨監(jiān)測的流程，利用鋼架構(gòu)支護與收納式檢測組件的配合，能夠在每一段仰拱施工段完工時，對剛完工部分進行圍巖壓力的檢測，能夠及時檢測出圍巖壓力在隧道結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定時的變化，有效應(yīng)對剛完工部位因結(jié)構(gòu)未完全穩(wěn)定而出現(xiàn)的意外情況。

20、本發(fā)明，可伸縮收納的壓力檢測盒一結(jié)構(gòu)與可移動的鋼架構(gòu)支護配合，能夠?qū)崿F(xiàn)圍巖壓力跟隨監(jiān)測的進程，可跟隨仰拱施工段的施工進度，實現(xiàn)及時跟進檢測，可伸縮收納的壓力檢測盒一還可免去頻繁拆裝的操作，大大便捷了監(jiān)測工作；另外，各擋瓣的設(shè)置還起到保護壓力檢測盒一的效果，且擋瓣可跟隨壓力檢測盒一的移動自動進行收縮和展開。

21、本發(fā)明，與護欄直接固定連接的座板，由該部分護欄為防護盒提供固定應(yīng)力，而與鋼板直接固定連接的座板，由與鋼板相連接的部分護欄為防護盒提供固定應(yīng)力，此結(jié)構(gòu)設(shè)計，用于避免護欄因部分震動，致使某處壓力檢測盒二出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的情況，以附圖為例，當(dāng)該護欄位于中間的部分發(fā)生震動時，與護欄直接連接的座板會跟隨震動，而與該座板相鄰的彈簧四的受力情況會發(fā)生變化，但是由于鋼板與護欄的連接處遠(yuǎn)離護欄中部，鋼板受震動影響較小甚至毫無影響，這使得受鋼板壓應(yīng)力的彈簧四無應(yīng)力變化，進而使中部防護盒維持緊貼待測面的狀態(tài)，而其內(nèi)部的壓力檢測盒二的受力狀態(tài)也不發(fā)生變化，盡可解決因施工震動而導(dǎo)致的檢測數(shù)據(jù)異常的問題。