一种隧道结构变形监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道结构变形监测装置及监测方法，涉及隧道监测技术领域，包括预埋件、监测板和反射膜片，所述监测板固定在所述预埋件的一端，所述预埋件的另一端固定在隧道围岩内，所述反射膜片位于所述监测板的中心位置，所述反射膜片朝向全站仪设站一侧。本发明专利技术中能够对隧道结构的变形情况进行非接触式、持续的监测和反馈，根据监测的数据对隧道结构形变情况进行判断，提高了隧道建设期间的安全风险管控程度，节省了大量人力成本，并避免了诸多人工操作的误差，既提高了监测精度，又降低了监测成本。了监测成本。了监测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道结构变形监测装置及监测方法


[0001]本专利技术涉及隧道监测
，特别是涉及一种隧道结构变形监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]为了确保隧道建设期间的结构安全，需要对隧道开挖建设中的周边围岩及初期支护情况进行监测，根据监测所得形变情况采取相应的措施，并以此确定二衬施做时机。目前现有技术中主要采用的收敛计、水准仪及埋设挂钩方式进行测量，该方法需要人工操作步骤多，受施工影响大，工作需要条件苛刻，没有对隧道结构变化进行持续监测的条件，现有的定期或者间隔一段时间检验的方式存在监测不完整的缺陷，对于隧道开挖建设这类危大工程的安全管理带来不便。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种隧道结构变形监测装置及监测方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够对建设中的隧道拱顶及周边收敛情况进行监测，根据监测结果及时采取相应的措施，提高隧道建设的稳定性和安全性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供了一种隧道结构变形监测装置，包括预埋件、监测板和反射膜片，所述监测板固定在所述预埋件的一端，所述预埋件的另一端固定在隧道围岩内，所述反射膜片位于所述监测板的中心位置，所述反射膜片朝向全站仪设站一侧。
[0006]优选的，所述监测板为十字对中结构，所述监测板的各侧均开设有十字对中切口，所述监测板的最小尺寸为60mm*60mm，所述监测板为厚度不小于3mm的不锈钢钢板。
[0007]优选的，所述监测板的中心与所述预埋件的轴线位于同一平面。
[0008]优选的，所述反射膜片包括若干均布微型棱镜和透明塑料薄膜，所述透明塑料薄膜覆盖在若干所述微型棱镜的一面，若干所述微型棱镜的另一面固定在所述监测板上。
[0009]本专利技术还提供了一种采用所述的隧道结构变形监测装置的监测方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一：制作隧道结构变形监测装置；
[0011]步骤二：布设隧道拱顶下沉和周边收敛变形监测的监测点；
[0012]步骤三：隧道开挖并初喷混凝土后，在各监测点处的围岩中钻孔，将隧道结构变形监测装置的预埋件锚固在钻孔中；
[0013]步骤四：采用高精度全站仪进行隧道拱顶下沉、周边收敛变形监测，在不同时间点按盘左、盘右两个盘位观测至少一测回测量两个监测点之间的距离或各监测点的三维坐标，计算出前后两次监测的变形值；
[0014]步骤五：对隧道拱顶下沉及周边收敛的监测数据进行整理，通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析，并结合监测数
据变化与施工工序、工法的关系，综合地层条件、外界影响，判断隧道结构及周边围岩体的变化情况。
[0015]优选的，所述步骤二中，进行拱顶下沉监测时，沿隧道开挖方向每10m布设一个监测断面，浅埋段隧道、断层破碎带位置、地质风险较大及横通道前后10m范围加密布设监测点，每5m布设一个监测断面，每个监测断面上布设3个监测点。
[0016]优选的，所述步骤二中，进行周边收敛监测时，沿隧道开挖方向每10m布设一个监测断面，浅埋段隧道、断层破碎带位置、地质风险较大及横通道前后10m范围加密布设监测点，每5m布设一个监测断面。
[0017]优选的，所述步骤二中，进行周边收敛监测时，双侧壁导坑法中，每个监测断面上布设五条周边收敛量测线，上方的两条周边收敛量测线位于同一水平线，下方的三条周边收敛量测线位于同一水平线；或，中隔壁法中，每个监测断面上布设四条周边收敛量测线，上方的两条周边收敛量测线位于同一水平线，下方的两条周边收敛量测线位于同一水平线；或，台阶法中，每个监测断面上布设三条周边收敛量测线，三条周边收敛量测线自上而下布设；或，单侧壁导坑法每个监测断面上布设六条周边收敛量测线，上方的两条周边收敛量测线位于同一水平线，中间的两条周边收敛量测线位于同一水平线，下方的两条周边收敛量测线位于同一水平线。
[0018]优选的，所述步骤二中，进行周边收敛监测时，双侧壁导坑法中的双侧壁或中隔壁法的中隔壁拆除后，二衬施作前，形成贯通隧道的上下两道周边收敛量测线，能够对隧道左右侧壁测点继续观测，监测点继续采用左右导洞两侧原监测点进行全断面收敛监测。
[0019]优选的，所述步骤三中，预埋件锚固在钻孔中时，预埋件与隧道周边轮廓线垂直，复喷混凝土后，对各监测点的隧道结构变形监测装置做好标记，并悬挂监测标识牌。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术中能够对隧道结构的变形情况进行非接触式、持续的监测和反馈，根据监测的数据对隧道结构形变情况进行判断，提高了隧道建设期间的安全风险管控程度，节省了大量人力成本，并避免了诸多人工操作的误差，既提高了监测精度，又降低了监测成本。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术的隧道结构变形监测装置示意图；
[0024]图2为本专利技术的监测板和反射膜片示意图；
[0025]图3为本专利技术的隧道结构变形监测装置安装示意图；
[0026]图4为本专利技术的台阶法洞内拱顶下沉监测点断面布置图；
[0027]图5为本专利技术的单侧壁导坑法洞内拱顶下沉监测点断面布置图；
[0028]图6为本专利技术的双侧壁导坑法洞内拱顶下沉监测点断面布置图；
[0029]图7为本专利技术的中隔壁法洞内拱顶下沉监测点断面布置图；
[0030]图8为本专利技术的台阶法洞内周边收敛监测点断面布置图；
[0031]图9为本专利技术的单侧壁导坑法洞内周边收敛监测点断面布置图；
[0032]图10为本专利技术的双侧壁导坑法洞内周边收敛监测点断面布置图；
[0033]图11为本专利技术的中隔壁法洞内周边收敛监测点断面布置图；
[0034]其中：1
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预埋件，2
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监测板，3
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反射膜片，4
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隧道，5
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监测点，6
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拱顶下沉量测线，7
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周边收敛量测线。
具体实施方式
[0035]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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。
[0036]本专利技术的目的是提供一种隧道结构变形监测装置及监测方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够对建设中的隧道拱顶及周边收敛情况进行监测，根据监测结果及时采取相应的措施，提高隧道建设的稳定性和安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道结构变形监测装置，其特征在于：包括预埋件、监测板和反射膜片，所述监测板固定在所述预埋件的一端，所述预埋件的另一端固定在隧道围岩内，所述反射膜片位于所述监测板的中心位置，所述反射膜片朝向全站仪设站一侧。2.根据权利要求1所述的隧道结构变形监测装置，其特征在于：所述监测板为十字对中结构，所述监测板的各侧均开设有十字对中切口，所述监测板的最小尺寸为60mm*60mm，所述监测板为厚度不小于3mm的不锈钢钢板。3.根据权利要求1所述的隧道结构变形监测装置，其特征在于：所述监测板的中心与所述预埋件的轴线位于同一平面。4.根据利要求1所述的隧道结构变形监测装置，其特征在于：所述反射膜片包括若干均布微型棱镜和透明塑料薄膜，所述透明塑料薄膜覆盖在若干所述微型棱镜的一面，若干所述微型棱镜的另一面固定在所述监测板上。5.一种采用如权利要求1
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4任一项所述的隧道结构变形监测装置的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：制作隧道结构变形监测装置；步骤二：布设隧道拱顶下沉和周边收敛变形监测的监测点；步骤三：隧道开挖并初喷混凝土后，在各监测点处的围岩中钻孔，将隧道结构变形监测装置的预埋件锚固在钻孔中；步骤四：采用高精度全站仪进行隧道拱顶下沉、周边收敛变形监测，在不同时间点按盘左、盘右两个盘位观测至少一测回测量两个监测点之间的距离或各监测点的三维坐标，计算出前后两次监测的变形值；步骤五：对隧道拱顶下沉及周边收敛的监测数据进行整理，通过绘制时程曲线图、监测横断面图、监测纵断面图，对监测数据的变化规律、影响范围进行分析，并结合监测数据变化与施工工序、工法的关系，综合地层条件、外界影响，判断隧道结构及周边围岩体的变化情况。6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于：所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙广，商卫东，国计鑫，赵士元，樊行鑫，阮晓雨，江春建，刘晗，温柏林，杜盼强，杨璐，史晴波，
申请(专利权)人：河北建设勘察研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：