一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，属于隧道工程技术领域。

背景技术：

目前，对隧道施工中的监测主要集中在掌子面后方隧道洞室的拱顶沉降及水平收敛变形常规监测项目，因受人工或机械开挖影响对掌子面前方土体的挤出变形及沉降变形监测很少。

隧道开挖对围岩的扰动影响范围是三维的，除了对掌子面径向围岩有影响，隧道轴向掌子面前方的围岩也会产生较大的影响，研究表明：隧道区域至少30％的收敛变形是在掌子面到来之前产生的，掌子面前方的围岩首先会发生变形，接着洞壁的收敛才会发生，隧道内的收敛变形只是围岩总变形的一部分。国内隧道工程随着机械水平的不断提高，其开挖方法也由多台阶分部开挖向全断面开挖转变，因此维持掌子面超前核心土的稳定也变得更加重视，对超前核心土的变形监测也变得愈发重要，因此设计一种操作简单、受人为操作及施工影响小、监测精度高的设备显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于监测掌子面前方核心土体挤出变形，判定超前核心土稳定性，为机械化全断面施工提供指导依据。具体技术方案如下：

一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，包括：PVC测管(1)、橡胶套管(2)和激光扫描仪(3)；PVC测管(1)由多个PVC螺纹管(4)通过橡胶套管(2)连接而成，每根PVC螺纹管的一端开放，另一端为半密封断面，且沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T字交叉的荧光线，其交点作为测量隧道掌子面挤出变形的测点；一根PVC螺纹管的半密封断面与相邻的PVC螺纹管的开放端相连；激光扫描仪(3)用于扫描测量PVC 测管(1)中各个测点的位置信息。

所述的橡胶套管(2)与测管固定连接，可以通过胶水粘结或者铆钉连。

有益效果

本实用新型能够有效监测掌子面前方核心土体挤出变形，操作简单、受人为操作及施工影响小、监测精度高。

附图说明

图1、PVC测管组装示意图；

图2、PVC螺纹管半封闭端示意图；

图3、三维激光扫描检测示意图。

1-PVC测管，2-橡胶套管，3-激光扫描仪，4-PVC螺纹管。

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

具体实施方式

一种用于隧道掌子面挤出变形监测设备，属于隧道工程技术领域。其特征在于该监测设备由PVC测管、橡胶套管、激光扫描仪组成。

该测管由一连串的PVC螺纹管通过橡胶套管连接而成，每根PVC螺纹管的直径、长度可根据隧道地质情况及测量精度选定(包括0.5m,1m)，且PVC管的一端为半密封断面，沿半密封断面的半圆的直径和半径设置T 字交叉的荧光线，其交点作为测点。如图1所示两根PVC螺纹管连接时，前一根PVC螺纹管的开放端与后一根PVC螺纹管的半密封断面相连，再用橡胶套管套于两管连接处。然后将测管插入隧道掌子面岩土体，注浆使 PVC管与岩土体胶结牢固，再利用激光扫描仪在不同时段采集PVC测管各测点的三维坐标，如图3所示为激光扫描仪采集PVC测管各测点的三维坐标的示意图，最后对数据进行处理，可得出沿隧道轴向不同深度测点土体的沉降位移和水平位移。本实用新型设备操作简单，最大程度减少了监测过程中的人为影响因素，监测数据可最大程度的反映掌子面前方土体的沉降变形和挤出变形，为评价施工对围岩稳定性的影响提供依据。

本实用新型适用于采用隧道工程监测。

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。