[发明专利]一种隧道顶板围岩位移测量装置及方法在审
| 申请号： | 201910347118.4 | 申请日： | 2019-04-26 |
| 公开（公告）号： | CN110044330A | 公开（公告）日： | 2019-07-23 |
| 发明（设计）人： | 徐福田;曹德更;潘旦光;冯志耀;任晨;王妍;刘卫强;李亮;于东海;李振华;王晓慧;陶姜 | 申请（专利权）人： | 中铁十六局集团地铁工程有限公司;北京科技大学;中铁十六局集团有限公司 |
| 主分类号： | G01C5/04 | 分类号： | G01C5/04 |
| 代理公司： | 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 | 代理人： | 张仲波 |
| 地址： | 100018 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 刻度管 测点 柱形 顶板围岩 沉降 位移测量装置 开挖 测量 联通管 单通 顶杆 隧道 测量系统 阀门安装 连接安装 隧道测量 横通道 连通管 通气管 通液管 土结构 上端 侧壁 调平 阀门 钻孔 推算 记录 施工 | ||
1.一种隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：包括球形测点(5)、柱形刻度管(1)、联通管(9)、单通阀门(2)和安装顶杆(8)，球形测点(5)和柱形刻度管(1)通过联通管(9)相连，单通阀门(2)安装在柱形刻度管(1)上端，球形测点(5)上半球外侧加工有戳土结构(7)，球形测点(5)下半球外侧加工有环形套筒(6)，安装顶杆(8)紧密嵌于环形套筒(6)内，测量前，球形测点(5)埋置于工作面前方未开挖区域的顶板围岩中，柱形刻度管(1)固定在施工横通道侧壁上，柱形刻度管(1)的轴向与水平面垂直。
2.根据权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：所述联通管(9)由通气管(3)和通液管(4)包裹于刚性外护套(13)内而构成，通气管(3)两端分别与柱形刻度管(1)上端和球形测点(5)上端相连，通液管(4)两端分别与柱形刻度管(1)下端和球形测点(5)下端相连。
3.根据权利要求2所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：所述柱形刻度管(1)的体积小于球形测点(5)的体积的50％，保证在球形测点(5)随顶板围岩沉降过程中，球形测点(5)空腔内的液体不会从上端通气管(3)溢出。
4.根据权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：所述戳土结构(7)和环形套筒(6)轴向位于同一直线且穿过圆心，并与水平向的夹角呈10-30度。
5.根据权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：所述单通阀门(2)保证球形测点(5)内气体只能够单向进入柱形刻度管(1)。
6.根据权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：所述柱形刻度管(1)外部刻有刻度，且零刻度位于管身上部。
7.根据权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置，其特征在于：该装置使用时，球形测点(5)和顶板围岩的钻孔之间充满膨化剂(10)。
8.应用权利要求1所述的隧道顶板围岩位移测量装置的方法，其特征在于：包括步骤如下：
S1：沿工作面倾斜向上钻孔，钻进角度等于戳土结构(7)与水平向之间的夹角，钻进至隧道顶板开挖轮廓线外停止；
S2：将安装顶杆(8)嵌入球形测点(5)的环形套筒(6)中，将球形测点(5)送至钻孔顶端，使戳土结构(7)插入孔顶的岩土体中；
S3：取出安装顶杆(8)，捣入与钻孔同直径的圆塞(11)，然后在圆塞(11)与孔顶所形成的空腔内打入膨化剂(10)，从而将球形测点(5)与岩土体固结为一体；
S4：将柱形刻度管(1)缓慢抬升至液面与零刻度重合，并固定在施工横通道侧壁上，再次调平；
S5：随着工作面的推进，记录柱形刻度管(1)液面的下降值h，进一步推算由于开挖所引起的顶板围岩沉降值Δh。
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