一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器及其方法
2023-04-25 04:30:16 2
一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，包括前點固定裝置和後點固定裝置；所述前點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的一端通過球形閥與測量儀連接；所述後點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的中部開槽，捲尺安裝於所述槽內，固定杆靠近捲尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與後點固定裝置的捲尺的尺體連接。本發明還公開了採用該監測儀器進行隧道仰坡土體滑移開裂監測的方法。本發明的監測儀器結構簡單實用，可用於隧道工程的仰坡土體滑移開裂的監測工作，及時掌握施工過程中仰坡土體的變形規律，有利於實際隧道工程的安全施工。
【專利說明】一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器及其方法，屬於邊/仰坡監測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國山嶺分布面積廣，在山嶺地區修建地下隧道工程，施工中需要及時對仰坡的滑移開裂情況進行觀測以保證隧道工程的安全，防止仰坡滑移開裂造成災害事故。我國已開展了大量的基坑邊坡、道路邊坡監測工作，但由於隧道仰坡土體地質條件複雜以及植被覆蓋等原因，在仰坡發生土體滑移開裂時不容易被發現；同時，國內外對於隧道仰坡監測的儀器尚少。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，該儀器結構簡單實用，可用於隧道工程的仰坡土體滑移開裂的監測工作，及時掌握施工過程中仰坡土體的變形規律，有利於實際隧道工程的安全施工。
[0004]本發明的另一目的是提供一種隧道仰坡土體滑移開裂監測的方法。
[0005]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0006]一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，包括前點固定裝置和後點固定裝置；
[0007]所述前點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的一端通過球形閥與測量儀連接；
[0008]所述後點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的中部開槽，捲尺安裝於所述槽內，固定杆靠近捲尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與後點固定裝置的捲尺的尺體連接。
[0009]所述測量儀的端部設有圓環；
[0010]所述捲尺的尺體上每隔8-12cm設有一個供定位銷穿過的孔；
[0011]所述捲尺的尺體的端部設有掛鈎；
[0012]所述前點固定裝置和後點固定裝置的固定杆均為金屬硬杆，長度為l-3m ；
[0013]所述測量儀上設有顯示器。
[0014]採用該裝置進行隧道仰坡土體滑移開裂監測的方法，包括以下步驟:
[0015](I)在隧道仰拱地表沿著隧道軸線方向鑽至少兩個點位孔，兩個點位孔之間連線與隧道走向平行；將監測儀器的前點固定裝置和後點固定裝置的固定杆分別固定在孔中；
[0016](2)將後點固定裝置的捲尺拉開，拉起定位銷，將捲尺的尺體端部的掛鈎與前點固定裝置上的測量儀端部圓環相連；
[0017](3)收緊捲尺，按下定位銷，打開前點固定裝置的測量儀，待數據穩定後記錄下初始讀數U ；
[0018](4)通過記錄不同時間下測量儀的讀數Ln(n = 1,2,3,4,…)，分析兩點之間數據變化規律，若Λ L = Ln-Llri Φ 0，則兩點之間發生土體開裂滑移，Λ L即為兩點之間土體開裂的距離，Λ L除以兩次記錄的時間間隔即為土體開裂的速率；若厶L = Ln-L0 = O，則兩點之間未發生土體開裂滑移。
[0019]本發明的有益效果:
[0020](I)本發明監測儀器的前點固定裝置上設有球形閥，可以使測量儀360度旋轉並可以滿足仰坡的傾斜角度，便於根據仰坡地形進行自動調節，所測數據更加貼近實際；
[0021](2)本發明的監測儀器可以克服仰坡複雜地表情況，用於仰坡土體滑移開裂的監測；
[0022](3)本發明的監測儀器分為兩部分，便於攜帶；儀器組裝簡單，便於操作；能夠精確測量仰坡土體滑移開裂等變形情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器的後點固定裝置的結構示意圖；
[0024]圖2為本發明隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器的後點固定裝置拉開捲尺時的示意圖；
[0025]圖3為本發明隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器的前點固定裝置的結構示意圖。
[0026]其中，1-固定杆；2-捲尺；3-尺體；4_定位銷；5_球形閥；6-掛鈎；7_固定杆；8-球形閥；9_測量儀；10_圓環。
【具體實施方式】
[0027]結合實施例對本發明作進一步的說明，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，並不對其內容進行限定。
[0028]實施例1
[0029]如圖1、圖2和圖3所示，一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，包括前點固定裝置和後點固定裝置；其中，前點固定裝置，包括固定杆7，所述固定杆7的一端通過球形閥8與測量儀9連接；後點固定裝置，包括固定杆1，所述固定杆I的中部開槽，捲尺2安裝於所述槽內，固定杆I靠近捲尺2的一端連接有球形閥5，所述球形閥5的頂部設有定位銷4 ;所述前點固定裝置的測量儀9與後點固定裝置的捲尺2的尺體3連接。
[0030]捲尺2的尺體3的端部設有掛鈎6，捲尺2的尺體3上每隔1cm設有一個供定位銷4穿過的孔。測量儀9設有顯示器，測量儀9的端部設有與捲尺的尺體端部的掛鈎6相連接的圓環10，測量儀在圓環受拉產生位移後讀數會發生變化，變化值為兩點之前的位移，通過記錄前、後兩點之間距離的變化，即可得出兩點之前土體發生開裂的位移值。
[0031]本實施例中，前點固定裝置和後點固定裝置的固定杆均為金屬硬杆，長度為2m。
[0032]採用該監測儀器進行隧道仰坡土體滑移開裂監測的方法，具體為:
[0033](I)在隧道仰拱地表沿著隧道軸線方向鑽點位孔，兩點之間連線與隧道走向平行；將監測儀器的前點固定裝置的金屬硬杆7、後點固定裝置的金屬硬杆I分別插入孔中，使用適量水泥砂漿將兩點固定牢固，便於數據測量；
[0034](2)前後固定裝置固定好之後，將後點固定裝置的捲尺2拉開，拉起定位銷4，將捲尺的尺體3端部的掛鈎6與前點固定裝置的測量儀端部圓環10相連；
[0035](3)收緊鋼捲尺2，按下定位銷4，打開前點固定裝置的測量儀9，待數據穩定後記錄下初始讀數；
[0036](4)通過記錄不同時間下測量儀9的讀數，分析兩點之間數據變化規律，即可得出兩點之前是否發生土體開裂滑移。
[0037]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，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範圍以內。
【權利要求】
1.一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，包括前點固定裝置和後點固定裝置； 所述前點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的一端通過球形閥與測量儀連接； 所述後點固定裝置，包括固定杆，所述固定杆的中部開槽，捲尺安裝於所述槽內，固定杆靠近捲尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與後點固定裝置的捲尺的尺體連接。
2.如權利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，所述測量儀的端部設有圓環。
3.如權利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，所述捲尺的尺體的端部設有掛鈎。
4.如權利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，所述捲尺的尺體上每隔8-12cm設有一個供定位銷穿過的孔。
5.如權利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，所述前點固定裝置和後點固定裝置的固定杆均為金屬硬杆，長度為l-3m。
6.如權利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監測儀器，其特徵在於，所述測量儀上設有顯示器。
7.採用權利要求1至6任一項所述的監測儀器進行隧道仰坡土體滑移開裂監測的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)在隧道仰拱地表沿著隧道軸線方向鑽至少兩個點位孔，兩點位孔之間連線與隧道走向平行；將監測儀器的前點固定裝置和後點固定裝置的固定杆分別固定在孔中； (2)將後點固定裝置的捲尺拉開，拉起定位銷，將捲尺的尺體端部的掛鈎與前點固定裝置上的測量儀端部圓環相連； (3)收緊捲尺，按下定位銷，打開前點固定裝置的測量儀，待數據穩定後記錄下初始讀數L0 ； (4)通過記錄不同時間下測量儀的讀數Ln，分析兩點之間數據變化規律，即可得出兩個點位孔之間是否發生土體開裂滑移。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述步驟(4)中，若ΛL = Ln-L0 Φ O，則兩點之間發生土體開裂滑移；若厶L = Ln-L0 = O，則兩點之間未發生土體開裂滑移。
【文檔編號】G01B21/02GK104251681SQ201410498902
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】楊為民, 孫超群, 林鵬, 許振浩, 李術才, 李利平, 郭明, 張騫, 王健華 申請人:山東大學