[發明專利]隧道拱頂收斂全過程監測系統及方法

有效

• 申請號: 201710762858.5
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107355259B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 葉飛;宋京;趙汝亮;唐勇三;陳禮彪
• 申請（專利權）人: 長安大學;福建省高速公路有限責任公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01B11/16
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種隧道拱頂收斂全過程監測系統,其特征在于：包括掌子面前方拱頂預收斂監測系統、掌子面后方拱頂收斂監測系統、全站型電子測距儀，所述的全站型電子測距儀設置在隧道掌子面后方；所述的掌子面后方拱頂收斂監測系統包括基準點系統和拱頂測點系統，所述的拱頂測點系統為等間距設置在掌子面后方拱頂位置的反光片，反光片與初支結構固定連接，所述的基準點系統為設置在掌子面后方已穩定區域的反光片，所述全站型電子測距儀可精確測量兩點之間在豎直方向上的高差；

所述的拱頂預收斂監測系統包括在開挖輪廓拱頂位置沿隧道軸線向隧道掌子面前方的鉆孔，鉆孔內安裝有測量套管，測量套管一側綁扎有注漿管用于后期注漿固定，測量套管下端設置有密封尾管，測量時測量套管內放入感應探頭，感應探頭的一端與操作桿相連接，感應探頭通過電纜與設置在隧道掌子面處的測讀儀相連接，將感應探頭測量到的數據傳輸給測讀儀，所述的電纜設置在電纜支架上，所述的測量套管的端口設置有預收斂定位組件，用于標定測量套管掌子面端的豎向位移量。

2.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的感應探頭包括金屬桿體，所述的金屬桿體的一端設置有緩沖橡膠墊、另一端設置有鉸接接頭和電纜接頭，所述的鉸接接頭與操作桿相連接，使感應探頭可在豎直平面內轉動，所述的電纜接頭一端與安裝在金屬桿體上的傾角傳感器相連接、另一端通過電纜與測讀儀相連接，將傾角傳感器測量到的水平傾斜角數據傳輸給測讀儀，所述的金屬桿體上安裝有四個導向輪，其中兩個導向輪安裝在金屬桿體的前端，另外兩個安裝在金屬桿體的后端，測量套管的內壁上開設有與導向輪相適配的導向槽。

3.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的測量套管外側等間距設置有銅質貼片，所述的銅質貼片可和注漿管注入的水泥漿液粘結。

4.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的電纜支架包括支架本體，所述的支架本體下部設置有固定腳輪和支撐支座，上部設置有電纜收放輪，纏繞在電纜收放輪上的電纜一端通過設置在支架本體上的電纜導向圈與感應探頭上的電纜接頭相連接、一端通過電纜接頭與測讀儀相連接，支架本體的頂部設置有抓手。

5.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的測量套管由多段套管相互連接構成，相鄰的套管通過連接套管連接，套管及連接套管上均設置有對接標記。

6.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的操作桿由多段鋼管連接構成，每段鋼管中心位置設置有中央標記，用于確定測量時感應探頭的移動距離和位置，所述的鋼管一端帶有外螺紋、另一端帶有內螺紋，所述的鋼管上的外螺紋與相鄰鋼管上的內螺紋相適配。

7.根據權利要求1所述的隧道拱頂收斂全過程監測系統，其特征在于：所述的定位組件包括頂蓋和設置在頂蓋中心位置的反光片，所述的頂蓋下端設置有插入式套管，可插入測量套管中。