基于全站儀法的地下工程拱頂沉降量測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種地下工程監(jiān)控量測裝置，具體地說，是涉及一種基于全站儀法的地下工程拱頂沉降量測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道、隧洞、山嶺洞庫等地下工程，由于其施工的隱蔽性、地質(zhì)的復(fù)雜性、施工的多樣性和環(huán)境的多變性，造成施工難度大，極易發(fā)生掉塊和坍塌等安全事故，不僅嚴(yán)重地影響了工程施工進(jìn)度，還極大地威脅著施工人員的生命安全。監(jiān)控量測是指在地下工程施工過程中對圍巖、地表、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和穩(wěn)定狀態(tài)，以及周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行的經(jīng)常性觀察和量測工作。通過監(jiān)控量測可以了解和掌握圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)以及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的可靠程度，確保施工安全和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，為施工中變更圍巖級別、調(diào)整初期支護(hù)和二次襯砌參數(shù)、指導(dǎo)施工順序、修正及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，對地下工程施工的安全監(jiān)測具有十分重要的意義。
[0003]隧道拱頂沉降測量是地下工程監(jiān)控量測的主要內(nèi)容之一，其測量裝置主要有水準(zhǔn)儀、收斂計(jì)、全站儀等，與水準(zhǔn)儀、收斂計(jì)相比，全站儀具有精度高、施測方便、數(shù)據(jù)傳輸方便等優(yōu)點(diǎn)，是隧道拱頂沉降測量最常用的工具。針對全站儀法的地下工程拱頂沉降測量而言，因拱頂位置較高、維護(hù)困難等原因，無法在拱頂處設(shè)立單獨(dú)的棱鏡，因此普遍采用在測點(diǎn)貼反光貼的方法來進(jìn)行測量。
[0004]貼反光貼的常規(guī)測點(diǎn)埋設(shè)步驟為:首先，將鋼板焊接于鋼筋上，制作成測點(diǎn);然后，使用鉆機(jī)鉆孔后插入鋼筋并使用錨固劑進(jìn)行固定;待初支混凝土噴射完成后，及時(shí)將反光貼粘貼到鋼板上，確保粘貼牢固可靠。
[0005]上述測點(diǎn)埋設(shè)過程中存在幾點(diǎn)不足:
1.采用鋼筋深入圍巖內(nèi)壁緊固效果差，一旦圍巖松動(dòng)，將直接影響測試結(jié)果及延續(xù)性；
2.高空粘貼反光貼，操作難度大，操作人員安全性難以保證，而且效果不易確認(rèn)；
3.反光貼粘貼后無法避免工程施工對其造成的污染和破壞，又無法自動(dòng)恢復(fù)至初始狀態(tài)，更換也極不方便，因此，測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性很低；
4.測點(diǎn)采用焊接方式連接鋼筋與鋼板，固定后無法再次使用，測量成本高；
5.初期支護(hù)施工完成后，增設(shè)監(jiān)控測點(diǎn)的實(shí)施難度極大，后期調(diào)整測點(diǎn)的靈活性很差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于全站儀法的地下工程拱頂沉降測量裝置，測點(diǎn)埋設(shè)方便、緊固效果好、各部件拆卸方便且可重復(fù)利用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
基于全站儀法的地下工程拱頂沉降量測裝置，包括兩端均設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)的預(yù)埋桿件，以螺紋方式連接于該預(yù)埋桿件埋入端的膨脹緊固件，以及連接于所述預(yù)埋桿件另一端的測量部件;所述膨脹緊固件包括管狀連接件，等間距分布在該管狀連接件圓周上的推進(jìn)片，以及分布在該管狀連接件和推進(jìn)片外壁上的凸起導(dǎo)向件;所述測量部件包括與所述預(yù)埋桿件非埋入端螺紋連接的固定接頭，與該固定接頭活動(dòng)連接的基座，用于鎖定該固定接頭與基座的定位螺釘，固定在所述基座底部的支撐板，以及粘貼在該支撐板外側(cè)面上的反光片。
[0008]進(jìn)一步地，所述推進(jìn)片呈內(nèi)牙型結(jié)構(gòu)，且至少包括三個(gè)，每個(gè)推進(jìn)片的尖端均向外擴(kuò)張。優(yōu)選地，所述推進(jìn)片與所述管狀連接件之間的夾角為10°?15°。
[0009]進(jìn)一步地，所述基座的側(cè)壁設(shè)置有便于固定接頭卡入的連接孔，其頂部設(shè)置有便于定位螺釘穿入并鎖定固定接頭的定位孔。
[0010]再進(jìn)一步地，所述固定接頭由依次連接的底座、柱狀桿、半球結(jié)構(gòu)組成，所述底座的底部開設(shè)有與預(yù)埋桿件的非埋入端螺紋連接的螺孔，且所述半球結(jié)構(gòu)與所述基座側(cè)壁的連接孔匹配連接。
[0011]優(yōu)選地，所述反光片的中心設(shè)置有十字絲。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)埋桿件長度為300?500mm，其埋入端螺紋長度為50mm，非埋入端螺紋長度為10mm。
[0013]優(yōu)選地，所述定位螺釘為T型旋柄螺釘，且其長度大于定位孔的長度。
[0014]優(yōu)選地，所述基座固定在所述支撐板的中心。
[0015]優(yōu)選地，所述預(yù)埋桿件、膨脹緊固件、固定接頭、基座、定位螺釘以及支撐板均由鍍鋅鋼材制作。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明中膨脹緊固件和預(yù)埋桿件插入圍巖層后，由于推進(jìn)片和凸起導(dǎo)向件的作用，使得緊固效果十分穩(wěn)定，受圍巖層松動(dòng)的影響幾乎可以忽略不計(jì)，大大提高了長期測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性。測量部件以螺紋方式連接在預(yù)埋桿件的非埋入端，裝卸十分方便，更可以針對不同的圍巖情況或者受到污染、損壞時(shí)快速、靈活地更換測量部件，甚至更換測點(diǎn)，具有很尚的靈活性。
[0017](2)本發(fā)明中各個(gè)組件均采用螺紋方式進(jìn)行活動(dòng)連接，一旦組件損壞或被污染，均可以直接快速地進(jìn)行更換，而且因更換部件帶來的誤差小，可忽略不計(jì)，確保了測試工作的長時(shí)間連續(xù)進(jìn)行;未損壞的測量部件則可以再次使用，有效降低了測量運(yùn)營成本。
[0018](3)本發(fā)明中預(yù)埋桿件長度為300?500mm，配合膨脹緊固件可以深埋于圍巖松動(dòng)圈，其埋入端的螺紋長度為50_，能夠在埋設(shè)過程中促使內(nèi)牙型膨脹緊固件充分張開，從而牢牢緊固于圍巖層中，如此，在初期支護(hù)完成后，即使遇到圍巖大變形，也可以保證預(yù)埋桿件的穩(wěn)定性，不僅確保了后期測量的準(zhǔn)確性，而且為監(jiān)測過程中測點(diǎn)的選擇提供了廣闊的空間。
[0019](4)本發(fā)明中膨脹緊固件由多個(gè)內(nèi)牙型的推進(jìn)片組成，抓扣能力強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，可充分滿足隧道圍巖打孔要求，而且施工簡單，不需要專業(yè)施工技巧；其外側(cè)的凸起導(dǎo)向件具有鎖止防松功能，利用反向推力效應(yīng)緊緊鎖入圍巖層中，保證了測點(diǎn)安裝的穩(wěn)定性。
[0020](5)本發(fā)明中各零部件均采用鍍鋅鋼材制作，具有良好的防潮、抗腐蝕、抗拉、抗彎、抗折的特性，可適用于各種隧道的拱頂沉降量測，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明中除激光發(fā)射裝置之外的其他部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明中膨脹緊固件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明中測量部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明中固定接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明中基座和支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖中的部分零部件名稱為:
1-預(yù)埋桿件，2-膨脹緊固件，21-管狀連接件，22-推進(jìn)片，23-凸起導(dǎo)向件，3-測量部件，31-固定接頭，32-基座，33-定位螺釘，34-支撐板，311-底座，312-柱狀桿，313-半球結(jié)構(gòu)，321-連接孔，322-定位孔。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0028]如圖1至圖5所示，本發(fā)明公開的基于全站儀法的地下工程拱頂沉降量測裝置，包括預(yù)埋桿件1、膨脹緊固件2和測量部件3。預(yù)埋桿件I的兩端均設(shè)置有外螺紋，膨脹緊固件2和測量部件3的內(nèi)壁上均設(shè)置有內(nèi)螺紋，兩者分別通過螺紋連接在預(yù)