一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，包括前點固定裝置和后點固定裝置；所述前點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的一端通過球形閥與測量儀連接；所述后點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的中部開槽，卷尺安裝于所述槽內(nèi)，固定桿靠近卷尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設(shè)有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與后點固定裝置的卷尺的尺體連接。本發(fā)明還公開了采用該監(jiān)測儀器進(jìn)行隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測的方法。本發(fā)明的監(jiān)測儀器結(jié)構(gòu)簡單實用，可用于隧道工程的仰坡土體滑移開裂的監(jiān)測工作，及時掌握施工過程中仰坡土體的變形規(guī)律，有利于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(jiān)測儀器及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器及其方法，屬于邊/仰坡監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國山嶺分布面積廣，在山嶺地區(qū)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(jìn)行觀測以保證隧道工程的安全，防止仰坡滑移開裂造成災(zāi)害事故。我國已開展了大量的基坑邊坡、道路邊坡監(jiān)測工作，但由于隧道仰坡土體地質(zhì)條件復(fù)雜以及植被覆蓋等原因，在仰坡發(fā)生土體滑移開裂時不容易被發(fā)現(xiàn)；同時，國內(nèi)外對于隧道仰坡監(jiān)測的儀器尚少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，該儀器結(jié)構(gòu)簡單實用，可用于隧道工程的仰坡土體滑移開裂的監(jiān)測工作，及時掌握施工過程中仰坡土體的變形規(guī)律，有利于實際隧道工程的安全施工。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測的方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，包括前點固定裝置和后點固定裝置；
[0007]所述前點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的一端通過球形閥與測量儀連接；
[0008]所述后點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的中部開槽，卷尺安裝于所述槽內(nèi)，固定桿靠近卷尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設(shè)有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與后點固定裝置的卷尺的尺體連接。
[0009]所述測量儀的端部設(shè)有圓環(huán)；
[0010]所述卷尺的尺體上每隔8-12cm設(shè)有一個供定位銷穿過的孔；
[0011]所述卷尺的尺體的端部設(shè)有掛鉤；
[0012]所述前點固定裝置和后點固定裝置的固定桿均為金屬硬桿，長度為l-3m ；
[0013]所述測量儀上設(shè)有顯示器。
[0014]采用該裝置進(jìn)行隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)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鉆至少兩個點位孔，兩個點位孔之間連線與隧道走向平行；將監(jiān)測儀器的前點固定裝置和后點固定裝置的固定桿分別固定在孔中；
[0016](2)將后點固定裝置的卷尺拉開，拉起定位銷，將卷尺的尺體端部的掛鉤與前點固定裝置上的測量儀端部圓環(huán)相連；
[0017](3)收緊卷尺，按下定位銷，打開前點固定裝置的測量儀，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄下初始讀數(shù)U ；
[0018](4)通過記錄不同時間下測量儀的讀數(shù)Ln(n = 1,2,3,4,…)，分析兩點之間數(shù)據(jù)變化規(guī)律，若Λ L = Ln-Llri Φ 0，則兩點之間發(fā)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(fā)生土體開裂滑移。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020](I)本發(fā)明監(jiān)測儀器的前點固定裝置上設(shè)有球形閥，可以使測量儀360度旋轉(zhuǎn)并可以滿足仰坡的傾斜角度，便于根據(jù)仰坡地形進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，所測數(shù)據(jù)更加貼近實際；
[0021](2)本發(fā)明的監(jiān)測儀器可以克服仰坡復(fù)雜地表情況，用于仰坡土體滑移開裂的監(jiān)測；
[0022](3)本發(fā)明的監(jiān)測儀器分為兩部分，便于攜帶；儀器組裝簡單，便于操作；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(fā)明隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器的后點固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器的后點固定裝置拉開卷尺時的示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器的前點固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，1-固定桿；2-卷尺；3-尺體；4_定位銷；5_球形閥；6-掛鉤；7_固定桿；8-球形閥；9_測量儀；10_圓環(huán)。

【具體實施方式】
[0027]結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進(jìn)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(jiān)測儀器，包括前點固定裝置和后點固定裝置；其中，前點固定裝置，包括固定桿7，所述固定桿7的一端通過球形閥8與測量儀9連接；后點固定裝置，包括固定桿1，所述固定桿I的中部開槽，卷尺2安裝于所述槽內(nèi)，固定桿I靠近卷尺2的一端連接有球形閥5，所述球形閥5的頂部設(shè)有定位銷4 ;所述前點固定裝置的測量儀9與后點固定裝置的卷尺2的尺體3連接。
[0030]卷尺2的尺體3的端部設(shè)有掛鉤6，卷尺2的尺體3上每隔1cm設(shè)有一個供定位銷4穿過的孔。測量儀9設(shè)有顯示器，測量儀9的端部設(shè)有與卷尺的尺體端部的掛鉤6相連接的圓環(huán)10，測量儀在圓環(huán)受拉產(chǎn)生位移后讀數(shù)會發(fā)生變化，變化值為兩點之前的位移，通過記錄前、后兩點之間距離的變化，即可得出兩點之前土體發(fā)生開裂的位移值。
[0031]本實施例中，前點固定裝置和后點固定裝置的固定桿均為金屬硬桿，長度為2m。
[0032]采用該監(jiān)測儀器進(jìn)行隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測的方法，具體為:
[0033](I)在隧道仰拱地表沿著隧道軸線方向鉆點位孔，兩點之間連線與隧道走向平行；將監(jiān)測儀器的前點固定裝置的金屬硬桿7、后點固定裝置的金屬硬桿I分別插入孔中，使用適量水泥砂漿將兩點固定牢固，便于數(shù)據(jù)測量；
[0034](2)前后固定裝置固定好之后，將后點固定裝置的卷尺2拉開，拉起定位銷4，將卷尺的尺體3端部的掛鉤6與前點固定裝置的測量儀端部圓環(huán)10相連；
[0035](3)收緊鋼卷尺2，按下定位銷4，打開前點固定裝置的測量儀9，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄下初始讀數(shù)；
[0036](4)通過記錄不同時間下測量儀9的讀數(shù)，分析兩點之間數(shù)據(jù)變化規(guī)律，即可得出兩點之前是否發(fā)生土體開裂滑移。
[0037]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】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)。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，包括前點固定裝置和后點固定裝置； 所述前點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的一端通過球形閥與測量儀連接； 所述后點固定裝置，包括固定桿，所述固定桿的中部開槽，卷尺安裝于所述槽內(nèi)，固定桿靠近卷尺的一端連接有球形閥，所述球形閥的頂部設(shè)有定位銷；所述前點固定裝置的測量儀與后點固定裝置的卷尺的尺體連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，所述測量儀的端部設(shè)有圓環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，所述卷尺的尺體的端部設(shè)有掛鉤。
4.如權(quán)利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，所述卷尺的尺體上每隔8-12cm設(shè)有一個供定位銷穿過的孔。
5.如權(quán)利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，所述前點固定裝置和后點固定裝置的固定桿均為金屬硬桿，長度為l-3m。
6.如權(quán)利要求1所述的一種隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測儀器，其特征在于，所述測量儀上設(shè)有顯示器。
7.采用權(quán)利要求1至6任一項所述的監(jiān)測儀器進(jìn)行隧道仰坡土體滑移開裂監(jiān)測的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在隧道仰拱地表沿著隧道軸線方向鉆至少兩個點位孔，兩點位孔之間連線與隧道走向平行；將監(jiān)測儀器的前點固定裝置和后點固定裝置的固定桿分別固定在孔中； (2)將后點固定裝置的卷尺拉開，拉起定位銷，將卷尺的尺體端部的掛鉤與前點固定裝置上的測量儀端部圓環(huán)相連； (3)收緊卷尺，按下定位銷，打開前點固定裝置的測量儀，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄下初始讀數(shù)L0 ； (4)通過記錄不同時間下測量儀的讀數(shù)Ln，分析兩點之間數(shù)據(jù)變化規(guī)律，即可得出兩個點位孔之間是否發(fā)生土體開裂滑移。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，若ΛL = Ln-L0 Φ O，則兩點之間發(fā)生土體開裂滑移；若厶L = Ln-L0 = O，則兩點之間未發(fā)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(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】楊為民, 孫超群, 林鵬, 許振浩, 李術(shù)才, 李利平, 郭明, 張騫, 王健華 申請人:山東大學(xué)