专利名称:一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种量测装置，具体涉及一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，包括在底部设置有开口的箱体，所述箱体内均匀分布有若干钢绞线并设置有若干定滑轮，各钢绞线的一端固定在箱体顶部，另一端分别绕过定滑轮后穿过开口伸出箱体；所述箱体内钢绞线上分别设置有应变计，所述钢绞线箱体外一端连接有锚固元件。与传统多点位移计相比，本实用新型在洞外预先埋设，对隧道施工没有干扰，可以获得由隧道施工引起的洞顶围岩的全过程位移曲线；并且本实用新型精确度高，最小读数可达0.02mm，读数装置不受温度和湿度的影响，能累计读数。
【专利说明】一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种量测装置，具体涉及一种用于隧道围岩变形监测的多点位移
i+o
【背景技术】
[0002]随着我国交通事业的大力发展，越来越多的公路隧道开始修建。目前，公路隧道修建的核心知道理论就是“新奥法”，而围岩监控量测，信息反馈以知道施工又是“新奥法”的要点之一，因此公路隧道的施工，做好围岩的监控量测至关重要。隧道围岩的监控量测内容之一是围岩内部位移量测，围岩内部位移的变化直接反映了围岩和支护系统的力学形态，它不仅能够反映隧道开挖或支护后围岩内部位移情况、围岩松动范围、围岩稳定效果，而且为围岩应力和力学参数的反演分析提供了可靠的信息和依据，目前，常用的仪器主要有各种单点或多点位移计，此外，还有其他一些利用收敛计等间接量测围岩内部位移的方法。上述各种量测围岩内部位移的量测设备或方法都不同程度地存在以下问题:位移计成本高，安装不便；构造复杂，量测难度大；量测范围小，量测点数和深度受限；而结构简单的传感器，精度差，且量测不便，误差也较大。更重要的是监控量测的数据信息是隧道开挖后得到的，监测信息滞后于施工，围岩内部位移变化的信息不完整，且存在一定的损失，因此隧道围岩内部位移量测是隧道施工中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种可预先埋设、结构简单、测量方便的用于隧道围岩变形监测的多点位移计。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:包括在底部设置有开口的箱体，所述箱体内均匀分布有若干钢绞线并设置有若干定滑轮，各钢绞线的一端固定在箱体顶部，另一端分别绕过定滑轮后穿过开口伸出箱体；所述箱体内钢绞线上分别设置有应变计，所述钢绞线箱体外一端连接有锚固元件。
[0005]进一步的，所述钢绞线在箱体内的一端还连接有测力计。
[0006]进一步的，所述钢绞线与测力计之间还设置有用于调节钢绞线绷紧程度的螺纹伸缩装置。
[0007]进一步的，所述箱体外侧开口处设置有护线管，所述钢绞线在护线管内。
[0008]进一步的，所述护线管为PVC管。
[0009]进一步的，所述箱体内开口处还设置有具有多通道的总滑轮，所述各钢绞线分别通过总滑轮上不同的滑道后穿出箱体。
[0010]进一步的，所述钢绞线、锚固元件的数量均为5个。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:通过在箱体内设置钢绞线，并在钢绞线箱体外的一端设置锚固元件，在钢绞线线箱体内的部分设置测试元件，将锚固元件固定在孔壁某点岩土体上，当该点位置处的岩体发生竖向位移时，锚固元件通过受恒定拉力的钢绞线将位移变化传递给测试元件，进而可测出该点的岩石相对地表的位移变化。并且本实用新型的钢绞线和锚固元件可以根据量测的需要确定测点数量，可精准确定围岩松动范围，且锚固元件的埋设相对简单；与传统多点位移计相比，本实用新型在洞外预先埋设，对隧道施工没有干扰，可以获得由隧道施工引起的洞顶围岩的全过程位移曲线；并且本实用新型精确度高，最小读数可达0.02mm，读数装置不受温度和湿度的影响，能累计读数。
[0012]进一步的，通过设置测力计，能够对钢绞线的绷紧度进行监测。
[0013]进一步的，通过设置螺纹伸缩装置，能够对钢绞线的绷紧程度进行调节，防止钢绞线脱落或松弛情况的发生。
[0014]进一步的，通过设置护线管，减小钢绞线收到其他阻力的影响，保证测量精确度。
[0015]进一步的，通过设置总滑轮，不同钢绞线通过不同的滑道，消除各钢绞线之间的摩擦，从而保证钢绞线独立正常工作。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构示意图；
[0017]图2为螺旋伸缩装置示意图；
[0018]图3为固定总滑轮示意图；
[0019]图4为实施例现场布置示意图
[0020]其中:1为测力计，2为螺旋伸缩装置，3为应变计，4为测试箱，5为固定滑轮，6为钢绞线，7为固定总滑轮，8为护线管，9为锚固元件，901-905为第一一一第五锚固元件。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
[0022]参见图1，本实用新型包括在底部设置有开口的箱体4，箱体4内均匀分布有若干钢绞线6并设置有若干定滑轮5，参见图3，箱体4内开口处还设置有具有多通道的总滑轮7，各钢绞线6的一端固定在箱体4顶部，另一端分别绕过定滑轮5后，通过总滑轮7上不同的滑道后穿过开口伸出箱体4 ;箱体4内钢绞线6上分别设置有应变计3，所述钢绞线6箱体4外一端连接有销固元件9。钢绞线6在箱体4内的一端还连接有测力计1，参见图2，钢绞线6与测力计I之间还设置有用于调节钢绞线6绷紧程度的螺纹伸缩装置2。箱体4外侧开口处设置有护线管8，钢绞线6在护线管8内。护线管8采用PVC管。钢绞线6、锚固元件9的数量均为5个。
[0023]多点位移计第一至第五锚固元件901-905采用钻孔埋设，按照自下而上逐点安装。在最下部点位第一锚固原件901埋设时，首先是将其下放到预定深度，然后通过灌浆管将配置好的带有一定膨胀与速凝性的混凝土浆液或其他锚固剂等注入孔内，注入浆液的量按照达到孔内高度20cm进行控制，并使第一锚固原件901处于居中位置，以达到与围岩共同变形的目的；然后按照两测点之间的间距大小向孔内填充一定高度的泥浆，为避免钢绞线6下移过程中受到摩阻力的影响，将其装入PVC护线管8内，并且在测试箱内装有固定滑轮5，钢绞线6通过固定滑轮5能够实现顺利移动，以此类推，可将所有锚固原件901-905安装就位。此外，为防止监控量测过程中钢绞线6产生意外脱落或松弛等情况的发生，在测试箱的顶部安装有测力计I和螺旋伸缩装置2，通过螺旋伸缩装置调节和测力计读数以使钢绞线6始终保持恒定的绷紧度，应变计3通过钢绞线6与第一至第五锚固元件901-905相联系，当锚固元件发生竖向位移时通过钢绞线6传递给应变计3，从而得到锚固点处的竖向位移；测试箱4起到固定和保护各种测试元件的作用。
[0024]本实用新型的具体实施例和测试结果:
[0025]实例施步骤:
[0026]1.采用百米钻机，以108mm的钻杆钻孔到预设深度，成孔后用清水置换，保证孔内光滑清洁。
[0027]2.自下而上依次安装第一锚固元件901到第五锚固元件905，安装时保证各锚固元件9位于孔内居中位置。
[0028]3.锚固元件9安装时，使钢绞线6穿过护线管8，绕过固定滑轮5、固定总滑轮7，保证销固元件9发生位移时，能通过钢绞线6及时反映到应变计3上。
[0029]4.将应变计3固定于箱体4内，箱体4顶部装有测力计I和螺旋伸缩装置2，调整箱体4调整至恰当位置。
[0030]5.将钢绞线6与应变计3连接，钢绞线6通过螺旋伸缩装置2调节和测力计I读数调整钢绞线6的松紧程度到合适为止。
[0031]6.通过应变计3读取测试结果。
[0032]测试结果:
[0033]现场共安装7组多点位移计，测试深度距地表为6m、7m、8m、9m、10m，布置断面如图4，得到了侧孔不同深度处围岩竖向位移。
【权利要求】
1.一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，包括在底部设置有开口的箱体(4)，所述箱体(4)内均匀分布有若干钢绞线(6)并设置有若干定滑轮(5)，各钢绞线(6)的一端固定在箱体(4)顶部，另一端分别绕过定滑轮(5)后穿过开口伸出箱体(4);所述箱体(4)内钢绞线(6)上分别设置有应变计(3)，所述钢绞线(6)箱体(4)外一端连接有锚固元件(9)。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述钢绞线(6)在箱体(4)内的一端还连接有测力计(I)。3.根据权利要求2所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述钢绞线(6)与测力计(I)之间还设置有用于调节钢绞线(6)绷紧程度的螺纹伸缩装置⑵。4.根据权利要求1所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述箱体(4)外侧开口处设置有护线管(8)，所述钢绞线(6)在护线管(8)内。5.根据权利要求4所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述护线管⑶为PVC管。6.根据权利要求1所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述箱体(4)内开口处还设置有具有多通道的总滑轮(7)，所述各钢绞线(6)分别通过总滑轮(7)上不同的滑道后穿出箱体(4)。7.根据权利要求1所述的一种用于隧道围岩变形监测的多点位移计，其特征在于，所述钢绞线(6)、锚固元件(9)的数量均为5个。
【文档编号】G01B5-02GK204286291SQ201420741101
【发明者】李又云, 刘保健, 张玉伟, 宁殿晶, 李盈灿 [申请人]长安大学