[发明专利]用于矿山法隧道初支后净空检测的设备及施工方法

说明书

本发明提出了一种用于矿山法隧道初支后净空检测的设备及施工方法，设备包括移动单元、牵引单元、检测单元、连接单元、控制单元，移动单元为小车，小车沿预设导轨运行；牵引单元包括导轨，沿隧道中心线方向设置导轨，使小车沿导轨的轨道方向运行；小车上设置连接单元，连接单元包括第一连接部件和第二连接部件，其中第二连接部件为连接钢丝绳；检测单元的下部连接第一连接部件，使检测单元与所述小车连接，检测单元的顶端与第二连接部件的一端相连，检测单元外径与盾构直径相同；控制单元包括传感器，传感器设置于小车上，传感器的输入端与第二连接部件的另一端相连，用于测量连接钢丝绳的张力；本发明提供的设备简单可靠，使用成本低，工作效率高。

技术领域

本发明涉及工程施工领域的检测设备和方法，具体地说，涉及的是一种用于矿山法隧道初支后净空检测的设备及施工方法。

背景技术

随着国民经济的发展，城市地铁建设的进程不断加快，同时也面临着越来越多的挑战。当地铁隧道沿线地质情况变化较大时，单一的盾构法或矿山法已无法满足施工需求，需采用矿山法与盾构法相结合的施工方法对隧道进行开挖。

当隧道采用“矿山法开挖+盾构法衬砌”工法施工时，矿山法隧道断面的净空是影响盾构机能否顺利空推通过矿山法段的关键因素。陈文于2018年在《建材与装饰》发表的《复杂地层中盾构空推过矿山法隧道的施工风险及质量控制措施》一文中通过对广州、东莞等地的地铁隧道施工情况进行分析，指出盾构空推过矿山法隧道工法在施工时面临的首要风险是矿山法隧道欠挖,导致盾构空推时卡住刀盘。因此，有必要针对盾构空推段，提出一种检测矿山法隧道初支后净空的设备及其施工方法。

目前，在对矿山法隧道断面净空进行复测的相关技术中，广泛采用选取一定断面间隔布置测点的人工测量方法，然而该方法需投入大量劳动力，整体工作效率较低，且无法完全检查欠挖情况。经对现有技术文献检索发现，申请专利号为：201310561836.4，公开号为：CN103557828B，专利名称为：隧道净空测量仪，该专利自述“能精确检测隧道超欠挖的数据”。然而，该专利是通过测距仪上显示的距离值的变化大小确定是否超欠挖，但是并未对变化值的大小给出明确的区分标准，因此无法直观的检测隧道是否欠挖。此外，该单元包含多个液压杆件、多节竖杆、多根固定杆和多个测距仪，结构相对复杂，且单元的稳定性较差。因此，急需提出一种操作简单且能精确直观对矿山法隧道初支后进行净空检测的实用型设备。本发明专利提出了一种可以直观、精确的检测矿山法隧道净空的设备及施工方法，简单易行，可靠性高，有效地解决了无法全面检查隧道欠挖情况的难题，避免欠挖部位侵入盾构刀盘而造成盾构无法推进，设备结构简单，工作效率高，具有较好的社会和经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种用于矿山法隧道初支后净空检测的设备及施工方法，可以直观、精确地对矿山法隧道净空进行检测，结构简单，操作方便，并具有良好的稳定性，可以显著提高工作效率，节约施工成本。

本发明提供的第一方面为：一种用于矿山法隧道初支后净空检测的设备，所述设备包括移动单元、牵引单元、检测单元、连接单元、控制单元，其中，

所述移动单元为小车；

所述牵引单元包括导轨，所述导轨沿隧道中心线方向铺设，所述小车沿所述导轨运行；

所述小车上设置所述连接单元，所述连接单元包括第一连接部件和第二连接部件，其中，所述第二连接部件为连接钢丝绳；

所述检测单元的下部连接所述第一连接部件，使所述检测单元与所述小车连接，所述检测单元的顶端连接所述第二连接部件的一端，所述检测单元的外径与盾构直径相同；

所述控制单元包括传感器，所述传感器设置于所述小车上，所述传感器的输入端连接所述连接钢丝绳的另一端，用于测量所述连接钢丝绳的张力；

所述小车带动所述检测单元沿所述导轨运行，将所述检测单元的外径与隧道断面的直径进行比较，实现对矿山法隧道初支后净空进行检测。