[发明专利]用于隧道仰坡土体滑移开裂监测的监测仪器及监测方法

说明书

技术领域

本专利涉及边/仰坡监测技术领域，尤其是涉及到用于隧道仰坡土体滑移开裂监测的监测仪器。

背景技术

我国山岭分布面积广，在山岭地区修建地下隧道工程，施工中需要及时对仰坡的滑移开裂情况进行观测以保证隧道工程的安全，防止仰坡滑移开裂造成灾害事故。我国已开展了大量的基坑边坡、道路边坡监测工作，但由于隧道仰坡土体地质条件复杂以及植被覆盖等原因，在仰坡发生土体滑移开裂时不容易被发现和预警；同时，国内外对于隧道仰坡监测的仪器尚少。

发明内容

本专利的目的是为实现对隧道仰坡土体滑移开裂进行监测，设计一种结构简单实用的监测仪器，可用于隧道工程的仰坡土体滑移开裂的监测工作，及时掌握施工过程中仰坡土体的变形规律，有利于实际隧道工程的安全施工。

本发明的用于隧道仰坡土体滑移开裂监测的监测仪器，包括两部分：前点固定装置、后点固定装置。

所述前点固定装置，包括：依次连接固定的金属硬杆、球形阀、电子智能测量仪，所述金属硬杆埋入土体，用于固定前点固定装置；所述球形阀，能够沿金属硬杆360度旋转，可以保证两点之间在不同坡度下使用；所述电子智能测量仪，包括微型显示器和金属圆环，用于在金属圆环受拉产生位移后显示两点之间的位移变化，通过记录前、后两点之间距离的变化，即可得出两点之间土体发生开裂的位移值。

所述后点固定装置，包括：金属硬杆、钢卷尺、球形阀；所述钢卷尺、球形阀依次固定在金属硬杆上，所述金属硬杆埋入土体，用于固定后点固定装置；所述球形阀，能够沿金属硬杆360度旋转，可以保证两点之间在不同坡度下使用；所述钢卷尺的尺条的端部设有挂钩，该挂钩与电子智能测量仪的金属圆环相连，前、后两测点可以通过钢卷尺端部挂钩相连后收紧尺条。

作为本发明的进一步改进，所述后点固定装置的球形阀上还设有定位销，钢尺上每隔10cm有一圆孔，可以使定位销穿过固定尺条。

所述金属硬杆长度为1～3m，靠近金属硬杆顶部有球形阀，可以保证两点之间在不同坡度下使用。

本发明使用时前、后两个装置通过钢卷尺相连，在前点电子智能测量仪上读出数据。

本发明还提供了一种用于隧道仰坡滑移开裂监测的监测仪器的监测方法，包括以下步骤：

A.在隧道仰拱地表沿着隧道轴线方向钻点位孔，尽可能保证两点之间连线与隧道走向平行；将监测仪器的前、后固定装置的金属硬杆插入孔中，使用水泥砂浆将两点固定牢固，便于数据测量。

B.前后固定装置固定好之后，将后点固定装置的钢卷尺的尺条拉开，拉起定位销，将钢卷尺的端部挂钩与前点固定装置上的电子智能测量仪的端部圆环相连。

C.收紧钢卷尺的尺条，按下定位销，打开前点固定装置的电子智能测量仪，待数据稳定后记录下初始读数。

D.通过记录不同时间下电子智能测量仪的读数，分析两点之间数据变化规律，即可得出两点之间是否发生土体开裂滑移。

本发明在监测设备前、后两点的布置需要在尽量平行于隧道走向方向埋设，前/后固定点的连线保证沿隧道走向方向布设；现场使用时前、后点固定装置应竖直深埋入监测钻孔中并使用水泥砂浆固定。

前点固定装置包括埋入土体金属硬杆、球形阀、电子智能测量仪，后点固定装置包括埋入土体金属硬杆、钢卷尺、球形阀以及定位销；在测点布置完成后，将后点固定装置钢卷尺与电子智能测量仪挂钩相连，两点之间拉紧后通过后紧固定位销，记下初始读数；通过记录不同时间下电子智能测量仪读数来监测仰坡土体位移变化。

前、后固定装置上有球形阀，可以使电子智能测量仪360度旋转并可以满足仰坡的倾斜角度，便于根据仰坡地形进行自动调节，所测数据更加贴近实际。

本发明的有益效果是：前、后固定装置上有球形阀，可以使电子智能测量仪360度旋转并可以满足仰坡的倾斜角度，便于根据仰坡地形进行自动调节，所测数据更加贴近实际；监测仪器，可以克服仰坡复杂地表情况用于仰坡土体滑移开裂的监测；本监测仪器分为两部分，便于携带；仪器组装简单，便于操作；仪器能够精确测量仰坡土体滑移开裂等变形情况，对隧道仰坡滑移开裂等灾害进行预警。

附图说明

图1是本发明后点固定装置尺条伸出时的结构示意图；

图2是本发明后点固定装置尺条收回时的结构示意图；

图3是本发明前点固定装置的结构示意图。

其中1.第一金属杆；2.钢卷尺；3.尺条；4.定位销；5.第一可转动球形阀；6.端部挂钩；7.第二金属杆；8.第二可转动球形阀；9电子智能测量仪；10.端部圆环。