一种隧道初期沉降测量工具的制作方法
【专利摘要】本发明一种隧道初期沉降测量工具，属于测量仪器【技术领域】；具体是一种隧道爆破开挖后，能够直观的显示出残留在隧道顶部自然基岩中隧道初期沉降测量工具的长度，能够在爆破后第一时间确定隧道顶部自然基岩初期下沉量的隧道初期沉降测量工具。隧道初期沉降测量工具包括刻度尺和设置在刻度尺外周的混凝土外层；刻度尺设置在混凝土外层的中心，刻度尺的材质为易脆断不易生锈、磁铁可以吸住的金属物质；混凝土外层为圆柱体，按照延长每200毫米设置成不同的颜色，混凝土的强度为C10。本发明具有把隧道顶部自然基岩下沉量进行精确记录的优点；并具有对科学统计、推算、预测隧道顶部坍方的几率，防止隧道开挖过程发生坍方事故有使用价值的优点。
【专利说明】一种隧道初期沉降测量工具
【技术领域】
[0001]本发明属于测量仪器【技术领域】，具体涉及一种隧道初期沉降测量工具。
【背景技术】
[0002]目前无论是高铁、公路、水利及城市轨道交通工程，有大量的隧道工程，隧道开挖多采用新奥法施工，重点是隧道的光面、预裂爆破，光爆、预裂爆破能降低对周围岩石扰动，充分发挥岩石的自稳，同时保持岩面平整，降低初支喷射料及支护材料的使用量，加快进度，施工效率提高。
[0003]爆破工程技术人员对于隧道及山体爆破在设计光面、预裂爆破参数需查阅大量的资料，选取孔距及装药集中度合理的公式及参数，需要耗费大量的时间和精力，有时资料不全，甚至选取的参数不合理，达不到光爆的效果。有时由于震动过大或者扰动影响，会为隧道会发生坍方事故埋下隐患。
[0004]由于地质的复杂性在软弱围岩爆破后，受震动影响，隧道顶部自然基岩有下沉的现象。但在爆破的瞬间，爆破面附近一定时间内无法站人和进行测量工作，所以隧道顶部自然基岩初期下沉量无法精确得到，目前国内外对此项数值在超前预测隧道塌方几率时忽略不计，这也是目前没有真正超前预测出隧道塌方事故的一个主要原因。本发明就是对于该范围岩层初期的下沉量进行有效测量的技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于公开了一种隧道初期沉降测量工具。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种隧道初期沉降测量工具，包括刻度尺，其中，所述隧道初期沉降测量工具还包括设置在刻度尺外周的混凝土外层；所述刻度尺设置在混凝土外层的中心，刻度尺的材质为易脆断不易生锈、磁铁可以吸住的金属；所述混凝土外层为圆柱体，按照延长每200毫米设置成不同的颜色，混凝土的强度为C10。
[0008]上述技术方案所述的隧道初期沉降测量工具，其中，隧道初期沉降测量工具的混凝土外层为成段预制，每段颜色混凝土长度误差为±0.3毫米。
[0009]上述技术方案所述的隧道初期沉降测量工具，其中，所述刻度尺为金属尺。
[0010]上述技术方案所述的隧道初期沉降测量工具，其中，刻度尺与混凝土外层通过胶结固定。
[0011]上述技术方案所述的隧道初期沉降测量工具，其中，混凝土外层直径为5.5厘米。
[0012]本发明具有以下有益效果:
[0013](1)、本发明的隧道初期沉降测量工具是在隧道采用定向光面爆破后，对隧道顶部自然基岩初期下沉量进行测量的工具，对于超前预测隧道坍方事故有使用价值。
[0014](2)、本发明的隧道初期沉降测量工具的混凝土外层每延长200毫米用不同颜色标注，能够直观的显示出残留在基岩中下沉测量尺的长度。
[0015](3)、本发明的隧道初期沉降测量工具的中心设置有刻度尺，能够准确的测量残留在基岩中下沉测量尺的长度。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0016]1、图1为本发明隧道初期沉降测量工具的结构示意图；
[0017]2、图2为图1所示的A向示意图；
[0018]3、图3为本发明隧道初期沉降测量工具使用状态示意图。
[0019]图号说明:
[0020]1、刻度尺；2、混凝土外层，21、A色混凝土外层，22、B色混凝土外层，23、C色混凝土外层。
【具体实施方式】
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[0021]为使本发明的技术方案便于理解，以下结合具体实施例对本发明一种隧道初期沉降测量工具作进一步的说明。
[0022]实施例1:一种隧道初期沉降测量工具:
[0023]一种隧道初期沉降测量工具，包括刻度尺1和设置在刻度尺外周的混凝土外层2 ；所述刻度尺1设置在混凝土外层2的中心，刻度尺1的材质为易脆断不易生锈、磁铁可以吸住的金属；所述混凝土外层2为圆柱体，按照延长每200毫米设置成不同的颜色(21，22，23)，混凝土的强度为C10 ;刻度尺1与混凝土外层2通过胶结固定。
[0024]实施例2:—种隧道初期沉降测量工具:
[0025]本实施例与实施例1完全相同，区别仅在于本实施例中刻度尺1为金属尺。
[0026]上述实施例1和2中的隧道初期沉降测量工具的直径为5.5厘米，为成段预制，每段颜色混凝土长度制造误差为±0.3毫米。金属尺要通长插入混凝土外层中心，在平台上胶结固定，隧道初期沉降测量工具表面要保持成直线，不可弯曲。
[0027]本发明隧道初期沉降测量工具的使用状态示意图如图3所示，使用过程如下:
[0028]1、在爆破前，先在既有岩面钻专用孔，要求孔深超过设计开挖顶面1米以上，孔直径60晕米；
[0029]2、在已钻成的孔中插入本发明的隧道初期沉降测量工具(隧道初期沉降测量工具要露出既有岩石待开挖断面500毫米长，方便确定隧道初期下沉测量尺倾斜的角度，用来推算爆破后隧道下沉测量尺留在岩石中部分的顶面标高)，然后用水泥浆或液体胶把隧道初期沉降测量工具固定到成型的钻孔中，待水泥浆达到强度或液体胶固化后方可进行控制爆破；
[0030]3、在隧道采用控制爆破后，隧道顶部自然基岩面可见隧道初期沉降测量工具的断面，根据隧道初期沉降测量工具的颜色和金属尺的刻度可以计算出残留在自然基岩中隧道初期沉降测量工具的长度；
[0031]4、首先对爆破前对隧道初期沉降测量工具露在空中头部的标高a进行测量；其次在光面控制爆破后，测量隧道初期下沉测量尺露在隧道顶部自然基岩面的头部标高b’ ；第三在已知隧道初期下沉测量尺埋在岩层中倾斜角度r和爆破后隧道初期下沉测量尺留在隧道顶部岩层里的长度L2，可以推算出隧道初期下沉测量尺露在隧道顶部自然基岩的头部理论标高b。爆破后隧道初期下沉测量尺露在隧道顶部自然基岩的头部理论标高与实际标高代数差Λ，就是爆破后隧道顶部自然基岩初期下沉量的数值。
[0032]沉降量计算如下:
[0033]b = a+ (S-L2) sin r
[0034]Δ= b-b>
[0035]其中:
[0036]Δ:隧道顶部自然基岩初期下沉量
[0037]b’:爆破后隧道初期沉降测量工具b’点实际测量标高。
[0038]b:爆破后理论推算隧道初期沉降测量工具b点标高。
[0039]a:爆破前隧道初期沉降测量工具头部标高。
[0040]r:爆破前隧道初期沉降测量工具插入自然基岩里的角度，通过现场测量取得。
[0041]S:隧道初期沉降测量工具全长。
[0042]L2:爆破后理论推算隧道初期沉降测量工具留在自然基岩里的长度。
[0043]L1:爆破前测量工具漏在岩石外面的长度。
[0044]以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上和实质上的限制，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用以上所揭示的技术内容和推导过程，而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种隧道初期沉降测量工具，包括刻度尺，其特征在于:所述隧道初期沉降测量工具还包括设置在刻度尺外周的混凝土外层；所述刻度尺设置在混凝土外层的中心，刻度尺的材质为易脆断不易生锈、磁铁可以吸住的金属；所述混凝土外层为圆柱体，按照延长每200毫米设置成不同的颜色，混凝土的强度为C10。
2.根据权利要求1所述的隧道初期沉降测量工具，其特征在于:隧道初期沉降测量工具的混凝土外层为成段预制，每段颜色混凝土长度误差为±0.3毫米。
3.根据权利要求1或2所述的隧道初期沉降测量工具，其特征在于:所述刻度尺为金属尺。
4.根据权利要求1?3中任一权利要求所述的隧道初期沉降测量工具，其特征在于:刻度尺与混凝土外层通过胶结固定。
5.根据权利要求4所述的隧道初期沉降测量工具，其特征在于:所述混凝土外层直径为5.5厘米。
6.根据权利要求1?3任一权利要求所述的隧道初期沉降测量工具，其特征在于:所述混凝土外层直径为5.5厘米。
【文档编号】G01C5/00GK104316023SQ201410428628
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】张银山, 张美娇 申请人:张美娇