一種用于隧道監測元件的埋設裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種監測元件埋設裝置及使用方法，尤其是一種可用于隧道的監測元件埋設裝置及使用方法。
【背景技術】
[0002]隧道施工過程中，常遭遇一些潛在的突水突泥風險段落，盡管施工中采取了一定措施，但仍有發生滯后突涌水風險。因此在施工時在圍巖中埋設監測元件，開展必要的預測預警，重點監測突水發生前的地質前兆信息和位移、應力、應變、滲壓、水質、溫度、濕度等前兆信息，實時監測隧道圍巖及結構的安全性，對隧道長期運營安全有重要的意義，可以為避免深長隧道施工過程中突發性地質災害提供技術保障。然而在隧道施工監測過程中，監測元件的埋設和保護關系到監控量測能否順利進行，已成為保證監測數據及時性和有效性的關鍵。所以在目前隧道施工監測中，監測元件的埋設和保護已成為監測工作的難點，也越來越受到監測工作者的重視。
[0003]目前監測元件的埋設主要由現場安裝人員手動借助鐵桿將監測元件置入隧道圍巖預設的孔洞中，主要存在問題有:1.不能有效控制監測元件的埋置深度。2.用鐵桿將監測元件推送的過程中極易損壞監測元件。3.監測元件與孔壁往往存在空隙導致監測元件與圍巖耦合不良，易導致監測數據失真。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種操作簡單，方便實用的用于隧道的監測元件埋設裝置及使用方法，可以對埋入圍巖的監測元件進行精準的埋深定位，解決了傳統埋設方法中監測元件埋深定位的問題；對監測元件進行了有效保護，防止了推送過程中對監測元件造成的損傷；設有耦合劑注入裝置，保證了監測元件與隧道圍巖的緊密耦合，為最大限度精準安放監測元件及獲取準確的監測數據提供了可靠的保障。
[0005]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
[0006]一種用于隧道監測元件的埋設裝置，
[0007]包括相互固定連接的端部圓盤和推送桿，所述端部圓盤的端面設有夾持監測元件的夾具，所述夾具與設于推送桿內部的聯動裝置連接以控制夾具開閉；
[0008]所述推送桿內設有耦合劑通道連通至端部圓盤外端面，供耦合劑通過以固定監測元件位置且擠壓端部圓盤與監測元件脫離；
[0009]所述端部圓盤中部設有監測元件導線孔，監測元件導線孔與推送桿內監測元件導線引出通道連通，監測元件導線引出通道連通至推送桿外。
[0010]所述端部圓盤上設有若干個耦合劑出口，耦合劑出口與耦合劑通道連通；耦合劑通過耦合劑通道由耦合劑出口注入到用于埋設監測元件的預設孔洞中。
[0011]所述耦合劑出口在端部圓盤的端面上均勻布設；以均勻的將監測元件進行固定，同時均勻的給端部圓盤以作用力，使端部圓盤退出預埋孔洞。
[0012]所述推送桿的桿壁上設有刻度線；精確控制監測元件的預埋深度。
[0013]所述推送桿的桿壁上固定有刻度尺；在進入孔洞被灰塵污染時，可以將刻度尺拆下進行清理，再次使用，避免長時間使用后因污濁而刻度讀取不準。
[0014]所述聯動裝置包括夾具拉簧，所述夾具拉簧的一端通過拉簧與夾具連接，夾具拉簧的另一端與夾具控制手柄連接，夾具控制手柄位于推送桿外部；所述端部圓盤上設有滑道以限制夾具在滑道內移動；通過拉動或推動夾具控制手柄，可以拉伸或壓縮夾具拉簧，夾具拉簧帶動拉簧拉伸或壓縮，拉簧帶動夾具加緊或松開。
[0015]所述聯動裝置包括彈性元件，所述彈性元件的一端與固定桿連接，彈性元件的另一端與移動板連接，移動板與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與夾具連接；所述移動板與柔性件連接，柔性件延伸至推送桿外；所述端部圓盤上設有滑道以限制夾具在滑道內移動。
[0016]所述聯動裝置包括設于推送桿內的滑軌，滑軌內配合有滑塊，所述滑塊與移動桿的一端連接，移動桿的另一端通過連桿與夾具連接；所述滑塊與構件I鉸接，構件I與構件II鉸接，構件II延伸至推送桿外與手柄連接；所述滑塊、構件I和構件II組成曲柄滑塊機構；所述端部圓盤上設有滑道以限制夾具在滑道內移動。
[0017]一種用于隧道監測元件埋設的裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0018]步驟1:在隧道邊墻的圍巖上根據監測元件的尺寸及埋置深度，打設孔洞；
[0019]步驟2:根據打設孔洞的直徑選擇合適的端部圓盤，并將端部圓盤與推送桿連接；
[0020]步驟3:將監測元件的導線穿過端部圓盤的監測元件導線孔，通過監測元件導線管道引出至推送桿端部；
[0021]步驟4:將監測元件置于端部圓盤的夾具之間，使監測元件固定在夾具間；
[0022]步驟5:緩慢將推送桿插入打設的孔洞中，讀取推送桿表面的刻度，直至推送至預定埋設的深度，使監測元件脫離夾具；
[0023]步驟6:連接推送桿端部的耦合劑注入孔與耦合劑注入栗，將調制好的耦合劑輸送至打設的孔洞中；此時埋設裝置將在注入的耦合劑對端部圓盤的壓力下緩慢退出；
[0024]步驟7:待埋設裝置完全從預設孔洞中退出，監測元件埋設完成，解除推送桿和耦合劑注入栗的連接，解除端部圓盤和推送桿的連接，清洗設備以待下次使用。
[0025]本發明解決了傳統隧道施工中拱頂拱肩滲水直接流到隧道底板的問題，具有以下優點:
[0026]1、將監測元件固定裝置，推送裝置及耦合劑注入裝置集成到同一個裝置中，具有高度集成性。
[0027]2、整個裝置結構簡單、易于組裝操作；整體密封性好。
[0028]3、避免了傳統埋設方法對監測元件可能造成的損壞，可以精確定位監測元件的埋置深度，同時解決了監測元件與圍巖耦合性差的問題。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明用于隧道監測元件埋設的裝置的結構示意圖；
[0030]圖2為本發明實施例1中帶動夾具開閉的聯動裝置的示意圖；
[0031]圖3為本發明實施例2中帶動夾具開閉的聯動裝置的示意圖；
[0032]圖4為本發明實施例2中帶動夾具開閉的聯動裝置的示意圖；
[0033]圖中，1.端部圓盤；2.推送桿；3.夾具；4.監測元件導線孔；5.耦合劑出口 ；6.螺紋；7.刻度尺；8.監測元件導線引出通道；9.耦合劑通道；10.夾具控制手柄；11.夾具控制拉簧；12.拉繩；13.彈簧；14.固定桿；15.移動板；16.連桿；17.滑軌；18.滑塊；19.移動桿；20.連桿；21.構件I ;22.構件II ;23.手柄。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0035]實施例1:
[0036]如圖1所示，用于隧道監測元件的埋設裝置，包括端部圓盤1和推送桿2。
[0037]端部圓盤1上設置夾具3、監測元件導線孔4和耦合劑出口 5，端部圓盤1和推送桿2通過螺紋6連接，其中端部圓盤1有多種不同直徑的款式，可根據預設孔洞的直徑選擇適合的端部圓盤；推送桿2內部有監測元件導線引出通道8、耦合劑通道9和夾具控制拉簧11，耦合劑通過耦合劑通道9由耦合劑出口 5注入到用于埋設監測元件的預設孔洞中，監測元件上連接的導線通過監測元件導線引出通道8接出到預設孔洞外部，使用時通過觸動位于推送桿端部的夾具控制手柄10撥動推送