CN105136100A - 一种隧道收敛变形监测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道收敛变形监测方法，包括钻孔-测点安装-收敛计安装-监测-回收等步骤，而监测装置则包括反光吸附测点和连接机构，反光吸附测点包括底面设有反光涂层的底座，底座顶端中部固接有锥形螺纹锚杆；连接机构包括磁力座，磁力座顶端通过螺纹安装有立柱，立柱顶端固接有万向节，万向节另一端固接有连杆，连杆末端固接有圆环。采用本发明提供的隧道收敛变形监测方法及其装置后，具有操作便捷、精确度高、安全性能好、速度快、工期短、成本低以及适用范围广等优点。

Description

一种隧道收敛变形监测方法及其装置

技术领域

本发明涉及隧道变形监测领域，具体涉及一种隧道收敛变形监测方法及其装置。

背景技术

收敛计是目前广泛应用于隧道开挖后的收敛变形监测的仪器。通常收敛计需要配合锚固在隧洞洞周的收敛测点才能测量隧洞围岩两固定点之间的相对位移，以此判断围岩的变形趋势和稳定性。收敛计的典型安装方法如图1所示，由图1可知，收敛计自带两个挂钩，一个是可以伸缩的钢尺挂钩，另一是安装在收敛计另一端的固定挂钩，通过在隧道内壁顶端和两侧布置收敛测点A、收敛测点B和收敛测点C(收敛测点锚固在洞周岩体中)，将收敛计的两个挂钩分别与收敛测点上的圆环相连，就可以通过收敛计测出两锚固点之间的相对位移。收敛计两端的两个挂钩需要分别与收敛测点上的圆环相连才能进行测量，当收敛计仅需要固定在A点和C点上时，操作很方便，但需要固定到B点时，就很困难。一方面，由于为了保证测量精度，收敛测点上的圆环做的比较小，当收敛测点距离底面较高时，很难将挂钩挂上圆环，此时需要搭设台架或者梯子才能进行安装，因此属于高空作业存在一定危险性；而且收敛观测一般在施工期进行，现场施工交叉作业影响大，实际实施很困难。另一方面，当收敛测点处于较高的位置时，由于人与测点间距离很远，而测点本身很小，加上洞内光线条件很差，因此测量人员需要花很多时间去找点、瞄点才能将挂钩挂到圆环上，特别是对于洞径大、洞身长的隧道，这一缺点尤其明显。以上缺点通常都是靠有丰富经验的人员才能克服，但同样存在实施速度慢、成功率不高、安装质量差等问题。另外，目前收敛测点安装后，有一部分是露出隧道壁的，容易被爆破碎石、洞内车辆等外在因素破坏，而且当前收敛测点不能进行角度调整，会影响测量精度。

发明内容

本发明旨在提供一种隧道收敛变形监测方法及其装置，以解决现有隧道收敛变形监测时所存在的操作困难、安全隐患大、速度慢、成功率低、安装质量差、易损等问题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种隧道收敛变形监测方法，该方法包括以下步骤：

(A)钻孔：在隧道内壁开设若干等距间隔的台阶孔，其中至少有两个台阶孔置于隧道两侧，至少一个台阶孔置于隧道顶端；

(B)测点安装：在每个台阶孔内各钻入一个与其相匹配的锚杆并注浆；

(C)收敛计安装：在收敛计两端设置的钢齿挂钩和固定挂钩上分别铰接一个可控磁力座；

(D)监测：将同一收敛计上的两个可控磁力座打开，并分别与两个单独的锚杆磁性吸附并对收敛计的角度进行调整，读取收敛计采集的数据并记录；

(E)回收：关闭磁力座，卸下收敛计即可。

所述步骤(B)中锚杆安装完成后其端面与隧道内壁齐平。

一种隧道收敛变形监测装置，包括反光吸附测点和连接机构，反光吸附测点包括底面设有反光涂层的底座，底座顶端中部固接有锥形螺纹锚杆；连接机构包括磁力座，磁力座顶端通过螺纹安装有立柱，立柱顶端固接有万向节，万向节另一端固接有连杆，连杆末端固接有圆环。

所述底座厚度为10mm，且其面积＞磁力座底面积。

所述磁力座外部设有开关。

所述底座的材质为不锈钢。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的隧道收敛变形监测方法及其装置具有以下优点：

1)本发明收敛测点的外露底面涂有反光涂层，因此在隧洞内弱光或者黑暗环境下，能够快速、准确的找到收敛测点的位置；

2)本发明收敛测点完全固定于隧洞洞周岩土中，因此不存在被外在因素破坏的可能，对测点起到很好的保护作用；

3)本发明通过磁力座提供的吸附磁力将收敛计与反光吸附测点固定连接，而且连接机构是在固定前就可与收敛计挂钩连接，因此连接方式非常方便、快捷，提高了工作效率和完成质量，有效避免了因空间小、距离远而不易挂上挂钩以及高空作业存在危险等问题；

4)本发明的连接机构带有万向节，因此可以对收敛计的安装进行角度的调整，提高了测量精度；

5)连接机构用完之后即可收回，而且自带圆环与大多数收敛计挂钩均可连接，因此具有可重复利用、使用时间长、适用性广的特点；

6)本发明反光吸附测点和连接机构结构简单，容易加工制作且制作成本低。

附图说明

图1是现有收敛计常规安装方式；

图2是本发明中反光吸附测点的结构图；

图3是本发明中连接机构的结构图；

图4是本发明的具体安装示意图；

图5是图4的虚线部分放大图；

图中：1-底座，2-锥形螺纹锚杆，3-反光涂层，4-磁力座，5-开关，6-螺纹，7-立柱，8-万向节，9-连杆，10-圆环，11-钢尺挂钩，12-收敛计，13-固定挂钩，14-隧道本体。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

如图2-3所示，用于进行隧道收敛变形监测的装置，它包括反光吸附测点和连接机构，反光吸附测点包括底面设有反光涂层3的且材质为不锈钢的底座1，底座1顶端中部固接有锥形螺纹锚杆2；连接机构包括磁力座4，磁力座4顶端通过螺纹6安装有立柱7，立柱7顶端固接有万向节8，万向节8另一端固接有连杆9，连杆9末端固接有圆环10；底座1厚度为10mm，且底座1的面积＞磁力座4底面积，磁力座4外部设有开关5。

实施例：使用时，如图4-5所示，先在隧道14内壁开设若干等距间隔的台阶孔，其中至少有两个台阶孔置于隧道14两侧，至少一个台阶孔置于隧道14顶端，形成至少3点的三角形监测点；然后在每个台阶孔内各钻入一个与其相匹配的锚杆并注浆，锚杆为不锈钢锥形螺纹锚杆2，其底端固接一块矩形或正方形的底座1，底座1底面设有反光涂层3，锚杆钻入隧道14内后保证底座1底面与隧道14内壁齐平；然后在收敛计12两端设置的钢齿挂钩11和固定挂钩13上分别铰接一个可控磁力座4，连接方式为万向节8连接；将同一收敛计12上的两个可控磁力座4打开，并分别与两个单独的锚杆上的底座1磁性吸附并对收敛计12的角度进行调整，调节过程通过万向节8实现，读取收敛计12采集的数据并记录；记录完成后关闭磁力座4，卸下收敛计12即可。

上述实施例仅为本发明的一个较佳实施例，并不用于限定本发明的保护范围，反正本发明的技术基础上所作出的变形、修饰或等同替换等，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种隧道收敛变形监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(A)钻孔：在隧道内壁开设若干等距间隔的台阶孔，其中至少有两个台阶孔置于隧道两侧，至少一个台阶孔置于隧道顶端；

(B)测点安装：在每个台阶孔内各钻入一个与其相匹配的锚杆并注浆；

(C)收敛计安装：在收敛计两端设置的钢齿挂钩和固定挂钩上分别铰接一个可控磁力座；

(D)监测：将同一收敛计上的两个可控磁力座打开，并分别与两个单独的锚杆磁性吸附并对收敛计的角度进行调整，读取收敛计采集的数据并记录；

(E)回收：关闭磁力座，卸下收敛计即可。

2.根据权利要求1所述的隧道收敛变形监测方法，其特征在于：所述步骤(B)中锚杆安装完成后其端面与隧道内壁齐平。

3.根据权利要求1所述的隧道收敛变形监测装置，其特征在于：包括反光吸附测点和连接机构，反光吸附测点包括底面设有反光涂层的底座，底座顶端中部固接有锥形螺纹锚杆；连接机构包括磁力座，磁力座顶端通过螺纹安装有立柱，立柱顶端固接有万向节，万向节另一端固接有连杆，连杆末端固接有圆环。

4.根据权利要求3所述的隧道收敛变形监测装置，其特征在于：所述底座厚度为10mm，且其面积＞磁力座底面积。

5.根据权利要求3所述的隧道收敛变形监测装置，其特征在于：所述磁力座外部设有开关。

6.根据权利要求3所述的隧道收敛变形监测装置，其特征在于：所述底座的材质为不锈钢。