[实用新型]一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道收敛监测系统，具体涉及一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统。

背景技术

单侧壁导坑法（CD）法适用于软弱围岩大跨度隧道中，该方法的大致步骤为：先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖隧道的另一侧；之后撤除中隔壁，浇筑仰拱，并衬砌整体浇筑，完成隧道施工。

在隧道的开挖过程中，围岩与支护的稳定性至关重要，稍有不慎就会发生隧道垮塌，造成人员伤亡的重大安全事故。因此对于隧道围岩及支护的稳定性监测十分重要，隧道周边的收敛情况能够直观反映隧道围岩与支护结构的稳定性，通过周边收敛量测，可以为隧道围岩及支护结构稳定性分析提供依据。

目前隧道变形监测的方法主要有：（1）通过在隧道围岩上设置激光器和光敏位移信号监测器来进行隧道收敛监测，由于采用单侧壁导坑法开挖隧道对于隧道稳定性有较大影响，而光敏位移信号监测器需要设置在稳定围岩上，因此该监测方法并不适用于采用单侧壁导坑法开挖的隧道中；（2）以近景摄像机为主要设备的近景变形量测，该方法所采用的设备昂贵易损，无法适用于开挖中的隧道；（3）以全站仪为主要设备的三维变形量测，但全站仪法用于基准点的物理状态不够稳定，引起测站点坐标误差很大，而观测过程中又没有进行平差处理，所以观测点的坐标误差大于±1.0mm，不能满足精度要求。

鉴于此，本领域急需一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统，该监测系统通过在隧道的监测断面上设置若干位移测点，相邻位移测点之间通过收敛仪进行连接，以量测隧道监测断面上的相邻位移测点连线方向的相对位移，以获知隧道的收敛变形情况。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统，用于隧道收敛监测，所述隧道具有一中隔墙，所述中隔墙两侧为已开挖好的导洞，其特征在于所述监测系统由至少三个位移测点以及收敛仪构成，相邻的所述位移测点之间通过所述收敛仪连接以构成位移测量线，所述位移测点位于单侧的所述导洞监测断面上。

所述位移测点由嵌入所述隧道围岩部分的螺纹钢筋以及设置于所述螺纹钢筋端部的钢筋圈构成。

所述至少三个位移测点中的三个位移测点具体位置为：其中一个设置于所述隧道的拱顶，另两个分别设置于同一水平高度的所述隧道侧墙上和所述中隔墙上。

设置于所述隧道拱顶的位移测点距所述中隔墙1～2m。

所述同一水平高度具体指距所述隧道设计路面的1.5m高度处。

本实用新型的优点是，监测系统结构简单，成本较低，测量精度高，可应用于单侧壁导坑法开挖的隧道中，通过隧道周边的收敛量测来直观反映隧道围岩与支护结构的稳定性,通过计算隧道周边收敛速率和预测最终位移值，为二次衬砌浇筑选择最佳时机，为隧道施工工艺、支护衬砌参数优化提供参考。

附图说明

图1为本实用新型中位移测点的布置示意图；

图2为本实用新型中隧道拱顶位移～时间曲线示意图；

图3为本实用新型中隧道拱顶位移发展速率～时间曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中标记1-8分别为：左侧导洞1、右侧导洞2、中隔墙3、位移测点4a、位移测点4b、位移测点 5a、位移测点5b、位移测点6a、位移测点6b、位移测量线7、设计路面8。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种基于单侧壁导坑法的隧道收敛监测系统，采用单侧壁导坑法开挖隧道的大致步骤为：先分部开挖隧道的左侧导洞1，并施作中隔壁3，然后再分部开挖隧道的右侧导洞2。基于上述隧道结构，为了监控隧道的收敛变形，在隧道内设置监测断面，每个监测断面分别在侧墙设置多个位移测点，利用数显收敛仪，采用一根在重锤作用下被拉紧的普通钢尺作为传递媒介，通过数显收敛仪上的显示屏测读隧道周边某两点之间相对位置的变化，并记录入计算机数据库以供分析。