[发明专利]一种盾构隧道断面曲率半径测试装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于工程检测技术领域，具体讲就是涉及一种用于盾构隧道断面曲率半径测试的装置。

背景技术

伴随着大型交通工程技术的发展，尤其是城市轨道交通工程的快速发展，隧道盾构技术得到广泛应用，隧道盾构是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构法施工是一个非常复杂的工程过程，它对周围环境的影响与施工技术环节密切相关。盾构法施工引起地层损失以及对相邻结构的影响与施工的具体细节是分不开的。因此，盾构理论分析准确把握盾构施工的主要因素才能得出符合实际情况的结果。而盾构隧道断面的形状尺寸是分析盾构隧道结构的受力状态和安全状态的主要依据。当前现有的隧道结构断面性状主要采用全站仪进行测量，测量精度受测量环境、测点布置和表面平整度等影响大，测点需要特殊设置，现场实施测试必须是测量专业人员。

中国专利CN1318730A公开了一种精确测量任意凸凹曲面的曲率半径和曲率的测量仪器，包括测量架，测脚和仪表，其测脚采用左、中、右三只测脚，中测脚通过套管装在叠置在一起的连接架和测量架的中心孔内，并与仪表相连。仪表通过表座固定在套管和测量架上，中测脚可在套管内滑动，并由锁紧螺母锁紧，左右测脚的上端分别固定在相互啮合双联齿轮上，双联齿轮通过通过齿轮轴装在连接架上，连接架由测量架压紧。该专利技术公开的是现代加工技术领域，其测量的是加工产品，需要测量的数据较多，而盾构隧道的断面面积较大，能够测量数据有限，导致现有测量装置不适用于盾构隧道的断面曲率的测量。

发明内容

本发明的目的：针对现有的测试装置无法用于盾构隧道断面的曲率测试的技术缺陷，提供一种盾构隧道断面曲率半径测试装置，整个装置建构简单，操作方便。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计一种盾构隧道断面曲率半径测试装置，其特征在于：它包括测试支杆、左测量触脚、右测量触脚、测量仪表和平衡气泡，所述测试支杆左右两端分别固定装有左测量触脚和右测量触脚；在测试支杆上位于左测量触脚和右测量触脚正中间位置装有测量仪表,测量仪表的测针可以上下滑动，测针滑动位移值能够通过测量仪表读取，测量支杆上靠近测量仪表的位置设有平衡气泡，平衡气泡能够用来判断测量支杆与待测量线是否垂直或平行,所述测试仪表安装位置上下可调。

进一步，所述测试仪表为百分表，百分表安装位置能够上下调整。

进一步，所述左测量触脚和右测量触脚距离为700mm或1000mm；左右触脚距离为700mm的装置，可以测试曲率半径在1.5m～5m范围；左右触脚距离为1000mm的装置，可以测试曲率半径在3m～9m范围。

进一步，所述平衡气泡距离测量仪表为50～100mm。

上述盾构隧道断面曲率半径测试装置的使用方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：

(1)根据需要测量的盾构隧道断面直径和凹凸测试面调整测试仪表的安装高度，使其用于凹面或凸面曲率半径测试；

(2)利用校准尺对测试装置进行校准，读取测试装置的初始数据，包括测试仪表的初始读数s0，以及量测左测量触脚和右测量触脚与测量仪器的测针距离分别为l1、l2；

(3)安放测试装置，即通过调整测试支杆测脚和测脚与待测量盾构隧道断面上的测试线之间的位置使测试支杆上的平衡气泡达到居中，从而确定测试装置安放位置；

(4)读取测量仪表的读数s1，计算此时测量部位的测量值s＝|s1-s0|；

(5)按照下式公式：

r=l1·l2+s22s]]>

计算盾构隧道测试部位的曲率半径r。