一种隧道竖向位移监测装置及连续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竖向位移监测装置及连续监测方法，属于隧道施工技术领域，所述装置包括：两个传力板；弹簧，两端分别与两个所述传力板连接；传力杆，一端与其中一个所述传力板底部连接；振弦式压力盒，与远离所述传力杆的所述传力板顶部连接；所述传力杆、传力板、弹簧和振弦式压力盒均位于沉降监测孔内，且所述传力杆远离所述传力板的端部与所述沉降监测孔的底部连接。在本发明专利技术中，隧道竖向位移监测装置安装方便，测点多，钻孔小，应力释放小，能有效的减小对隧道基底围岩的扰动，可以更加精确的对基底沉降、应力情况进行监测，能够连续，准确的获得监测数据，且能多点同时监测，提高了监测效率，测点检测结束，还可以重复利用，降低费用。降低费用。降低费用。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道竖向位移监测装置及连续监测方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别涉及一种隧道竖向位移监测装置及连续监测方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的不断发展，地下工程也越来越多，在隧道开挖后，需要对隧道四周的围岩变形进行监测，及时获得基底变形、应力变化数据，能够根据基底变形情况，有效地指导施工，预测风险，因此高效精确的监测隧道基底的变形情况对安全施工和减小施工成本有重要意义，监测隧道基底沉降时，要注意减小扰动，精确测量。
[0003]目前监测隧道基底沉降的方法是使用水准仪对基底监测点的沉降进行监测或钻设沉降监测孔，使用精密仪器才进行监测，隧道施工过程复杂，以上方法从长期监测的角度来看，监测精度不足，不能实时监测隧道基底的沉降情况，监测效率低且成本高。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术问题，本专利技术提供了一种隧道竖向位移监测装置及连续监测方法。
[0005]一方面，提供了一种隧道竖向位移监测装置，所述装置包括：
[0006]两个传力板；
[0007]弹簧，两端分别与两个所述传力板连接；
[0008]传力杆，一端与其中一个所述传力板底部连接；
[0009]振弦式压力盒，与远离所述传力杆的所述传力板顶部连接；
[0010]所述传力杆、传力板、弹簧和振弦式压力盒均位于沉降监测孔内，且所述传力杆远离所述传力板的端部与所述沉降监测孔的底部连接。
[0011]进一步地，与所述传力杆连接的传力板上设置有螺母，所述传力杆的端部设置有螺栓，所述传力杆的螺栓与所述螺母螺纹连接。
[0012]进一步地，所述传力杆与沉降监测孔的底部通过锚固剂找平固定。
[0013]进一步地，所述装置还包括：显示屏，与所述振弦式压力盒电连接；
[0014]所述显示屏上连接有信号发射器，用于用将监测数据发送至服务平台。
[0015]进一步地，所述沉降监测孔的底部设置有放置孔，在所述放置孔内通过沙子埋有孔隙水传感器；
[0016]所述孔隙水传感器与显示屏电连接。
[0017]进一步地，所述振弦式压力盒直径与沉降监测孔直径一致；
[0018]所述振弦式压力盒上表面低于基底平面，顶部通过钢板固定。
[0019]进一步地，所述装置还包括：保护盖；
[0020]所述保护盖包括：上部圆环、圆筒、下部圆环和把手；
[0021]所述上部圆环内壁与所述圆筒顶部外壁连接，所述下部圆环外壁与所述圆筒底部
内壁连接，所述把手与所述下部圆环的内壁连接，且所述把手位于所述圆筒内；
[0022]所述圆筒和所述下部圆环位于所述沉降监测孔内，所述上部圆环位于所述沉降监测孔外；
[0023]所述保护盖用于在所述沉降监测孔后防止所述沉降监测孔塌孔，缩孔。
[0024]进一步地，所述圆筒的长度小于小于观测点到地表的距离；
[0025]所述圆筒的外径与所述沉降监测孔的内径相同。
[0026]另一方面，提供了一种隧道竖向位移连续监测方法，通过上述一种隧道竖向位移监测装置进行监测，所述方法包括：
[0027]选择沉降点钻沉降监测孔；
[0028]将传力杆、传力板、弹簧和振弦式压力盒连接后，将所述传力杆朝下放入沉降监测孔，与监测地层紧密连接，然后进行连续监测；
[0029]监测过程中所述振弦式压力盒与受力之间关系为
[0030]P＝k(λ
‑
λ
o
)
2 (1)
[0031]式(1)中，P为振弦式压力盒所受到的应力；k为转换系数；λ为振弦式压力盒监测频率；λ
o
振弦式压力盒初始频率；
[0032]若λ≥λ
o
时，基底隆起，反之基底下沉。
[0033]进一步地，所述方法还包括：计算沉降值h；
[0034]沉降值h与所述振弦式压力盒受力之间的关系为：
[0035][0036]式(2)中，P为振弦式压力盒所受到的应力；A为传力板面积；K为弹簧的弹性系数；h为沉降监测值。
[0037]本专利技术提供的技术方案的有益效果是：在本专利技术中，隧道竖向位移监测装置由传力板、弹簧、传力杆和振弦式压力盒组成，安装方便，测点多，钻孔小，应力释放小，能有效的减小对隧道基底围岩的扰动，可以更加精确的对基底沉降、应力情况进行监测，能够连续，准确的获得监测数据，且能多点同时监测，提高了监测效率，测点检测结束，还可以重复利用，降低费用。
[0038]另外，本专利技术还包括保护盖，用于在沉降监测孔钻孔完成后，避免隧道中工人，车辆活动对沉降监测孔造成损伤，引起塌孔，缩孔，以及隧道中的杂物进入沉降监测孔中，导致测量不准确，起到对沉降观测孔的保护作用。
附图说明
[0039]图1是本专利技术提供的一种隧道竖向位移监测装置的结构示意图；
[0040]图2是本专利技术提供的一种传力板和弹簧的连接示意图；
[0041]图3是本专利技术提供的一种传力杆的结构示意图；
[0042]图4是本专利技术提供的一种保护盖的结构示意图；
[0043]图5是本专利技术提供的一种上部圆环的结构示意图；
[0044]图6是本专利技术提供的一种下部圆环的结构示意图；
[0045]图7是本专利技术提供的一种圆筒的结构示意图；
[0046]图8是本专利技术提供的一种隧道竖向位移监测装置的结构示意图。
[0047]附图标记：1
‑
传力板；2
‑
弹簧；3
‑
传力杆；4
‑
振弦式压力盒；5
‑
沉降监测孔；6
‑
螺栓；7
‑
显示屏；8
‑
隧道围岩；9
‑
上部圆环；10
‑
圆筒；11
‑
下部圆环；12
‑
把手；13
‑
沙子；14
‑
孔隙水传感器。
具体实施方式
[0048]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0049]参见图1
‑
3，一种隧道竖向位移监测装置，包括：两个传力板1、弹簧2、传力杆3和振弦式压力盒4，弹簧2的两端分别与两个传力板1焊接，保证力能够均匀的传递不损失，其中一个传力板1上设置有螺母，传力杆3的端部固定连接有螺栓6，传力杆1的螺栓6与传力板1底部的螺母螺纹连接，从而可以根据沉降监测孔5的高度调节传力杆3的长度，也保证从监测地层传来的力能通过传力杆3传递至弹簧2上，另一个传力板1与振弦式压力盒焊接，保证从下部传来的力能完成传递到振弦式压力盒4上，振弦式压力盒4直径与沉降监测孔5直径一致，振弦式压力盒4上表面略低于基底平面，顶部通过钢板覆盖固定，其中，振弦式压力盒4为双面振弦式压力盒4。
[0050]传力杆3远离传力板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述装置包括：两个传力板(1)；弹簧(2)，两端分别与两个所述传力板(1)连接；传力杆(3)，一端与其中一个所述传力板(1)底部连接；振弦式压力盒(4)，与远离所述传力杆(3)的所述传力板(1)顶部连接；所述传力杆(3)、传力板(1)、弹簧(2)和振弦式压力盒(4)均位于沉降监测孔(5)内，且所述传力杆(3)远离所述传力板(1)的端部与所述沉降监测孔(5)的底部连接。2.根据权利要求1所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，与所述传力杆(3)连接的传力板(1)的上设置有螺母，所述传力杆(3)的端部设置有螺栓(6)，所述传力杆(3)的螺栓(6)与所述螺母螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述传力杆(3)与所述沉降监测孔(5)的底部通过锚固剂找平固定。4.根据权利要求1所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述装置还包括：显示屏(7)，与所述振弦式压力盒(4)电连接；所述显示屏(7)上连接有信号发射器，用于将监测数据发送至服务平台。5.根据权利要求4所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述沉降监测孔(5)的底部设置有放置孔，在所述放置孔内通过沙子(13)埋有孔隙水传感器(14)；所述孔隙水传感器(14)与显示屏(7)电连接。6.根据权利要求1所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述振弦式压力盒(4)直径与所述沉降监测孔(5)直径一致；所述振弦式压力盒(4)上表面略低于基底平面，顶部通过钢板固定。7.根据权利要求1所述的一种隧道竖向位移监测装置，其特征在于，所述装置还包括：保护盖；所述保护盖包括：上部圆环(9)、圆筒(10)、下部圆环(11)和把手(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彬，户若琪，刘海波，刘强，宋战平，王东，赵瑞生，唐宝权，张树宇，李星星，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学中国铁建大桥工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：