[發明專利]一種用于隧道掌子面擠出變形監測設備

在審

• 申請號: 201811318652.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109443226A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 郭飛;孔恒;張麗麗;揚伏川;張新全;徐霖;徐鵬飛;趙晨陽;鄭青;張志恩;夏寶坤;董凱;梁文廣;劉會豐;李林;張鵬;魏昆;陳圣甜;郝亮;岳愛敏;林雪冰;姜瑜;王凱麗;高勝雷;王渭;王亞杰;韓春梅;王曉嬋
• 申請（專利權）人: 北京市政建設集團有限責任公司;北京朝旭鼎新市政工程檢測科技有限公司;北京市市政三建設工程有限責任公司;北京市市政六建設工程有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02;G01C5/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

一種用于隧道掌子面擠出變形監測設備，屬于隧道工程技術領域。該監測設備由PVC測管、橡膠套管、激光掃描儀組成，該測管由一連串的PVC螺紋管通過橡膠套管連接而成，且PVC管的一端為半密封斷面，沿半密封斷面的半圓的直徑和半徑設置T字交叉的熒光線，其交點作為測點，然后將測管插入隧道掌子面巖土體，注漿使PVC管與巖土體膠結牢固，再利用激光掃描儀在不同時段采集PVC測管各測點的三維坐標，最后對數據進行處理，可得出沿隧道軸向不同深度測點土體的沉降位移和水平位移。本發明設備操作簡單，最大程度減少了監測過程中的人為影響因素，監測數據可最大程度的反映掌子面前方土體的沉降變形和擠出變形，為評價施工對圍巖穩定性的影響提供依據。

技術領域

本發明涉及一種用于隧道掌子面擠出變形監測設備，屬于隧道工程技術領域。

背景技術

目前，對隧道施工中的監測主要集中在掌子面后方隧道洞室的拱頂沉降及水平收斂變形常規監測項目，因受人工或機械開挖影響對掌子面前方土體的擠出變形及沉降變形監測很少。

隧道開挖對圍巖的擾動影響范圍是三維的，除了對掌子面徑向圍巖有影響，隧道軸向掌子面前方的圍巖也會產生較大的影響，研究表明：隧道區域至少30％的收斂變形是在掌子面到來之前產生的，掌子面前方的圍巖首先會發生變形，接著洞壁的收斂才會發生，隧道內的收斂變形只是圍巖總變形的一部分。國內隧道工程隨著機械水平的不斷提高，其開挖方法也由多臺階分部開挖向全斷面開挖轉變，因此維持掌子面超前核心土的穩定也變得更加重視，對超前核心土的變形監測也變得愈發重要，因此設計一種操作簡單、受人為操作及施工影響小、監測精度高的設備顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于監測掌子面前方核心土體擠出變形，判定超前核心土穩定性，為機械化全斷面施工提供指導依據。具體技術方案如下：

一種用于隧道掌子面擠出變形監測設備，包括：PVC測管(1)、橡膠套管(2)和激光掃描儀(3)；PVC測管(1)由多個PVC螺紋管通過橡膠套管(2)連接而成，每根PVC螺紋管的一端開放，另一端為半密封斷面，且沿半密封斷面的半圓的直徑和半徑設置T字交叉的熒光線，其交點作為測量隧道掌子面擠出變形的測點；一根PVC螺紋管的半密封斷面與相鄰的PVC螺紋管的開放端相連；激光掃描儀(3)用于掃描測量PVC測管(1)中各個測點的位置信息。

所述的橡膠套管(2)與測管固定連接，可以通過膠水粘結或者鉚釘連。

有益效果

本發明能夠有效監測掌子面前方核心土體擠出變形，操作簡單、受人為操作及施工影響小、監測精度高。

附圖說明

圖1、PVC測管組裝示意圖；

圖2、PVC螺紋管半封閉端示意圖；

圖3、三維激光掃描檢測示意圖。

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

具體實施例

一種用于隧道掌子面擠出變形監測設備，屬于隧道工程技術領域。其特征在于該監測設備由PVC測管、橡膠套管、激光掃描儀組成。