專利名稱:一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種量測裝置，具體涉及一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，包括在底部設置有開口的箱體，所述箱體內(nèi)均勻分布有若干鋼絞線并設置有若干定滑輪，各鋼絞線的一端固定在箱體頂部，另一端分別繞過定滑輪后穿過開口伸出箱體；所述箱體內(nèi)鋼絞線上分別設置有應變計，所述鋼絞線箱體外一端連接有錨固元件。與傳統(tǒng)多點位移計相比，本實用新型在洞外預先埋設，對隧道施工沒有干擾，可以獲得由隧道施工引起的洞頂圍巖的全過程位移曲線；并且本實用新型精確度高，最小讀數(shù)可達0.02mm，讀數(shù)裝置不受溫度和濕度的影響，能累計讀數(shù)。
【專利說明】一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種量測裝置，具體涉及一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移
i+o
【背景技術】
[0002]隨著我國交通事業(yè)的大力發(fā)展，越來越多的公路隧道開始修建。目前，公路隧道修建的核心知道理論就是“新奧法”，而圍巖監(jiān)控量測，信息反饋以知道施工又是“新奧法”的要點之一，因此公路隧道的施工，做好圍巖的監(jiān)控量測至關重要。隧道圍巖的監(jiān)控量測內(nèi)容之一是圍巖內(nèi)部位移量測，圍巖內(nèi)部位移的變化直接反映了圍巖和支護系統(tǒng)的力學形態(tài)，它不僅能夠反映隧道開挖或支護后圍巖內(nèi)部位移情況、圍巖松動范圍、圍巖穩(wěn)定效果，而且為圍巖應力和力學參數(shù)的反演分析提供了可靠的信息和依據(jù)，目前，常用的儀器主要有各種單點或多點位移計，此外，還有其他一些利用收斂計等間接量測圍巖內(nèi)部位移的方法。上述各種量測圍巖內(nèi)部位移的量測設備或方法都不同程度地存在以下問題:位移計成本高，安裝不便；構(gòu)造復雜，量測難度大；量測范圍小，量測點數(shù)和深度受限；而結(jié)構(gòu)簡單的傳感器，精度差，且量測不便，誤差也較大。更重要的是監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)信息是隧道開挖后得到的，監(jiān)測信息滯后于施工，圍巖內(nèi)部位移變化的信息不完整，且存在一定的損失，因此隧道圍巖內(nèi)部位移量測是隧道施工中一個亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，提供一種可預先埋設、結(jié)構(gòu)簡單、測量方便的用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:包括在底部設置有開口的箱體，所述箱體內(nèi)均勻分布有若干鋼絞線并設置有若干定滑輪，各鋼絞線的一端固定在箱體頂部，另一端分別繞過定滑輪后穿過開口伸出箱體；所述箱體內(nèi)鋼絞線上分別設置有應變計，所述鋼絞線箱體外一端連接有錨固元件。
[0005]進一步的，所述鋼絞線在箱體內(nèi)的一端還連接有測力計。
[0006]進一步的，所述鋼絞線與測力計之間還設置有用于調(diào)節(jié)鋼絞線繃緊程度的螺紋伸縮裝置。
[0007]進一步的，所述箱體外側(cè)開口處設置有護線管，所述鋼絞線在護線管內(nèi)。
[0008]進一步的，所述護線管為PVC管。
[0009]進一步的，所述箱體內(nèi)開口處還設置有具有多通道的總滑輪，所述各鋼絞線分別通過總滑輪上不同的滑道后穿出箱體。
[0010]進一步的，所述鋼絞線、錨固元件的數(shù)量均為5個。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:通過在箱體內(nèi)設置鋼絞線，并在鋼絞線箱體外的一端設置錨固元件，在鋼絞線線箱體內(nèi)的部分設置測試元件，將錨固元件固定在孔壁某點巖土體上，當該點位置處的巖體發(fā)生豎向位移時，錨固元件通過受恒定拉力的鋼絞線將位移變化傳遞給測試元件，進而可測出該點的巖石相對地表的位移變化。并且本實用新型的鋼絞線和錨固元件可以根據(jù)量測的需要確定測點數(shù)量，可精準確定圍巖松動范圍，且錨固元件的埋設相對簡單；與傳統(tǒng)多點位移計相比，本實用新型在洞外預先埋設，對隧道施工沒有干擾，可以獲得由隧道施工引起的洞頂圍巖的全過程位移曲線；并且本實用新型精確度高，最小讀數(shù)可達0.02mm，讀數(shù)裝置不受溫度和濕度的影響，能累計讀數(shù)。
[0012]進一步的，通過設置測力計，能夠?qū)︿摻g線的繃緊度進行監(jiān)測。
[0013]進一步的，通過設置螺紋伸縮裝置，能夠?qū)︿摻g線的繃緊程度進行調(diào)節(jié)，防止鋼絞線脫落或松弛情況的發(fā)生。
[0014]進一步的，通過設置護線管，減小鋼絞線收到其他阻力的影響，保證測量精確度。
[0015]進一步的，通過設置總滑輪，不同鋼絞線通過不同的滑道，消除各鋼絞線之間的摩擦，從而保證鋼絞線獨立正常工作。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為螺旋伸縮裝置示意圖；
[0018]圖3為固定總滑輪示意圖；
[0019]圖4為實施例現(xiàn)場布置示意圖
[0020]其中:1為測力計，2為螺旋伸縮裝置，3為應變計，4為測試箱，5為固定滑輪，6為鋼絞線，7為固定總滑輪，8為護線管，9為錨固元件，901-905為第一一一第五錨固元件。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。
[0022]參見圖1，本實用新型包括在底部設置有開口的箱體4，箱體4內(nèi)均勻分布有若干鋼絞線6并設置有若干定滑輪5，參見圖3，箱體4內(nèi)開口處還設置有具有多通道的總滑輪7，各鋼絞線6的一端固定在箱體4頂部，另一端分別繞過定滑輪5后，通過總滑輪7上不同的滑道后穿過開口伸出箱體4 ;箱體4內(nèi)鋼絞線6上分別設置有應變計3，所述鋼絞線6箱體4外一端連接有銷固元件9。鋼絞線6在箱體4內(nèi)的一端還連接有測力計1，參見圖2，鋼絞線6與測力計I之間還設置有用于調(diào)節(jié)鋼絞線6繃緊程度的螺紋伸縮裝置2。箱體4外側(cè)開口處設置有護線管8，鋼絞線6在護線管8內(nèi)。護線管8采用PVC管。鋼絞線6、錨固元件9的數(shù)量均為5個。
[0023]多點位移計第一至第五錨固元件901-905采用鉆孔埋設，按照自下而上逐點安裝。在最下部點位第一錨固原件901埋設時，首先是將其下放到預定深度，然后通過灌漿管將配置好的帶有一定膨脹與速凝性的混凝土漿液或其他錨固劑等注入孔內(nèi)，注入漿液的量按照達到孔內(nèi)高度20cm進行控制，并使第一錨固原件901處于居中位置，以達到與圍巖共同變形的目的；然后按照兩測點之間的間距大小向孔內(nèi)填充一定高度的泥漿，為避免鋼絞線6下移過程中受到摩阻力的影響，將其裝入PVC護線管8內(nèi)，并且在測試箱內(nèi)裝有固定滑輪5，鋼絞線6通過固定滑輪5能夠?qū)崿F(xiàn)順利移動，以此類推，可將所有錨固原件901-905安裝就位。此外，為防止監(jiān)控量測過程中鋼絞線6產(chǎn)生意外脫落或松弛等情況的發(fā)生，在測試箱的頂部安裝有測力計I和螺旋伸縮裝置2，通過螺旋伸縮裝置調(diào)節(jié)和測力計讀數(shù)以使鋼絞線6始終保持恒定的繃緊度，應變計3通過鋼絞線6與第一至第五錨固元件901-905相聯(lián)系，當錨固元件發(fā)生豎向位移時通過鋼絞線6傳遞給應變計3，從而得到錨固點處的豎向位移；測試箱4起到固定和保護各種測試元件的作用。
[0024]本實用新型的具體實施例和測試結(jié)果:
[0025]實例施步驟:
[0026]1.采用百米鉆機，以108mm的鉆桿鉆孔到預設深度，成孔后用清水置換，保證孔內(nèi)光滑清潔。
[0027]2.自下而上依次安裝第一錨固元件901到第五錨固元件905，安裝時保證各錨固元件9位于孔內(nèi)居中位置。
[0028]3.錨固元件9安裝時，使鋼絞線6穿過護線管8，繞過固定滑輪5、固定總滑輪7，保證銷固元件9發(fā)生位移時，能通過鋼絞線6及時反映到應變計3上。
[0029]4.將應變計3固定于箱體4內(nèi)，箱體4頂部裝有測力計I和螺旋伸縮裝置2，調(diào)整箱體4調(diào)整至恰當位置。
[0030]5.將鋼絞線6與應變計3連接，鋼絞線6通過螺旋伸縮裝置2調(diào)節(jié)和測力計I讀數(shù)調(diào)整鋼絞線6的松緊程度到合適為止。
[0031]6.通過應變計3讀取測試結(jié)果。
[0032]測試結(jié)果:
[0033]現(xiàn)場共安裝7組多點位移計，測試深度距地表為6m、7m、8m、9m、10m，布置斷面如圖4，得到了側(cè)孔不同深度處圍巖豎向位移。
【權(quán)利要求】
1.一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，包括在底部設置有開口的箱體(4)，所述箱體(4)內(nèi)均勻分布有若干鋼絞線(6)并設置有若干定滑輪(5)，各鋼絞線(6)的一端固定在箱體(4)頂部，另一端分別繞過定滑輪(5)后穿過開口伸出箱體(4);所述箱體(4)內(nèi)鋼絞線(6)上分別設置有應變計(3)，所述鋼絞線(6)箱體(4)外一端連接有錨固元件(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述鋼絞線(6)在箱體(4)內(nèi)的一端還連接有測力計(I)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述鋼絞線(6)與測力計(I)之間還設置有用于調(diào)節(jié)鋼絞線(6)繃緊程度的螺紋伸縮裝置⑵。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述箱體(4)外側(cè)開口處設置有護線管(8)，所述鋼絞線(6)在護線管(8)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述護線管⑶為PVC管。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述箱體(4)內(nèi)開口處還設置有具有多通道的總滑輪(7)，所述各鋼絞線(6)分別通過總滑輪(7)上不同的滑道后穿出箱體(4)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖變形監(jiān)測的多點位移計，其特征在于，所述鋼絞線(6)、錨固元件(9)的數(shù)量均為5個。
【文檔編號】G01B5-02GK204286291SQ201420741101
【發(fā)明者】李又云, 劉保健, 張玉偉, 寧殿晶, 李盈燦 [申請人]長安大學