全文摘要
本实用新型公开一种隧道底部位移监测装置及监测系统，其中监测装置包括套筒，与套筒固定连接的至少两个位移计，所有位移计在套筒的分布位置与隧道底部的各结构层相适配，所有位移计设置在套筒外侧，且所有位移计的位移计连接线经由套筒的顶盖引出；监测系统包括多个隧道底部位移监测装置，每个隧道底部位移监测装置均内嵌至隧道底部各结构层中。通过本实用新型可快速、准确地测量隧道底部各结构层的位移，为分析隧底位移原因提供科学依据；可在施工或运营过程中及时掌握隧道底部位移状态，一旦有底部变形状况，可分析原因并及时采取有效措施，减少损失，避免后期仰拱拆换或隧道限速运营，间接节约工程维修成本和运营成本，保证隧道运营的安全。
主设计要求
1.一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，包括套筒(8)，与所述套筒(8)固定连接的至少两个位移计，所有所述位移计在所述套筒(8)的分布位置与隧道底部的各结构层相适配，所有所述位移计设置在所述套筒(8)外侧，且所有所述位移计的位移计连接线(17)经由所述套筒(8)的顶盖(15)引出。
设计方案
1.一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，包括套筒(8)，与所述套筒(8)固定连接的至少两个位移计，所有所述位移计在所述套筒(8)的分布位置与隧道底部的各结构层相适配，所有所述位移计设置在所述套筒(8)外侧，且所有所述位移计的位移计连接线(17)经由所述套筒(8)的顶盖(15)引出。
2.根据权利要求1所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，所述位移计的数量大于或等于四个。
3.根据权利要求1所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，所述位移计包括用于测量隧底围岩位移的围岩位移计(9)、用于测量隧底初期支护位移的初期支护位移计(10)、用于测量隧底二次衬砌位移的二次衬砌位移计(11)，以及用于测量隧底填充层位移的填充层位移计(12)。
4.根据权利要求1所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，每个所述位移计均套装有位移计保护套(18)。
5.根据权利要求4所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，在每个所述位移计保护套(18)处还设有保护盒(14)，所述保护盒(14)与所述套筒(8)可拆卸式连接。
6.根据权利要求1所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，所述顶盖(15)上设有至少两个孔，所述孔的数量与所述位移计的数量相适配，且所述顶盖(15)处还设有保护顶盖(16)，所述保护顶盖(16)与所述套筒(8)可拆卸式连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，所述套筒(8)的外侧面设有若干个外凸部(19)，所述位移计固定安装在所述外凸部(19)上。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种隧道底部位移监测装置，其特征在于，所述套筒(8)为刚性套筒。
9.一种隧道底部位移监测系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任一所述的一种隧道底部位移监测装置，每个所述隧道底部位移监测装置均内嵌至隧道底部各结构层中。
10.根据权利要求9所述的一种隧道底部位移监测系统，其特征在于，所有所述隧道底部位移监测装置分布在隧道中心水沟(7)两侧。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及隧道工程技术领域，特别是一种隧道底部位移监测装置及监测系统。
背景技术
随着我国铁路建设技术的发展，无砟轨道的应用也更为广泛，正在逐渐取代有砟轨道，无砟轨道对沉降或隆起的要求较有砟轨道严格很多。长大高速铁路隧道往往采用无砟轨道，由于地质条件、施工水平等原因，目前多条铁路线路均出现隧道仰拱隆起病害，严重时还导致隧道内列车限速行驶。隧道仰拱隆起原因也较为复杂，目前也还未完全探明仰拱隆起原因，有的隧道甚至运营长达10年后仍在隆起。在缓倾或水平层状的砂泥岩地层发生隧道仰拱隆起的案例较多，加之隧道施工质量不达标，导致实际仰拱未完全达到仰拱的设计弧度，综合各种原因导致隧道仰拱上隆。隧道二次衬砌采用的是钢筋混凝土结构，混凝土结构要变形后才受力，而轨道对隆起或沉降的要求是毫米级的，是否是衬砌变形而导致轨道上隆是值得探讨研究的问题。为探明仰拱隆起的原因，急需发明一种测量隧底初支、二衬、填充层、轨道板各部分位移的装置，分析隧道底部各部分位移。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种隧道底部位移监测装置及监测系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种隧道底部位移监测装置，包括套筒，与所述套筒固定连接的至少两个位移计，所有所述位移计在所述套筒的分布位置与隧道底部的各结构层相适配，所有所述位移计设置在所述套筒外侧，且所有所述位移计的位移计连接线经由所述套筒的顶盖引出。
本实用新型通过在隧道底部施作套筒及位移计，建立了一种隧道底部位移测量装置。通过本实用新型可快速、准确地测量隧道底部各结构层的位移，为分析隧道底部位移原因提供科学依据。同时，利用本实用新型所述的监测装置可在施工或运营过程中及时掌握隧道底部位移状态，一旦有底部位移状况，可分析原因并及时采取有效措施，减少损失，避免后期仰拱拆换或隧道限速运营，间接节约工程维修成本和运营成本，保证隧道运营的安全。
作为本实用新型的优选方案，所述位移计的数量大于或等于四个。位移计的数量与隧道底部需要监测的结构层的数量相匹配。所述结构层包括隧底围岩、隧底初期支护、隧底二次衬砌、隧底填充层等。
作为本实用新型的优选方案，所述位移计包括用于测量隧底围岩位移的围岩位移计、用于测量隧底初期支护位移的初期支护位移计、用于测量隧底二次衬砌位移的二次衬砌位移计，以及用于测量隧底填充层位移的填充层位移计。
作为本实用新型的优选方案，每个所述位移计均套装有位移计保护套，避免在混凝土振捣过程中对位移计产生损坏。
作为本实用新型的优选方案，在每个所述位移计保护套处还设有保护盒，所述保护盒与所述套筒可拆卸式连接。所述保护盒在运输过程对位移计形成保护，现场安装监测装置时，取下所述保护盒，露出位移计和位移计保护套。
作为本实用新型的优选方案，所述顶盖上设有至少两个孔，所述孔的数量与所述位移计的数量相适配，方便位移计连接线引出；且所述顶盖处还设有保护顶盖，所述保护顶盖与所述套筒可拆卸式连接，所述保护顶盖可在施工或运营过程中对监测装置起到保护作用。
作为本实用新型的优选方案，所述套筒的外侧面设有若干个外凸部，所述位移计固定安装在所述外凸部上。所述外凸部为盒体结构，并设有通孔，所述位移计的位移计连接线通过该通孔进入套筒内部，优选的，所述外凸部与所述套筒为一体成型结构件。
作为本实用新型的优选方案，所述套筒为刚性套筒。
本实用新型还公开了一种隧道底部位移监测系统，包括多个所述的一种隧道底部位移监测装置，每个所述隧道底部位移监测装置均内嵌至隧道底部各结构层中。通过多个监测装置配合使用，能同时测量隧道多个位置的位移，实现较为全面的位移监测。
作为本实用新型的优选方案，所有所述隧道底部位移监测装置分布在隧道中心水沟两侧，能较好的监测隧道底部位移。优选的，位于隧道中心水沟两侧的隧道底部位移监测装置交错间隔设置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在隧洞底部施作套筒及位移计，建立了一种隧道底部位移测量装置。通过本实用新型可快速、准确地测量隧道底部各结构层的位移，为分析隧道底部位移原因提供科学依据。同时，利用本实用新型所述的监测装置可在施工或运营过程中及时掌握隧道底部位移状态，一旦有底部位移状况，可分析原因并及时采取有效措施，减少损失，避免后期仰拱拆换或隧道限速运营，间接节约工程维修成本和运营成本，保证隧道运营的安全。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种隧道底部位移监测装置的结构示意图。
图2是本实用新型所述的一种隧道底部位移监测装置在安装状态的示意图。
图3是本实用新型所述的一种隧道底部位移监测系统的横断面图。
图4是本实用新型所述的一种隧道底部位移监测系统的平面布置图。
图中标记：1-隧底围岩，2-隧底初期支护，3-隧底二次衬砌，4-隧底填充层，5-轨道板，6-轨道，7-中心水沟，8-套筒，9-围岩位移计，10-初期支护位移计， 11-二次衬砌位移计，12-填充层位移计，13-临时支撑，14-保护盒，15-顶盖，16- 保护顶盖，17-位移计连接线，18-位移计保护套，19-外凸部。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示，一种隧道底部位移监测装置，包括刚性套筒8，在所述套筒8 的外侧面固定有若干个外凸部19，每个所述外凸部19处均固定安装有位移计，在本实施例中，所述位移计包括用于测量隧底围岩位移的围岩位移计9、用于测量隧底初期支护位移的初期支护位移计10、用于测量隧底二次衬砌位移的二次衬砌位移计11，以及用于测量隧底填充层位移的填充层位移计12。
每个所述位移计均套装有位移计保护套18和保护盒14，所述保护盒14与所述套筒8可拆卸式连接，在现场安装时，拆下所述保护盒14。
每个所述位移计位移计连接线17经由外凸部19进入所述套筒8内部，最终由顶盖15引出，所述顶盖15上设有与所述位移计数量相适配的圆孔。在所述顶盖15处还设有保护顶盖16，所述保护顶盖16与所述套筒8可拆卸式连接。
实施例2
如图3-图4所示，一种隧道底部位移监测系统，包括多个所述隧道底部位移监测装置，每个所述隧道底部位移监测装置均内嵌至隧道底部各结构层中，所有所述隧道底部位移监测装置分布在隧道中心水沟7两侧，且位于隧道中心水沟两侧的隧道底部位移监测装置交错间隔设置。
如图3所示，隧道底部结构层主要包括隧底围岩1、隧底初期支护2、隧底二次衬砌3、隧底填充层4，并在隧底填充层4上部设有轨道板5和轨道6，在隧道中部设有中心水沟7。
每个所述隧道底部位移监测装置包括用于测量隧底围岩1位移的围岩位移计9、用于测量隧底初期支护2位移的初期支护位移计10、用于测量隧底二次衬砌3位移的二次衬砌位移计11，以及用于测量隧底填充层4位移的填充层位移计12。
在隧道仰拱施工过程中，取下隧道底部位移监测装置的保护盒14，露出位移计保护套18，并安装临时支撑14(如图2所示)，然后依次施做隧底初期支护2、隧底二次衬砌3、隧底填充层4，使得隧道底部位移监测装置内嵌至隧道底部各结构层中。
在某结构层施工过程中，可以通过隧道底部位移监测装置的位移计监测该结构层及其以下各层结构的位移，待位移收敛后再施做上部结构层。
在隧道施工和运营过程中，监测隧底围岩1、隧底初期支护2、隧底二次衬砌3、隧底填充层4的各层位移，并制作形成位移曲线，如有异常，及时采取处理措施。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920726593.8
申请日:2019-05-13
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209689595U
授权时间:20191126
主分类号:G01B21/02
专利分类号:G01B21/02
范畴分类:申请人:中铁二院工程集团有限责任公司
第一申请人:中铁二院工程集团有限责任公司
申请人地址:610031 四川省成都市通锦路三号
发明人:王磊;舒东利;杨建民;陶伟明;朱麟晨;陈朗;康芮;杨波;何聪;廖余;廖雄
第一发明人:王磊
当前权利人:中铁二院工程集团有限责任公司
代理人:林秋雅
代理机构:51221
代理机构编号:四川力久律师事务所 51221
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计