一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速提升，交通系統(tǒng)蓬勃發(fā)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(hù)水平收斂位移不能及時(shí)監(jiān)測，會(huì)對后續(xù)施工或是安全性造成一定影響?，F(xiàn)有的檢測方法通常是量測斷面相應(yīng)進(jìn)程處，即每1m布設(shè)一個(gè)量測斷面，且與拱頂下沉觀測點(diǎn)在同一量測斷面上，測點(diǎn)用風(fēng)鉆打眼埋設(shè)好固定桿，并在外露桿頭設(shè)掛鉤。測點(diǎn)大小適中。水平收斂量測測點(diǎn)，一般布置在兩側(cè)拱腰，每斷面布置兩點(diǎn)，當(dāng)遇到其它障礙時(shí)，可適當(dāng)移動(dòng)位置。讀出兩側(cè)拱腰的度數(shù)，通過計(jì)算得出圍巖初期支護(hù)的水平收斂。該方法需要進(jìn)行人工計(jì)算，不能直接得出相應(yīng)的位移，計(jì)算時(shí)會(huì)有誤差存在，而且測點(diǎn)容易被破壞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器及方法，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方便攜帶，可以快速監(jiān)測出隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移的儀器，有利于實(shí)際工程的安全施工與災(zāi)害預(yù)警。本發(fā)明克服了隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移不能及時(shí)測量的缺點(diǎn)，對后續(xù)施工的確定提供了很大的指導(dǎo)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0005]一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，包括多個(gè)觸頭，每個(gè)觸頭均通過傳感桿與傳感器相連，所述傳感器與計(jì)量尺相連，所述觸頭、傳感桿及傳感器插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖中，計(jì)量尺埋設(shè)在圍巖外。
[0006]所述傳感桿為鋼絲繩。
[0007]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。
[0008]所述傳感器為位移傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件。
[0009]一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器的方法，包括以下步驟:
[0010]步驟一:將連接好的觸頭、傳感桿及傳感器作為一個(gè)整體插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖中，把計(jì)量尺埋設(shè)在圍巖外，錨固好并記錄下此刻的度數(shù)；
[0011]步驟二:隨著隧道圍巖初期支護(hù)的變形，壓力將會(huì)傳給觸頭，通過傳感桿傳送給傳感器，帶動(dòng)卡尺向前移動(dòng)，通過讀數(shù)來確定隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值。
[0012]步驟二中，傳感器接通電源后，在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場，當(dāng)金屬傳感桿接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)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(jù)衰減量的變化來帶動(dòng)計(jì)量尺移動(dòng)。
[0013]該水平收斂位移監(jiān)測儀器不需要兩側(cè)拱腰的數(shù)據(jù)就能得到隧道圍巖初期支護(hù)的水平收斂。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明研宄了隧道中如何監(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值的方法，解決了如何監(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值的問題。與前人研宄相比，本發(fā)明簡單易攜帶，便于現(xiàn)場操作，所得的數(shù)據(jù)比較精確。
[0016]本發(fā)明解決了隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值的監(jiān)測問題，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、可方便快捷監(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值；
[0018]2、結(jié)構(gòu)簡單，讀數(shù)精確；
[0019]3、攜帶方便，能夠及時(shí)監(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]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(shí)施方式】
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[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0023]如圖1所示，隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，包括傳感器1，觸頭2，計(jì)量尺，傳感桿3。
[0024]工作原理:若干內(nèi)置于儀器內(nèi)部的微型測點(diǎn)觸頭2，所述每個(gè)微型測點(diǎn)觸頭2均與一根鋼絲繩一端相連；隨著隧道圍巖初期支護(hù)的變形，壓力將會(huì)傳給位移計(jì)的觸頭2，通過傳感桿3傳送給傳感器1，帶動(dòng)卡尺向前移動(dòng)，通過讀數(shù)來確定隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值。
[0025]隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器及方法，包括以下步驟:
[0026]A.將位移計(jì)插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖邊墻4中，把刻度尺埋設(shè)在圍巖外，錨固好并記錄下此刻的度數(shù)；
[0027]B.隨著圍巖初支邊墻5的變化，壓力將會(huì)傳給位移計(jì)的觸頭，通過傳感桿3傳送給傳感器1，帶動(dòng)卡尺向前移動(dòng)，通過讀數(shù)來確定位移變形量。
[0028]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，其特征是，包括多個(gè)觸頭，每個(gè)觸頭均通過傳感桿與傳感器相連，所述傳感器與計(jì)量尺相連，所述觸頭、傳感桿及傳感器插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖中，計(jì)量尺埋設(shè)在圍巖外。
2.如權(quán)利要求1所述的一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，其特征是，所述傳感桿為鋼絲繩。
3.如權(quán)利要求1所述的一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，其特征是，所述傳感器為位移傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件。
4.如權(quán)利要求1所述的一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器，其特征是，所述觸頭用于對接收圍巖位移變化量。
5.如權(quán)利要求1所述的一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器的方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一:將觸頭、傳感桿及傳感器作為一個(gè)整體插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖中，把計(jì)量尺埋設(shè)在圍巖外，錨固好并記錄下此刻的度數(shù)； 步驟二:隨著隧道圍巖初期支護(hù)的變形，壓力將會(huì)傳給觸頭，通過傳感桿傳送給傳感器，帶動(dòng)卡尺向前移動(dòng)，通過讀數(shù)來確定隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值。
6.如權(quán)利要求5所述的一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器的方法，其特征是，步驟二中，傳感器接通電源后，在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場，當(dāng)金屬傳感桿接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)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(jù)衰減量的變化來帶動(dòng)計(jì)量尺移動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移監(jiān)測儀器及方法，包括多個(gè)觸頭，每個(gè)觸頭均通過傳感桿與傳感器相連，所述傳感器與計(jì)量尺相連，所述觸頭、傳感桿及傳感器插入已經(jīng)施工開挖的隧道圍巖中，計(jì)量尺埋設(shè)在圍巖外?？煞奖憧旖荼O(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值；結(jié)構(gòu)簡單，讀數(shù)精確；攜帶方便，能夠及時(shí)監(jiān)測隧道圍巖初期支護(hù)水平收斂位移值。
【IPC分類】G01B7-02, G01B7-16
【公開號】CN104613858
【申請?zhí)枴緾N201510036785
【發(fā)明人】李術(shù)才, 王本碩, 張乾青, 李利平, 徐飛, 石少帥, 許振浩, 張騫, 王康, 成帥
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月23日