[發明專利]一種隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器及方法

在審

• 申請號: 201510036785.2
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104613858A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 李術才;王本碩;張乾青;李利平;徐飛;石少帥;許振浩;張騫;王康;成帥
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01B7/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器及方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速提升，交通系統蓬勃發展，我國又多山脈，所以公路、鐵路隧道必不可少。在施工過程中，若隧道圍巖初期支護水平收斂位移不能及時監測，會對后續施工或是安全性造成一定影響。現有的檢測方法通常是量測斷面相應進程處，即每10m布設一個量測斷面，且與拱頂下沉觀測點在同一量測斷面上，測點用風鉆打眼埋設好固定桿，并在外露桿頭設掛鉤。測點大小適中。水平收斂量測測點，一般布置在兩側拱腰，每斷面布置兩點，當遇到其它障礙時，可適當移動位置。讀出兩側拱腰的度數，通過計算得出圍巖初期支護的水平收斂。該方法需要進行人工計算，不能直接得出相應的位移，計算時會有誤差存在，而且測點容易被破壞。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器及方法，本發明結構簡單，方便攜帶，可以快速監測出隧道圍巖初期支護水平收斂位移的儀器，有利于實際工程的安全施工與災害預警。本發明克服了隧道圍巖初期支護水平收斂位移不能及時測量的缺點，對后續施工的確定提供了很大的指導。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

一種隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器，包括多個觸頭，每個觸頭均通過傳感桿與傳感器相連，所述傳感器與計量尺相連，所述觸頭、傳感桿及傳感器插入已經施工開挖的隧道圍巖中，計量尺埋設在圍巖外。

所述傳感桿為鋼絲繩。

所述觸頭用于對接收圍巖位移變化量。觸頭需要對圍巖位移比較敏感，很微小的位移就能通過觸頭傳到傳感桿。

所述傳感器為位移傳感器，是一種屬于金屬感應的線性器件。

一種隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器的方法，包括以下步驟：

步驟一：將連接好的觸頭、傳感桿及傳感器作為一個整體插入已經施工開挖的隧道圍巖中，把計量尺埋設在圍巖外，錨固好并記錄下此刻的度數；

步驟二：隨著隧道圍巖初期支護的變形，壓力將會傳給觸頭，通過傳感桿傳送給傳感器，帶動卡尺向前移動，通過讀數來確定隧道圍巖初期支護水平收斂位移值。

步驟二中，傳感器接通電源后，在開關的感應面將產生一個交變磁場，當金屬傳感桿接近此感應面時，金屬中則產生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據衰減量的變化來帶動計量尺移動。

該水平收斂位移監測儀器不需要兩側拱腰的數據就能得到隧道圍巖初期支護的水平收斂。

本發明的有益效果：

本發明研究了隧道中如何監測隧道圍巖初期支護水平收斂位移值的方法，解決了如何監測隧道圍巖初期支護水平收斂位移值的問題。與前人研究相比，本發明簡單易攜帶，便于現場操作，所得的數據比較精確。

本發明解決了隧道圍巖初期支護水平收斂位移值的監測問題，具有以下優點：

1、可方便快捷監測隧道圍巖初期支護水平收斂位移值；

2、結構簡單，讀數精確；

3、攜帶方便，能夠及時監測隧道圍巖初期支護水平收斂位移值。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

其中，1、傳感器；2、觸頭；3、傳感桿，4、圍巖邊墻，5、初支邊墻。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明進行詳細說明：

如圖1所示，隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器，包括傳感器1，觸頭2，計量尺，傳感桿3。

工作原理：若干內置于儀器內部的微型測點觸頭2，所述每個微型測點觸頭2均與一根鋼絲繩一端相連；隨著隧道圍巖初期支護的變形，壓力將會傳給位移計的觸頭2，通過傳感桿3傳送給傳感器1，帶動卡尺向前移動，通過讀數來確定隧道圍巖初期支護水平收斂位移值。

隧道圍巖初期支護水平收斂位移監測儀器及方法，包括以下步驟：

A.將位移計插入已經施工開挖的隧道圍巖邊墻4中，把刻度尺埋設在圍巖外，錨固好并記錄下此刻的度數；

B.隨著圍巖初支邊墻5的變化，壓力將會傳給位移計的觸頭，通過傳感桿3傳送給傳感器1，帶動卡尺向前移動，通過讀數來確定位移變形量。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。