一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，包括柔性测斜仪；待地下洞室顶拱围岩开挖结束后，再在地下洞室顶部的两侧开挖施工洞，然后在施工洞的底部向下垂直钻取钻孔，柔性测斜仪安装于钻孔内，该装置实现对地下洞室开挖过程中围岩变形数据进行实时监测。行实时监测。行实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置


[0001]本专利技术涉及一种变形监测装置，具体涉及一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置。

技术介绍

[0002]软岩或破碎岩体的隧洞围岩自稳性不仅很差而且时间也很短，为了维护围岩的稳定，需要在紧邻地下洞室开挖掌子面处施加系统锚杆和锚索支护以保证围岩稳定。为了掌握边墙围岩在开挖过程中的受力特性以及位移变化，优化锚固支护参数，需要对洞室边墙开挖临空面位移变形进行监测。传统的位移监测装置多采用钻孔
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埋置管件
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水泥封闭的安装流程。这种监测方式的优点是一方面可以避免测斜管的局部受压变形或者岩土体中尖锐颗粒对管壁的破坏，另一方面也可以避免杂物渗入测斜管影响测斜管的可靠运行。但这一方式也存在明显的缺点：在施工过程中很难对监测仪器实行安全有效的保护措施，受开挖面爆破施工飞石破坏等影响，监测仪器姿态易发生变化，监测数据产生偏差影响数据精度，对施工现场反馈指导存在一定的技术偏差；在岩体发生较小变形时容易发生脆性破裂，造成测孔失效。不仅威胁监测仪器的完整率，同时也影响仪器的监测精度。
[0003]实际工程中采用测斜仪监测围岩变形，误差主要集中在两个方面：一是传统的监测方法通常是将柔性测斜仪分步安装在洞室开挖面边墙处，随着洞室的开挖进度分步安装设备，存在一定的滞后性，不能及时准确的反映围岩的实际变形；二是在钻孔中预先埋设测斜管，由于测斜管多为PVC材料制成，其变形稳定性差，底部长期受围岩挤压作用易导致管节拼接处产生一定的偏移，导致测斜仪难以保持垂直状态，测出的数据就会存在偏差影响数据精度。因此，选择合适的监测仪器以及监测方法是非常有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，该装置实现对地下洞室开挖过程中围岩变形数据进行实时监测。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置包括柔性测斜仪；待地下洞室顶拱围岩开挖结束后，再在地下洞室顶部的两侧开挖施工洞，然后在施工洞的底部向下垂直钻取钻孔，柔性测斜仪安装于钻孔内。
[0006]所述柔性测斜仪包括若干测斜仪管节，其中，相邻两根测斜仪管节之间通过螺母式金属软管相连接，且测斜仪管节的侧面安装有限位器。
[0007]测斜仪管节的端部设置有外螺纹，螺母式金属软管的端部设置有与所述外螺纹相配合的六角盖形螺母。
[0008]限位器安装于所在测斜仪管节的中部。
[0009]所述测斜仪管节的两端均设置有线缆预留孔，数据线缆穿过所述线缆预留孔连接有数据采集装置，所述数据采集装置设置于施工洞内。
[0010]所述螺母式金属软管的中间波纹管外设置有金属网。
[0011]所述限位器包括两个限位块，其中，两个限位块的一端均设置有第一凹槽，两个限位块上的第一凹槽相扣合形成通孔，测斜仪管节穿过所述通孔，两个限位块的另一端均设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有滑轮及连杆，其中，滑轮套接于所述连杆上，连杆的端部与第二凹槽的内壁相连接，两个限位块的侧面均设置有金属垫片，其中，两个限位块上的金属垫片之间设置有橡胶垫，其中，两个限位块上的金属垫片及橡胶垫通过螺母及螺栓相连接。
[0012]还包括注浆软管，注浆软管插入于限位器与测斜仪管节和钻孔之间的间隙内。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：
[0014]本专利技术所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置在具体操作时，所述柔性测斜仪安装布置于洞室开挖边墙两侧的岩体内部，可以在洞室底部围岩开挖之前启动围岩整体位移变形监测，对地下洞室围岩的整体位移变形有更为准确有效的监测效应，能够更真实反映实际开挖过程中围岩的位移变化及力学行为，为洞室边墙围岩支护提供更有效的数据。
[0015]进一步，本专利技术设置有限位器，使柔性测斜仪在钻孔安装过程中保持相对垂直状态。不同与传统固定方法直接将柔性测斜仪依次套入测斜管中，再放入钻孔内，导致柔性测斜仪无法保持良好的独立变形姿态，对测斜管内部数据采集工作造成一定影响，尤其在大变形工程中应用受到一定限制，本专利技术针对这一缺陷，采用限位器以及螺母式金属软管对柔性测斜仪进行固定拼接，由于螺母式金属软管本身具有良好的韧性及耐磨性，因此在保证柔性测斜仪保持垂直姿态的前提下具有良好的变形，使各测斜仪管节具有相对独立的监测状态，能够更好的反映监测区域内不同高程位置处围岩的变形。
[0016]进一步，本专利技术通过注浆软管对柔性测斜仪与钻孔之间的空隙进行均匀注浆，相比于传统安装方法将测斜仪安装在开挖掌子面后随即在其表面喷射一层砂浆保护，可以有效保护监测仪器免受于断面施工爆破飞石破坏，确保监测行为的有效性与准确性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术在地下洞室1工程中的安装布置示意图；
[0018]图2为图1中A
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A方向的剖面图；
[0019]图3为本专利技术中柔性测斜仪5的大示意图；
[0020]图4为本专利技术中限位器12的结构示意图；
[0021]图5为本专利技术中螺母式金属软管9的构示意图。
[0022]其中，1为地下洞室、2为洞室边墙、3为施工洞、4为钻孔、5为柔性测斜仪、6为螺纹、7为线缆预留孔、8为数据线缆、9为螺母式金属软管、10为六角盖形螺母、11为金属网、12为限位器、13为滑轮、14为连杆、15为金属垫片、16为螺栓、17为螺母、18为橡胶垫、19为注浆软管、20为砂浆。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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
本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0024]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0025]参考图1至图5，本专利技术所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置包括柔性测斜仪5；
[0026]待地下洞室1顶拱围岩开挖结束后，再在地下洞室1顶部的两侧开挖施工洞3，然后在施工洞3的底部向下垂直钻取钻孔4，并在钻孔4内安装柔性测斜仪5。
[0027]所述施工洞3沿着地下洞室1的拱脚处向外开挖，施工洞3的尺寸为2mX2.5mX2m(宽X高X长)，钻孔4的开挖基准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，其特征在于，包括柔性测斜仪(5)；待地下洞室(1)顶拱围岩开挖结束后，再在地下洞室(1)顶部的两侧开挖施工洞(3)，然后在施工洞(3)的底部向下垂直钻取钻孔(4)，柔性测斜仪(5)安装于钻孔(4)内。2.根据权利要求1所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，其特征在于，所述柔性测斜仪(5)包括若干测斜仪管节，其中，相邻两根测斜仪管节之间通过螺母式金属软管(9)相连接，且测斜仪管节的侧面安装有限位器(12)。3.根据权利要求2所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，其特征在于，测斜仪管节的端部设置有外螺纹，螺母式金属软管(9)的端部设置有与所述外螺纹相配合的六角盖形螺母(10)。4.根据权利要求2所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，其特征在于，限位器(12)安装于所在测斜仪管节的中部。5.根据权利要求2所述的紧邻大型地下洞室边墙的围岩水平位移监测装置，其特征在于，所述测斜仪管节的两端均设置有线缆预留孔(7)，数据线缆(8)穿过所述线缆预留孔(7)连接有数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：石广斌，李明乐，孙春华，路前平，费秉宏，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：