一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，包括前点固定装置和后点固定装置；所述前点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的一端通过球形阀与测量仪连接；所述后点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的中部开槽，卷尺安装于所述槽内，固定杆靠近卷尺的一端连接有球形阀，所述球形阀的顶部设有定位销；所述前点固定装置的测量仪与后点固定装置的卷尺的尺体连接。本发明还公开了采用该监测仪器进行隧道仰坡土体滑移开裂监测的方法。本发明的监测仪器结构简单实用，可用于隧道工程的仰坡土体滑移开裂的监测工作，及时掌握施工过程中仰坡土体的变形规律，有利于实际隧道工程的安全施工。
【专利说明】一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器及其方法，属于边/仰坡监测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国山岭分布面积广，在山岭地区修建地下隧道工程，施工中需要及时对仰坡的滑移开裂情况进行观测以保证隧道工程的安全，防止仰坡滑移开裂造成灾害事故。我国已开展了大量的基坑边坡、道路边坡监测工作，但由于隧道仰坡土体地质条件复杂以及植被覆盖等原因，在仰坡发生土体滑移开裂时不容易被发现；同时，国内外对于隧道仰坡监测的仪器尚少。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，该仪器结构简单实用，可用于隧道工程的仰坡土体滑移开裂的监测工作，及时掌握施工过程中仰坡土体的变形规律，有利于实际隧道工程的安全施工。
[0004]本发明的另一目的是提供一种隧道仰坡土体滑移开裂监测的方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，包括前点固定装置和后点固定装置；
[0007]所述前点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的一端通过球形阀与测量仪连接；
[0008]所述后点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的中部开槽，卷尺安装于所述槽内，固定杆靠近卷尺的一端连接有球形阀，所述球形阀的顶部设有定位销；所述前点固定装置的测量仪与后点固定装置的卷尺的尺体连接。
[0009]所述测量仪的端部设有圆环；
[0010]所述卷尺的尺体上每隔8-12cm设有一个供定位销穿过的孔；
[0011]所述卷尺的尺体的端部设有挂钩；
[0012]所述前点固定装置和后点固定装置的固定杆均为金属硬杆，长度为l-3m ；
[0013]所述测量仪上设有显示器。
[0014]采用该装置进行隧道仰坡土体滑移开裂监测的方法，包括以下步骤:
[0015](I)在隧道仰拱地表沿着隧道轴线方向钻至少两个点位孔，两个点位孔之间连线与隧道走向平行；将监测仪器的前点固定装置和后点固定装置的固定杆分别固定在孔中；
[0016](2)将后点固定装置的卷尺拉开，拉起定位销，将卷尺的尺体端部的挂钩与前点固定装置上的测量仪端部圆环相连；
[0017](3)收紧卷尺，按下定位销，打开前点固定装置的测量仪，待数据稳定后记录下初始读数U ；
[0018](4)通过记录不同时间下测量仪的读数Ln(n = 1,2,3,4,…)，分析两点之间数据变化规律，若Λ L = Ln-Llri Φ 0，则两点之间发生土体开裂滑移，Λ L即为两点之间土体开裂的距离，Λ L除以两次记录的时间间隔即为土体开裂的速率；若厶L = Ln-L0 = O，则两点之间未发生土体开裂滑移。
[0019]本发明的有益效果:
[0020](I)本发明监测仪器的前点固定装置上设有球形阀，可以使测量仪360度旋转并可以满足仰坡的倾斜角度，便于根据仰坡地形进行自动调节，所测数据更加贴近实际；
[0021](2)本发明的监测仪器可以克服仰坡复杂地表情况，用于仰坡土体滑移开裂的监测；
[0022](3)本发明的监测仪器分为两部分，便于携带；仪器组装简单，便于操作；能够精确测量仰坡土体滑移开裂等变形情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器的后点固定装置的结构示意图；
[0024]图2为本发明隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器的后点固定装置拉开卷尺时的示意图；
[0025]图3为本发明隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器的前点固定装置的结构示意图。
[0026]其中，1-固定杆；2-卷尺；3-尺体；4_定位销；5_球形阀；6-挂钩；7_固定杆；8-球形阀；9_测量仪；10_圆环。
【具体实施方式】
[0027]结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
[0028]实施例1
[0029]如图1、图2和图3所示，一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，包括前点固定装置和后点固定装置；其中，前点固定装置，包括固定杆7，所述固定杆7的一端通过球形阀8与测量仪9连接；后点固定装置，包括固定杆1，所述固定杆I的中部开槽，卷尺2安装于所述槽内，固定杆I靠近卷尺2的一端连接有球形阀5，所述球形阀5的顶部设有定位销4 ;所述前点固定装置的测量仪9与后点固定装置的卷尺2的尺体3连接。
[0030]卷尺2的尺体3的端部设有挂钩6，卷尺2的尺体3上每隔1cm设有一个供定位销4穿过的孔。测量仪9设有显示器，测量仪9的端部设有与卷尺的尺体端部的挂钩6相连接的圆环10，测量仪在圆环受拉产生位移后读数会发生变化，变化值为两点之前的位移，通过记录前、后两点之间距离的变化，即可得出两点之前土体发生开裂的位移值。
[0031]本实施例中，前点固定装置和后点固定装置的固定杆均为金属硬杆，长度为2m。
[0032]采用该监测仪器进行隧道仰坡土体滑移开裂监测的方法，具体为:
[0033](I)在隧道仰拱地表沿着隧道轴线方向钻点位孔，两点之间连线与隧道走向平行；将监测仪器的前点固定装置的金属硬杆7、后点固定装置的金属硬杆I分别插入孔中，使用适量水泥砂浆将两点固定牢固，便于数据测量；
[0034](2)前后固定装置固定好之后，将后点固定装置的卷尺2拉开，拉起定位销4，将卷尺的尺体3端部的挂钩6与前点固定装置的测量仪端部圆环10相连；
[0035](3)收紧钢卷尺2，按下定位销4，打开前点固定装置的测量仪9，待数据稳定后记录下初始读数；
[0036](4)通过记录不同时间下测量仪9的读数，分析两点之间数据变化规律，即可得出两点之前是否发生土体开裂滑移。
[0037]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，包括前点固定装置和后点固定装置； 所述前点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的一端通过球形阀与测量仪连接； 所述后点固定装置，包括固定杆，所述固定杆的中部开槽，卷尺安装于所述槽内，固定杆靠近卷尺的一端连接有球形阀，所述球形阀的顶部设有定位销；所述前点固定装置的测量仪与后点固定装置的卷尺的尺体连接。
2.如权利要求1所述的一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，所述测量仪的端部设有圆环。
3.如权利要求1所述的一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，所述卷尺的尺体的端部设有挂钩。
4.如权利要求1所述的一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，所述卷尺的尺体上每隔8-12cm设有一个供定位销穿过的孔。
5.如权利要求1所述的一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，所述前点固定装置和后点固定装置的固定杆均为金属硬杆，长度为l-3m。
6.如权利要求1所述的一种隧道仰坡土体滑移开裂监测仪器，其特征在于，所述测量仪上设有显示器。
7.采用权利要求1至6任一项所述的监测仪器进行隧道仰坡土体滑移开裂监测的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在隧道仰拱地表沿着隧道轴线方向钻至少两个点位孔，两点位孔之间连线与隧道走向平行；将监测仪器的前点固定装置和后点固定装置的固定杆分别固定在孔中； (2)将后点固定装置的卷尺拉开，拉起定位销，将卷尺的尺体端部的挂钩与前点固定装置上的测量仪端部圆环相连； (3)收紧卷尺，按下定位销，打开前点固定装置的测量仪，待数据稳定后记录下初始读数L0 ； (4)通过记录不同时间下测量仪的读数Ln，分析两点之间数据变化规律，即可得出两个点位孔之间是否发生土体开裂滑移。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，若ΛL = Ln-L0 Φ O，则两点之间发生土体开裂滑移；若厶L = Ln-L0 = O，则两点之间未发生土体开裂滑移。
【文档编号】G01B21/02GK104251681SQ201410498902
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】杨为民, 孙超群, 林鹏, 许振浩, 李术才, 李利平, 郭明, 张骞, 王健华 申请人:山东大学