一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备制造技术

一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，属于隧道工程技术领域。该监测设备由PVC测管、橡胶套管、激光扫描仪组成，该测管由一连串的PVC螺纹管通过橡胶套管连接而成，且PVC管的一端为半密封断面，沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测点，然后将测管插入隧道掌子面岩土体，注浆使PVC管与岩土体胶结牢固，再利用激光扫描仪在不同时段采集PVC测管各测点的三维坐标，最后对数据进行处理，可得出沿隧道轴向不同深度测点土体的沉降位移和水平位移。本发明专利技术设备操作简单，最大程度减少了监测过程中的人为影响因素，监测数据可最大程度的反映掌子面前方土体的沉降变形和挤出变形，为评价施工对围岩稳定性的影响提供依据。

An Extrusion Deformation Monitoring Equipment for Tunnel Face

The utility model relates to a monitoring device for extrusion deformation of tunnel face, which belongs to the technical field of tunnel engineering. The monitoring equipment consists of PVC pipe, rubber sleeve and laser scanner. The pipe is connected by a series of PVC threaded tubes through rubber sleeve. One end of the PVC pipe is a semi-sealed section. T-shaped fluorescent lines are set along the diameter and radius of the semi-circle of the semi-sealed section. The intersection point is used as the measuring point. Then the pipe is inserted into the rock and soil body of the tunnel face and grouted to make the PVC pipe and rock and soil. Solid body cementation, then use laser scanner to collect the three-dimensional coordinates of each measuring point of the PVC pipe in different time periods, and finally process the data, the settlement displacement and horizontal displacement of the soil at different measuring points along the tunnel axis can be obtained. The device of the invention has simple operation, reduces the artificial influence factors in the monitoring process to the greatest extent, and the monitoring data can reflect the settlement deformation and extrusion deformation of the soil body in front of the face of the face to the greatest extent, thus providing a basis for evaluating the influence of construction on the stability of surrounding rock.

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备
本专利技术涉及一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，属于隧道工程

技术介绍
目前，对隧道施工中的监测主要集中在掌子面后方隧道洞室的拱顶沉降及水平收敛变形常规监测项目，因受人工或机械开挖影响对掌子面前方土体的挤出变形及沉降变形监测很少。隧道开挖对围岩的扰动影响范围是三维的，除了对掌子面径向围岩有影响，隧道轴向掌子面前方的围岩也会产生较大的影响，研究表明：隧道区域至少30％的收敛变形是在掌子面到来之前产生的，掌子面前方的围岩首先会发生变形，接着洞壁的收敛才会发生，隧道内的收敛变形只是围岩总变形的一部分。国内隧道工程随着机械水平的不断提高，其开挖方法也由多台阶分部开挖向全断面开挖转变，因此维持掌子面超前核心土的稳定也变得更加重视，对超前核心土的变形监测也变得愈发重要，因此设计一种操作简单、受人为操作及施工影响小、监测精度高的设备显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于监测掌子面前方核心土体挤出变形，判定超前核心土稳定性，为机械化全断面施工提供指导依据。具体技术方案如下：一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，包括：PVC测管(1)、橡胶套管(2)和激光扫描仪(3)；PVC测管(1)由多个PVC螺纹管通过橡胶套管(2)连接而成，每根PVC螺纹管的一端开放，另一端为半密封断面，且沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测量隧道掌子面挤出变形的测点；一根PVC螺纹管的半密封断面与相邻的PVC螺纹管的开放端相连；激光扫描仪(3)用于扫描测量PVC测管(1)中各个测点的位置信息。所述的橡胶套管(2)与测管固定连接，可以通过胶水粘结或者铆钉连。有益效果本专利技术能够有效监测掌子面前方核心土体挤出变形，操作简单、受人为操作及施工影响小、监测精度高。附图说明图1、PVC测管组装示意图；图2、PVC螺纹管半封闭端示意图；图3、三维激光扫描检测示意图。当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。具体实施例一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，属于隧道工程
其特征在于该监测设备由PVC测管、橡胶套管、激光扫描仪组成。该测管由一连串的PVC螺纹管通过橡胶套管连接而成，每根PVC螺纹管的直径、长度可根据隧道地质情况及测量精度选定(包括0.5m,1m)，且PVC管的一端为半密封断面，沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测点。如图1所示两根PVC螺纹管连接时，前一根PVC螺纹管的开放端与后一根PVC螺纹管的半密封断面相连，再用橡胶套管套于两管连接处。然后将测管插入隧道掌子面岩土体，注浆使PVC管与岩土体胶结牢固，再利用激光扫描仪在不同时段采集PVC测管各测点的三维坐标，如图3所示为激光扫描仪采集PVC测管各测点的三维坐标的示意图，最后对数据进行处理，可得出沿隧道轴向不同深度测点土体的沉降位移和水平位移。本专利技术设备操作简单，最大程度减少了监测过程中的人为影响因素，监测数据可最大程度的反映掌子面前方土体的沉降变形和挤出变形，为评价施工对围岩稳定性的影响提供依据。本专利技术适用于采用隧道工程监测。当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，其特征在于包括：PVC测管(1)、橡胶套管(2)和激光扫描仪(3)；PVC测管(1)由多个PVC螺纹管通过橡胶套管(2)连接而成，每根PVC螺纹管的一端开放，另一端为半密封断面，且沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测量隧道掌子面挤出变形的测点；一根PVC螺纹管的半密封断面与相邻的PVC螺纹管的开放端相连；激光扫描仪(3)用于扫描测量PVC测管(1)中各个测点的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，其特征在于包括：PVC测管(1)、橡胶套管(2)和激光扫描仪(3)；PVC测管(1)由多个PVC螺纹管通过橡胶套管(2)连接而成，每根PVC螺纹管的一端开放，另一端为半密封断面，且沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测量隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭飞，孔恒，张丽丽，扬伏川，张新全，徐霖，徐鹏飞，赵晨阳，郑青，张志恩，夏宝坤，董凯，梁文广，刘会丰，李林，张鹏，魏昆，陈圣甜，郝亮，岳爱敏，林雪冰，姜瑜，王凯丽，高胜雷，王渭，王亚杰，韩春梅，王晓婵，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，北京朝旭鼎新市政工程检测科技有限公司，北京市市政三建设工程有限责任公司，北京市市政六建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11