一种快速布置隧道监控测量点装置及施工方法与流程

1.本发明涉及隧道监控测量工程技术领域，具体涉及一种快速布置隧道监控测量点装置及施工方法。


背景技术：

2.由于隧道工程的特殊性、复杂性和隧道围岩的不确定性，对隧道围岩及支护结构等结构进行监控测量是确保隧道工程质量和安全的必不可少的手段；在隧道开挖施工过程中，布置隧道监控测量目的一是通过施工和环境监测进行信息反馈及预测，可以优化施工组织设计，指导现场施工，确保隧道施工的安全和质量；二是可以掌握围岩动态，了解支护结构在不同工况时受力状态和应力分布，可以对围岩稳定性作出评价；三是监测信息可以验证支护结构参数，评价支护结构、施工方法的合理性及安全性。
3.现有技术中，围岩监测点布置方法是人工在监测点位钻孔，钻孔内通过膨胀螺栓定位基板，便于在基板上粘贴反光片，反光片的倾斜角度位置是通过围岩内倾斜钻孔进行定位实现，再利用全站仪定期对监测点进行信息反馈，来掌握隧道围岩监测点位置的沉降变形情况。但人工钻孔定位监测点施工时，存在以下问题：一是围岩监测点位置的反光片倾斜角度调节不便，容易因安装定位误差造成监测信息误差；二是通过钻孔内安装膨胀螺栓，开挖爆破施工时容易引起钻孔内膨胀螺栓锚固监测点位置松动，进而会造成监测信息误差；三是监测点位置安装的反光片外露，极易因落石或机械碰撞损坏，后期进行布置反光片时，隧道围岩净空过高，布置反光片监测点难度大，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种快速布置隧道监控测量点装置及施工方法，用于实现围岩监测点位置定位安装牢固，且减少监测点位置的反光片受外界因素影响的问题。
5.本发明所解决的技术问题为：
6.(1)用于解决围岩监测点位置的反光片倾斜角度调节不便的问题；
7.(2)用于解决挖爆破施工时容易引起监测点位置松动的问题；
8.(3)用于解决外露的反光片易受到落石或机械碰撞损坏的问题。
9.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
10.一种快速布置隧道监控测量点装置，包括槽钢基底、防护板、球头定位壳、调节球头、基板和反光片，所述槽钢基底的两侧翼缘板上分别焊接固定防护板，所述槽钢基底的腹板上可拆卸连接球头定位壳，所述球头定位壳内转动连接调节球头，所述调节球头的一部分球形面向外伸出球头定位壳，且调节球头向外伸出球形面上点焊连接基板，所述基板上粘贴连接反光片。
11.作为本发明进一步的方案：所述防护板的一板端与槽钢基底的翼缘板边端相齐平设置，防护板的另一板端延展至反光片正上方。
12.作为本发明进一步的方案：所述防护板与槽钢基底的翼缘板之间开设有相互贯通
的多个竖向孔。
13.作为本发明进一步的方案：所述槽钢基底的腹板上开设有多个横向孔。
14.作为本发明进一步的方案：所述球头定位壳的圆周壁上螺纹连接有多个顶紧螺栓，多个顶紧螺栓的尾端用于抵触锁定调节球头。
15.作为本发明进一步的方案：所述球头定位壳紧贴槽钢基底的一侧开口端设有一体结构的定位盘，所述定位盘通过均布设置的多个紧固螺栓与槽钢基底之间相装配连接，且多个紧固螺栓的尾端分别螺纹连接有防松螺母。
16.作为本发明进一步的方案：所述槽钢基底的腹板上且位于球头定位壳的两侧对称设置有挡板，两侧挡板与两侧防护板之间围成防护腔。
17.作为本发明进一步的方案：所述防护腔内可拆卸连接防护罩。
18.作为本发明进一步的方案：所述防护罩为一端开口的罩体，防护罩的开口端插设连接在防护腔内，且防护罩的截面呈方形或圆形状。
19.作为本发明进一步的方案：一种快速布置隧道监控测量点装置的施工方法，包括如下步骤：
20.步骤一、在确定监测点位置的围岩上开挖槽钢基底形状的浇筑槽，备用；
21.步骤二、通过在槽钢基底的两侧翼缘板上焊接固定防护板，且在槽钢基底的腹板上垂直焊接固定两个挡板；
22.步骤三、槽钢基底的腹板上开设多个横向孔，且槽钢基底的翼缘板与防护板之间开设相互贯通的多个竖向孔；
23.步骤四、通过把调节球头放入球头定位壳的内腔中，球头定位壳紧贴安装在槽钢基底的腹板上，调节球头向外伸出球头定位壳的球形面上点焊连接基板，基板上粘贴连接反光片；
24.步骤五、反光片安装后，槽钢基底扣合在浇筑槽内，反光片的倾斜监测角度通过调节球头转动调节，倾斜监测角度微调后，通过旋转球头定位壳上螺纹连接的顶紧螺栓，顶紧螺栓抵触锁定调节球头，并通过全站仪对监测点位置的反光片观测并记录初始数值；
25.步骤六、在喷射混凝土前，两侧挡板与两侧防护板之间围成的防护腔内插设连接防护罩，完成后采用喷射混凝土法向浇筑槽内高速喷射混凝土料，喷射混凝土料的厚度不超过挡板的宽度大小；
26.步骤七、喷射混凝土料把槽钢基底和围岩一体硬化后，取下防护罩，定期通过全站仪对监测点位置的反光片观测并记录数值。
27.本发明的有益效果：
28.(1)通过把槽钢基底埋设在围岩监测点位置，槽钢基底上通过螺栓装配连接球头定位壳，球头定位壳内转动连接调节球头，调节球头向外伸出球形面上点焊连接基板，基板上粘贴连接反光片，反光片的倾斜监测角度通过基板随调节球头旋转，操作便捷高效，适用于反光片倾斜监测角度的精度调节，可以减少因安装定位误差造成监测信息误差；
29.(2)采用喷射混凝土法向埋设的槽钢基底喷射混凝土浆料，使得槽钢基底和围岩一体硬化，安装稳定牢靠，避免因钻孔受到爆破施工而引起监测点位置松动，同时调节球头通过多个顶紧螺栓抵触锁定，限制调节球头的旋转，保证反光片倾斜监测角度调节位置的稳定性，从而较少监测信息误差；
30.(3)反光片通过基板支撑安装的反光片外露在围岩的埋设监测点位置，槽钢基底的两侧翼缘板上分别焊接固定防护板，可以对围岩监测点位置外露的反光片进行安全防护作用；
31.(4)本发明中槽钢基底上焊接防护板和挡板，以及组装的球头定位壳、调节球头、基板和反光片可以预先在隧道地面进行安装完成，装配安装高效，有助于缩短隧道围岩监测点位置处高空作业时间，减少高空作业带来的风险隐患和安装空间受限的问题。
附图说明
32.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
33.图1是本发明的槽钢基底上组装反光片正视图；
34.图2是图1中的a-a向截面示意图；
35.图3是本发明的槽钢基底上组装反光片侧视图；
36.图4是本发明的槽钢基底上设置防护板示意图；
37.图5是本发明的防护板结构俯视图；
38.图6是本发明的球头定位壳结构示意图；
39.图7是本发明的防护腔内插设连接截面呈方形的防护罩示意图；
40.图8是本发明的防护腔内插设连接截面呈圆形的防护罩示意图。
41.图中：1、槽钢基底；2、防护板；3、球头定位壳；30、定位盘；4、调节球头；5、基板；6、反光片；7、顶紧螺栓；8、挡板；9、防护腔；10、防护罩；11、横向孔；12、竖向孔；13、紧固螺栓；14、防松螺母。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
43.实施例1
44.请参阅图1-8所示，本发明为一种快速布置隧道监控测量点装置，包括槽钢基底1，槽钢基底1的两侧翼缘板上分别焊接固定防护板2，防护板2的一板端与槽钢基底1的翼缘板边端相齐平设置，防护板2的另一板端延展至反光片6正上方，通过防护板2可以避免落石或机械碰撞损坏反光片6，对围岩监测点位置外露的反光片6进行安全防护作用。
45.槽钢基底1的腹板上可拆卸连接球头定位壳3，球头定位壳3紧贴槽钢基底1的一侧开口端设有一体结构的定位盘30，定位盘30通过均布设置的多个紧固螺栓13与槽钢基底1之间相装配连接，且多个紧固螺栓13的尾端分别螺纹连接有防松螺母14，槽钢基底1上可拆卸连接球头定位壳3方便，且连接稳定可靠，球头定位壳3内转动连接调节球头4，调节球头4的一部分球形面向外伸出球头定位壳3，且调节球头4向外伸出球形面上点焊连接基板5，基板5上粘贴连接反光片6，通过把调节球头4转动限位在球头定位壳3内，反光片6的倾斜监测角度通过基板5随调节球头4旋转，操作便捷高效，适用于反光片6倾斜监测角度的精度调节，可以减少因安装定位误差造成监测信息误差。
46.球头定位壳3的圆周壁上螺纹连接有多个顶紧螺栓7，多个顶紧螺栓7的尾端用于抵触锁定调节球头4，反光片6的倾斜监测角度调节完成后，避免因受到爆破施工时造成反光片6的倾斜监测角度偏移，通过多个顶紧螺栓7进行抵触锁定调节球头4，从而锁定限制调节球头4的转动，从而避免反光片6监测点位置偏移而造成监测信息误差。
47.防护板2与槽钢基底1的翼缘板之间开设有相互贯通的多个竖向孔12，槽钢基底1的腹板上开设有多个横向孔11，通过把槽钢基底1锚固在监测点位置时，采用喷射混凝土法将槽钢基底1预埋在围岩监测点位置，所开设的多个横向孔11和多个竖向孔12用于喷射混凝土料溢出通过，增大喷射混凝土料与槽钢基底1的接触面积，从而加强喷射混凝土料硬化时，槽钢基底1的预埋在围岩监测点位置处稳定可靠。
48.槽钢基底1的腹板上且位于球头定位壳3的两侧对称设置有挡板8，设置的挡板8用于阻挡喷射混凝土料，避免喷射混凝土料硬化球头定位壳3，而造成球头定位壳3更换维修不便，两侧挡板8与两侧防护板2之间围成防护腔9，防护腔9内可拆卸连接防护罩10，防护罩10为一端开口的罩体，防护罩10的开口端插设连接在防护腔9内，且防护罩10的截面呈方形或圆形状，设置的防护罩10用于罩设反光片6，在喷射混凝土埋设槽钢基底1时，避免混凝土污渍反光片6，影响监测准确性。
49.实施例2
50.请参阅图1-8所示，一种快速布置隧道监控测量点装置的施工方法，包括如下步骤：
51.步骤一、在确定监测点位置的围岩上开挖槽钢基底1形状的浇筑槽，备用，所开设的浇筑槽用于埋设安装槽钢基底1；
52.步骤二、通过在槽钢基底1的两侧翼缘板上焊接固定防护板2，且在槽钢基底1的腹板上垂直焊接固定两个挡板8，通过防护板2和挡板8一体焊接在槽钢基底1上，防护板2用于安全防护反光片6使用，避免落石或机械碰撞损坏反光片6；挡板8用于隔断喷射混凝土料的流动，避免喷射混凝土料硬化球头定位壳3，而造成球头定位壳3更换维修不便；
53.步骤三、槽钢基底1的腹板上开设多个横向孔11，且槽钢基底1的翼缘板与防护板2之间开设相互贯通的多个竖向孔12，所开设的多个横向孔11和多个竖向孔12用于喷射混凝土料溢出通过，增大喷射混凝土料与槽钢基底1的接触面积，从而加强喷射混凝土料硬化时，槽钢基底1的预埋在围岩监测点位置处稳定可靠；
54.步骤四、通过把调节球头4放入球头定位壳3的内腔中，球头定位壳3紧贴安装在槽钢基底1的腹板上，调节球头4向外伸出球头定位壳3的球形面上点焊连接基板5，基板5上粘贴连接反光片6，反光片6安装方便，且，反光片6的倾斜监测角度通过基板5随调节球头4旋转，操作便捷高效，适用于反光片6倾斜监测角度的精度调节，可以减少因安装定位误差造成监测信息误差；
55.步骤五、反光片6安装后，槽钢基底1扣合在浇筑槽内，反光片6的倾斜监测角度通过调节球头4转动调节，倾斜监测角度微调后，通过旋转球头定位壳3上螺纹连接的顶紧螺栓7，顶紧螺栓7抵触锁定调节球头4，并通过全站仪对监测点位置的反光片6观测并记录初始数值；
56.步骤六、在喷射混凝土前，两侧挡板8与两侧防护板2之间围成的防护腔9内插设连接防护罩10，完成后采用喷射混凝土法向浇筑槽内高速喷射混凝土料，喷射混凝土料的厚
度不超过挡板8的宽度大小，喷射混凝土法是通过喷浆机将混凝土浆料射流至浇筑槽内，从而使得槽钢基底1和围岩一体硬化，埋设稳定牢靠，通过防护罩10罩设反光片6，在喷射混凝土埋设槽钢基底1时，避免混凝土污渍反光片6，影响监测准确性；
57.步骤七、喷射混凝土料把槽钢基底1和围岩一体硬化后，取下防护罩10，定期通过全站仪对监测点位置的反光片6观测并记录数值。
58.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。