[發(fā)明專(zhuān)利]一種隧道施工期間周邊位移監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210479016.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102914250A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝;凌同華;劉家澍;鄧杰夫;易楊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巖土工程監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種隧道與地下工程、礦山巷道穩(wěn)定性現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中的周邊位移量測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

根據(jù)隧道新奧法施工的基本原理，常把光面爆破、錨噴支護(hù)和監(jiān)控量測(cè)稱(chēng)為新奧法施工的三大要素。隧道監(jiān)控量測(cè)可以在隧道施工過(guò)程中，對(duì)圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的受力情況以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的分析來(lái)判斷圍巖和隧道的穩(wěn)定性以及應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，并由此來(lái)保證施工安全、指導(dǎo)施工順序、進(jìn)行施工管理、提供設(shè)計(jì)信息，評(píng)定圍巖動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定情況和支護(hù)系統(tǒng)的可靠程度，從而確立開(kāi)挖方法及二次襯砌支護(hù)時(shí)間。監(jiān)控量測(cè)是新奧法施工的核心，所以開(kāi)展好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)工作對(duì)保證隧道施工質(zhì)量和安全至關(guān)重要。

在新奧法施工中，隧道周邊位移是隧道監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目，也是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化的最直觀反映。即時(shí)精確監(jiān)測(cè)隧道周邊位移，同時(shí)根據(jù)已測(cè)位移準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)是及時(shí)了解隧道圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)而有效控制其穩(wěn)定性的重要手段。隧道周邊位移主要包括拱頂下沉、底板上拱、側(cè)壁擠入。

目前運(yùn)用于測(cè)試隧道周邊位移的儀器設(shè)備主要是收斂計(jì)，而當(dāng)前收斂計(jì)易出現(xiàn)生銹、拉裂、彎折等情況。此外，收斂計(jì)內(nèi)導(dǎo)桿上的刻度線與向套上的刻度線重合時(shí)，不同的操作者有不同的讀數(shù)，甚至同一操作者前后讀數(shù)都不一樣，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。為了克服已有收斂計(jì)掛尺困難、讀數(shù)誤差大、測(cè)量可靠度低以及易損壞的缺陷，設(shè)計(jì)了本發(fā)明專(zhuān)利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種掛尺方便、測(cè)量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠、量測(cè)數(shù)據(jù)可以自動(dòng)存儲(chǔ)、背光顯示、邊墻測(cè)點(diǎn)掛鉤防破壞以及重復(fù)利用的隧道施工期間周邊位移監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的隧道施工期間周邊位移監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)由撐起伸縮桿、拱頂測(cè)點(diǎn)掛鉤、邊墻測(cè)點(diǎn)掛鉤和收斂計(jì)組成，所述的撐起伸縮桿頂端帶有磁板；所述的拱頂測(cè)點(diǎn)掛鉤由第一塑料套筒、安裝在所述的第一塑料套筒內(nèi)的第一螺紋頭以及與所述的第一螺紋頭連接的第一掛鉤組成；所述的邊墻測(cè)點(diǎn)掛鉤由測(cè)點(diǎn)連接桿和與所述的測(cè)點(diǎn)連接桿插接的嵌入式預(yù)埋件組成，所述的測(cè)點(diǎn)連接桿的外端設(shè)有第二掛鉤，所述的嵌入式預(yù)埋件由保護(hù)罩、第二螺紋頭和第二塑料套筒組成，所述的第二螺紋頭內(nèi)設(shè)有斷面編號(hào)傳感器和與所述的斷面編號(hào)傳感器電連接的第一USB接口；所述的收斂計(jì)上設(shè)有位移線圈感應(yīng)器、位移芯棒、發(fā)條滾輪、數(shù)顯裝置和存儲(chǔ)器等，所述的位移線圈感應(yīng)器和位移芯棒之間設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，所述的發(fā)條滾輪上設(shè)有發(fā)條，所述的發(fā)條連接有內(nèi)含導(dǎo)線的帶孔鋼索的一端，所述的內(nèi)含導(dǎo)線的帶孔鋼索的另一端連接有第一測(cè)量鉤，所述的第一測(cè)量鉤上設(shè)有與所述的磁板對(duì)應(yīng)相吸的電磁板，所述的電磁板通過(guò)所述的內(nèi)含導(dǎo)線的帶孔鋼索的導(dǎo)線與所述的數(shù)顯裝置電連接，所述的收斂計(jì)上遠(yuǎn)離所述的第一測(cè)量鉤的另一端設(shè)有第二測(cè)量鉤，所述的內(nèi)含導(dǎo)線的帶孔鋼索上設(shè)有多個(gè)等距離鋼索定位孔，每個(gè)所述的鋼索定位孔孔壁設(shè)有一個(gè)距離傳感器和一個(gè)拉力傳感器，每個(gè)所述的距離傳感器和所述的拉力傳感器與所述的數(shù)顯裝置電連接，所述的存儲(chǔ)器電連接有與所述的第一USB接口插接的第二USB接口。

所述的撐起伸縮桿采用5根1.5m長(zhǎng)的圓桿連接而成，每根桿的外直徑分別為40mm、36mm、32mm、28mm、24mm，壁厚均為2mm，搭接長(zhǎng)度均為20cm，且其頂端帶有磁板。

所述的測(cè)點(diǎn)連接桿與所述的嵌入式預(yù)埋件的插接結(jié)構(gòu)是：所述的測(cè)點(diǎn)連接桿的內(nèi)端設(shè)有四方榫，在所述的測(cè)點(diǎn)連接桿內(nèi)設(shè)有所述的按鈕和彈簧，所述的嵌入式預(yù)埋件設(shè)有與所述的四方榫插接的四方卯。

所述的收斂計(jì)與所述的第二測(cè)量鉤采用任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述的數(shù)顯裝置包括電源開(kāi)關(guān)、電磁開(kāi)關(guān)、背光顯示按鈕、拉力傳感器讀數(shù)顯示窗口、距離傳感器讀數(shù)顯示窗口、位移線圈感應(yīng)器與位移芯棒相對(duì)位移讀數(shù)顯示窗口、AB/AC/BC/DE/DC/EC測(cè)線收斂值保存按鈕。

所述的存儲(chǔ)器電連接有與所述的第一USB接口插接的第二USB接口，兩個(gè)USB接口相連可將所述的斷面編號(hào)傳感器記載的斷面樁號(hào)傳送到所述的存儲(chǔ)器內(nèi)并將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)保存在該斷面樁號(hào)下。