一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，包括：保护套管，用以沿测量方向设于围岩体内，所述保护套管为刚性体，所述保护套管的侧壁在不同深度处设有沿纵向设置的若干开口部；可沿所述保护套管的纵向相对运动的若干测点装置，所述测点装置包括测点赋存体、连接部件和测点固定装置，所述测点赋存体设于所述保护套管外侧，各所述测点赋存体用以通过注浆体与围岩固定连接，所述测点赋存体通过所述连接部件与设于所述保护套管内侧的测点固定装置连接，所述连接部件穿过所述开口部；固定设于所述保护套管内的位移测量装置，所述位移测量装置用以测量所述测点固定装置与所述保护套管之间的相对位移。

An Integrated Device and Method for Monitoring Surface and Deep Displacement of Surrounding Rock of Tunnel and Roadway

【技术实现步骤摘要】
一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置及方法
本公开一般涉及岩土工程变形监测
，具体涉及一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置及方法。
技术介绍
围岩变形是评价隧道/巷道围岩稳定的重要标准，也是评估隧道/巷道开挖后支护结构有效性、合理性的重要依据，快速、准确、便捷的获取围岩变形信息是及时判断支护措施合理性的重要保障。因而，准确及时的监测围岩变形，对于了解施工质量、施工方案的合理性以及指导现场施工作业具有极为重要的意义；近几年来，随着地铁、公/铁隧道、煤矿井巷开拓等地下工程的快速发展，迫切需要一种能准确方便测量隧道围岩变形的装置，以更好的指导施工。目前隧道/巷道的围岩表面位移监测多通过人工丈量的方法，费时费力也不精确，效率很低。或者采用激光测距装置，但还仍存在费时费力的缺点，不能实现连续快速测量计算。也有采用全站型电子速测仪测量法，其优点是速度快、精度高、功能强和自动化程度高，但本方法造价高昂，且只局限于表面位移监测，不能同时测定围岩深部位移。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够有效监测基坑围岩内部位移的方案。第一方面，本申请实施例提供了一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，包括：保护套管，用以沿测量方向设于围岩体内，所述保护套管为刚性体，所述保护套管的侧壁在不同深度处设有沿纵向设置的若干开口部；可沿所述保护套管的纵向相对运动的若干测点装置，所述测点装置包括测点赋存体、连接部件和测点固定装置，所述测点赋存体设于所述保护套管外侧，各所述测点赋存体用以通过注浆体与围岩固定连接，所述测点赋存体通过所述连接部件与设于所述保护套管内侧的测点固定装置连接，所述连接部件穿过所述开口部；固定设于所述保护套管内的位移测量装置，所述位移测量装置用以测量所述测点固定装置与所述保护套管之间的相对位移。所述测点赋存体为板体结构，所述板体的所在平面与所述保护套管的轴向方向大致垂直。由于在监测时，保护套管外侧和钻孔内壁之间充满注浆体，当围岩发生沿测量方向的变形时，板体结构与注浆体之间的接触面积为整个平面，因此可以随着围岩的变形一同产生位移，从而更加准确的进行位移位移的监测。所述连接部件为连杆，所述连杆与所述测点固定装置可拆卸的连接。当测量方向为沿隧道纵向的掌子面前方的方向时，采用这种方式可以便于设备的回收利用。所述连杆与所述测点固定装置之间采用螺纹连接，当测量掌子面前方的围岩变形时，有利于装置的回收利用。所述保护套管内在所述开口部设有胶套，所述胶套在所述开口部设有割口。所述位移测量装置采用直线位移传感器，所述直线位移传感器的主体结构与所述保护套管的内壁固定连接，所述直线位移传感器的测量端与所述测点固定装置连接。所述主体结构通过卡件固定在所述保护套管的内壁，便于拆卸。所述保护套管包括若干保护套管单元，各所述保护套管单元之间可拆卸的连接。每个所述保护套管单元与所述测点装置一一对应。一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置的监测方法，包括以下步骤：步骤1：打设测量钻孔；步骤2：将连接有测点赋存体的连接部件插入保护套管的开口部，将所述连接部件和测点固定装置进行连接，所述测点固定装置与位移测量装置的测量端固定连接，所述位移测量装置的本体与所述保护套管的内部固定连接；步骤3：向所述钻孔和保护套管的孔隙注浆，待浆体固结后，通过各位移测量装置的监测值，测量所述钻孔内的围岩位移值。本申请实施例提供的隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化方案，其测点赋存体与围岩通过注浆体固定连接，由于测点赋存体与测点固定装置可沿所述保护套管的纵向发生相对位移，因此当围岩发生变形时，测点赋存体会随围岩一起发生位移，进而带动测点固定装置发生相应的位移，位移测量装置设于保护套管内，并与测点固定装置固定连接，因此位移测量元件可以准确的测量测点赋存体的位移值，从而准确测量围岩的位移值。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术装置结构的整体示意图；图2为本专利技术装置中测点装置的侧视图；图3为本专利技术装置中测点装置的正视图；图中：1-保护套管；2-开口部；301-测点赋存体；302-连接部件；303-测点固定装置；401-直线位移传感器；402-卡件；5-胶套；501-割口。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分而不是全部的实施例。为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，通常在此附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“设置”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1～3所示，一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，包括保护套管1、测点装置、位移测量装置。其中，保护套管1为刚性体，用以沿测量方向设于围岩体内。保护套管1的侧壁在不同深度处设有沿纵向设置的若干开口部2。在保护套管1的内侧设有具有设定厚度的胶套5，该胶套5在与开口部2的对应处设有割口501。胶套与保护套管1之间可以通过胶连的方式进行连接。此处的刚性体，是指沿测量方向不会发生伸缩，比如，保护套管1采用HPVC硬管，即可满足其是刚性体的要求。可以理解的是，对于保护套管1采用其他硬塑料或金属材料的情况，均在本申请的保护范围之内。测点装置包括测点赋存体301、连接部件302和测点固定装置303。其中测点赋存体301设置在保护套管1的外侧，测点固定装置303设于保护套管1的内侧，测点赋存体301和测点固定装置303之间通过连接部件302连接。具体的，测点赋存体301为板体结构，其所在平面与保护套管1的轴向方向大致垂直。连接部件302为穿过胶套割口501的连杆，连杆的一端与测点赋存体301固连，连杆的另一端与测点固定装置303可拆卸的连接。由于胶套具有设定厚度，因此当连杆穿过胶套割口501时，由于胶套具有一定的弹性，因此胶套在连杆的周围仍然可以很好的闭合，从而避免注浆体从开口部2处灌入保护套管1的内部。连杆与测点固定装置303可拆卸的连接，具体形式可以为连杆的端部设有螺纹，并与测点固定装置303通过螺纹连接。其中，在测点固定装置303旋入连杆端口的螺纹时，优选的将测点固定装置303紧贴胶套，这样可以更好的避免注浆体向保护套管1内的渗入。位移测量装置采用直线位移传感器401，其中，直线位移传感器401的主体结构与保护套管1的内壁固定连接，具体连接形式为，在保护套管1的内壁设有卡件402，直线位移传感器401的主体结构固定在卡件40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，包括：保护套管，用以沿测量方向设于围岩体内，所述保护套管为刚性体，所述保护套管的侧壁在不同深度处设有沿纵向设置的若干开口部；可沿所述保护套管的纵向相对运动的若干测点装置，所述测点装置包括测点赋存体、连接部件和测点固定装置，所述测点赋存体设于所述保护套管外侧，各所述测点赋存体用以通过注浆体与围岩固定连接，所述测点赋存体通过所述连接部件与设于所述保护套管内侧的测点固定装置连接，所述连接部件穿过所述开口部；固定设于所述保护套管内的位移测量装置，所述位移测量装置用以测量所述测点固定装置与所述保护套管之间的相对位移。

【技术特征摘要】
1.一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，包括：保护套管，用以沿测量方向设于围岩体内，所述保护套管为刚性体，所述保护套管的侧壁在不同深度处设有沿纵向设置的若干开口部；可沿所述保护套管的纵向相对运动的若干测点装置，所述测点装置包括测点赋存体、连接部件和测点固定装置，所述测点赋存体设于所述保护套管外侧，各所述测点赋存体用以通过注浆体与围岩固定连接，所述测点赋存体通过所述连接部件与设于所述保护套管内侧的测点固定装置连接，所述连接部件穿过所述开口部；固定设于所述保护套管内的位移测量装置，所述位移测量装置用以测量所述测点固定装置与所述保护套管之间的相对位移。2.根据权利要求1所述的一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，所述测点赋存体为板体结构，所述板体的所在平面与所述保护套管的轴向方向大致垂直。3.根据权利要求1所述的一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，所述连接部件为连杆，所述连杆与所述测点固定装置可拆卸的连接。4.根据权利要求3所述的一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，所述连杆与所述测点固定装置之间采用螺纹连接。5.根据权利要求1所述的一种隧巷道围岩表面与深部位移监测一体化装置，其特征在于，所述保护套管内在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永水，朱元广，刘滨，刘学伟，黄兴，桑昊旻，陈磊，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42