[实用新型]一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置

说明书

本实用新型公开了一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置，其包括固连在隧道衬砌表面上的传感系统和采集传输系统，在隧道内设置多个检测断面，在每一个检测断面的衬砌表面上设有多件传感系统，并且相邻的多个检测断面之间至少设有一件与每件传感系统连接的采集传输系统；通过传感系统实时监测隧道施工围岩松动圈变形量并将监测数据发送至采集传输系统，并与远程终端进行数据交互，进行不同等级预警。本实用新型结构简单，安装和使用便捷，成本低廉，能够排除隧道施工干扰，监测精度高、性能好，测量数据真实可靠，实现自动采集数据、自动报警并自动推送信息至后台，方便施工部门根据相应监测信息及时制定应对措施，大大提高隧道施工安全性和施工效率。

技术领域

本实用新型涉及一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置，属于隧道制造及监测设备技术领域。

背景技术

在隧道施工过程中，围岩松动圈变形量测是必测项目，测量仪器精度要求不低于0.1mm。由于精度限制，隧道施工过程中将围岩松动圈变形量测分为周边位移和拱顶下沉两个项目，分别采用收敛计和水准仪进行测量；必要时通过多点位移计监测围岩内部位移。此外，部分工程也摆脱了仪器精度的束缚，采用全站仪进行控制量测。然而，基于收敛计、水准仪、全站仪的测量方法均属于常规方法，不能完全满足信息化施工。调研发现，目前解决隧道信息化施工的监测手段有两种方式：一是激光收敛计自动监测预警；二是静力水准仪自动监测预警。这两种方法都受隧道施工环境等影响，并未得到广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置，可以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置，它包括固连在隧道衬砌表面上的传感系统和采集传输系统；在隧道内设置多个检测断面，每个检测断面的衬砌表面上设置多件传感系统；并且相邻的多个检测断面之间至少设有一件与每件传感系统连接的采集传输系统；所述传感系统用于实时监测隧道施工围岩松动圈变形量并将监测数据发送至采集传输系统，所述采集传输系统用于采集监测数据，进行预警并将数据发送至远程终端。

在前述每一个检测断面上均设置3～5件传感系统；相邻检测断面之间距离不大于30m时，在2～3个检测断面布置一个采集传输系统，并且每个检测断面上的传感系统均通过线缆与所述采集传输系统连接；相邻检测断面距离大于30m时，在每个检测断面布置一个采集传输系统，其通过线缆与设置在该检测断面的传感系统连接。

前述传感系统包括呈对设置的支架，所述支架下端与预埋在衬砌内两相邻的工字钢架固连，上端通过螺母固连有基座板，在基座板中部设有保护盒和设置在保护盒内的拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器底部的感应线贯穿围岩松动圈分界线并与被测断面连接。

前述支架为螺杆，螺杆底端垂直设置在预埋在衬砌内两相邻的工字钢架上，二者焊接固连；所述螺杆延伸出衬砌表面，并且其延伸长度不小于15cm；所述基座板通过螺母固定在螺杆上，并且基座板与衬砌表面的距离10～15cm；在两螺杆中间开设有检测孔，所述检测孔孔底为被测断面，检测孔相对于被测断面垂直且与工字钢架平行设置，在检测孔内套设有中空注浆锚杆结构，所述中空注浆锚杆结构包括感应线保护管和设置在其内的引线，所述感应线保护管的底端与被测断面抵接，被测断面内预埋王字筋，所述引线底端与王字筋固连，上端与拉绳位移传感器的感应线连接。

前述检测孔孔径为孔深为穿过隧道围岩松动圈分界线下方30～50cm；所述感应线保护管通过浇注水泥浆固连在检测孔内；所述王字筋的直径为在王字筋顶端设有滑轮机构；所述引线为直径的软钢丝线，所述引线绕过滑轮机构与王字筋固连并构成双线组结构，引线上端延伸出感应线保护管并与其顶部的距离为30～50cm。