[實用新型]模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120286775.1
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN202255259U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉欽;胡聰;趙巖;李術(shù)才;李利平;袁超
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30;G01B11/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型涉及一種模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測裝置，屬于試驗?zāi)Ｐ皖I(lǐng)域。?

背景技術(shù)

模型試驗中布設(shè)的監(jiān)測元件主要用于監(jiān)測模型體內(nèi)填筑的相似材料的應(yīng)變值以及位移值，監(jiān)測元件的布設(shè)位置以及布設(shè)方法對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性都有重要的影響。?

模型試驗中位移的監(jiān)測可以采用多點位移計來完成，布設(shè)多點位移計時埋設(shè)在模型體內(nèi)的部分通過引出的鋼絲線與千分表或者光柵尺相連?，F(xiàn)有的多點位移計只能按照直線引線與千分表或光柵尺相連，無法改變引出的鋼絲線的方向，對于隧/巷道掘進面以外的部分都可以按直線引出與千分表或者光柵尺相連而不需要變向，但是對于埋設(shè)在掘金面內(nèi)的多點位移計則不同，掘金面內(nèi)的多點位移計用于監(jiān)測掘金面前方的位移，鋼絲線無法按照直線直接引出與千分表或者光柵尺相連，需要轉(zhuǎn)90度，從模型體上部引出與千分表或者光柵尺相連。如果強行改變多點位移計的方向會增大多點位移計的摩擦力，引起監(jiān)測結(jié)果的誤差。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測裝置，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、布設(shè)方便、摩擦較小，監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確。?

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：?

一種模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測裝置，包括鋼絲線和折彎的管道，所述管道內(nèi)設(shè)有多個滑塊，管道的折彎處設(shè)有導(dǎo)向滑輪，所述鋼絲線經(jīng)多個滑塊的圓柱孔和導(dǎo)向滑輪穿過所述管道；所述鋼絲線的一端與光柵尺相連，另一端與微型測點錨頭相連。微型測點錨頭用于捕捉掌子面的擠出變形，管道折彎管段和直管段用于改變鋼絲線的走向以及保護鋼絲線，滑塊用于減小鋼絲線與管段內(nèi)壁的摩擦阻力，光柵尺或千分表用于記錄產(chǎn)生的位移。

隧道開挖過程中，掌子面都有一定的擠出變形，當(dāng)開挖到離埋設(shè)的微型測點錨頭一定的距離后，掌子面的擠出變形會引起微型測點錨頭的移動，微型測點錨頭帶動鋼絲線移動，千分表或光柵尺就會記錄到產(chǎn)生的位移。?

所述滑塊的圓心處有一個直徑比鋼絲線略大的圓柱孔。

所述管道為聚四氟乙烯管，滑塊為聚四氟乙烯滑塊，且聚四氟乙烯滑塊的直徑與聚四氟乙烯管內(nèi)徑相同。?

所述導(dǎo)向滑輪焊接在變向裝置的中間位置。?

所述微型測點錨頭為一五角形鋼片，一面朝向開挖面，一面與鋼絲線相連。

模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測裝置的布設(shè)方法，包括以下步驟：

1）向模型體內(nèi)填筑相似材料并逐層夯實，當(dāng)填筑到要布設(shè)多點位移計的平面時停止填料將監(jiān)測元件放置在設(shè)計好的位置上。

2）模型體采用兩端開挖，對兩端掘進面的擠出變形都要監(jiān)測，對先開挖的一端，布設(shè)的多點位移計的微型測點錨頭朝向該端的掘進面，對后開挖的一端布設(shè)的多點位移計的微型測點錨頭朝向該端的掘進面，每一端的多點位移計的數(shù)量根據(jù)設(shè)計要求布設(shè)。?

3）調(diào)整好導(dǎo)向裝置的位置使其一端與隧道軸線平行，另一端與隧道軸線垂直，并調(diào)整鋼絲線的長度使其處于合適的長度。?

4）填筑相似材料覆蓋并固定監(jiān)測元件。?

5）拉直垂直于隧道軸線的鋼絲線，使其與導(dǎo)向滑輪良好接觸并穿過模型體與其上面的光柵尺相連。?

6）逐層填筑相似材料直到整個模型體的相似材料都填筑完畢。?

本實用新型解決了模型試驗中隧/巷道掘進面前方擠出變形監(jiān)測的問題，使得模型試驗的監(jiān)測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確全面，本實用新型具有以下優(yōu)點：?

1）本實用新型的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、成本低廉。

2）本實用新型的布設(shè)方法簡單可行，不需要復(fù)雜的操作，能夠保證一次性布設(shè)成功。?

3）根據(jù)設(shè)計的需要，模型體的掘進面前方內(nèi)還可以布設(shè)多個多點位移計。?

4）監(jiān)測裝置體積較小，埋設(shè)在模型體內(nèi)對試驗數(shù)據(jù)的影響很小。?

5）通過本實用新型監(jiān)測到的數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠為實際工程的設(shè)計施工提供指導(dǎo)。?

附圖說明

圖1模型體的三維立體簡圖；?

圖2模型體剖面圖；

圖3多點位移計詳圖；

圖4微型測點錨頭詳圖；

其中：?1、模型體，2、相似材料，3、隧道輪廓，4、多點位移計，5、千斤頂和加壓板，6、反力梁，?7、微型測點錨頭，8、聚四氟乙烯管，9、導(dǎo)向滑輪，10、變向裝置，11、聚四氟乙烯滑塊，12、鋼絲線，13、光柵尺。

具體實施方式