[实用新型]一种隧道单点位移三维量测装置

说明书

本实用新型提供的一种隧道单点位移三维量测装置，该装置是由锚固模块、基点传导模块、位移量测模块和封闭模块组成，锚固模块是由树脂药卷或水泥药卷锚固剂与锚固管组成，可与岩体牢固粘合；基点传导模块与锚固模块螺纹连接；位移量测模块采用分离式机械法量测，其中一根刚性杆件作为水平横向位移量测基点，延伸至扩大孔中，另一根作为水平纵向和竖向位移的量测基点，采用激光灯和方格板直观显示当前的沿隧道纵向和竖向的位移量值；封闭模块可有效保护装置免受外力损伤。该装置具有良好的抗爆破震损性能和防潮性能，具有原位设点、自动量测、直观性强、经济适用的特点，能满足对偏压、高应力隧道内围岩单点位移进行三维量测的要求。

技术领域

本实用新型是一种隧道单点位移三维量测装置，涉及一种在隧道监控量测过程中对单点位移进行三维量测时，可通过原位设定基点，实现装置自动变形量测，彻底避免了认为监测误差，属于隧道监控量测技术领域。

背景技术

自隧道施工过程监控量测纳入施工必备辅助工序以来，点测法一直是监控量测的主要手段，在点测法的基础上相继经历了接触法和非接触法的技术变革，随着技术的提升，在非接触法的基础上又研发了自动化监测设备，考虑成本及精度层面，全站仪非接触法仍是当下隧道监控量测的主要手段，受限于行业规定，监控量测内容主要集中在洞内周边收敛和拱顶下沉以及洞口处地表下沉，而在当下的隧道修建过程中，常常遇到偏压、高应力、软岩、断层等地质障碍，这其中隧道监控所得到的数据多数有效反映围岩的运移规律，主要集中于隧道整体的竖向移动和隧道边墙的变形不对称性等方面。

基于上述问题，长期以来，工程技术人员进行了大量的研究，其中代表性成果有三维激光扫面技术、全景摄像、断面扫描仪等技术手段，经分析，该技术均需选定洞内基准点作为参照，一旦洞内基准点发生破损，所量测结果均大概率失真，并且对于隧道表面的含水量也有较高要求，除此之外，其监测成本也普遍较高，并且在信息共享及时性，装置耐久性、环境适应性等方面均存在不足，不仅无形中增加了建设成本，而且难以发挥监控量测的本质作用，给施工人员增加安全作业隐患。

发明内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种隧道单点位移三维量测装置，具有良好的抗爆破震损性能和防潮性能，具有原位设点、自动量测、直观性强、经济适用的特点，能满足对偏压、高应力隧道内围岩单点位移进行三维量测的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种隧道单点位移三维量测装置，该装置是由锚固模块、基点传导模块、位移量测模块和封闭模块组成，锚固模块是由树脂药卷或水泥药卷锚固剂与锚固管组成；基点传导模块与锚固模块螺纹连接，该模块是通过两根等长的刚性杆和填充材料组成；位移量测模块采用分离式机械法量测，其中一根刚性杆件作为水平横向位移量测基点，延伸至扩大孔中，通过二次直角弯折与测量卷尺相接，其中第一次弯折处设置水平刚性轨道槽，弯折后刚性杆件断面为矩形，外侧安装补偿弹簧，用以补偿量测装置在除水平横向位移以外的其他位移，水平弯折一端采用中空的矩形环与竖向弯折相连，另一端承托微型刚卷尺，微型钢卷尺上端被设置在扩大孔中的膨胀螺丝所固定，通过在微型钢卷尺上设定读数标记，可显示水平横向位移量值，另一根作为水平纵向和竖向位移的量测基点，采用激光灯和方格板直观显示当前沿隧道纵向和竖向的位移量值，方格板下端固定于扩大孔底部，封闭模块是透明的圆形玻璃钢材质。

进一步的，所涉及基点传导模块的每根刚性杆是通过多段短刚性杆螺纹连接而成，其数量可根据开挖后围岩松动圈厚度确定。

进一步的，所涉及基点传导模块的填充材料采用硬质泡沫板。

进一步的，所涉及位移量测模块的方格板是边长10cm的正方形，刻度间距为0.5mm。

具体的，所涉及封闭模块是通过对称设置在四周的膨胀螺丝固定在隧道初支上。

具体的，所涉及方格板下部采用膨胀螺丝固定于扩大孔底部。