CN103256918B - 隧道拱顶沉降测量专用尺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道拱顶沉降测量专用尺,包括钢卷尺和由至少两节杆段组成的伸缩式测量杆,所述钢卷尺包括壳体、设置在壳体上的尺轴、绕在尺轴上的尺条和固定在尺条端部的尺钩,所述伸缩式测量杆的最下一节杆段上设置有测量刻度、水准气泡和连接壳体的连接装置,所述伸缩式测量杆的最上一节杆段上设置有第一挂钩和固定尺钩的锁定装置。本发明隧道拱顶沉降测量专用尺,在测量时前视读数读取的是尺条上的读数,读数和伸缩式测量杆无关,消除了因伸缩式测量杆磨损等原因造成的伸缩长度变化对测量读数的影响,提高了测量的精确度;同时在测量时,只需要携带本专用尺和水准仪,携带方便。

Description

隧道拱顶沉降测量专用尺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种隧道变形监测装置,特别涉及一种测量隧道拱顶沉降变形的测量尺。
背景技术
[0002] 隧道开挖后,隧道周边岩体发生卸荷。隧道围岩在重分布应力作用下产生变形。当隧道变形超过一定值时,隧道初期支护结构会发生喷射混凝土开裂、剥落,钢支撑挤弯、扭曲等现象,甚至隧道发生垮塌。目前公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)、铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007/J721-2007)等规范均要求对所有暗挖隧道进行变形监测,并把隧道拱顶沉降和周边收敛列为必测项目。根据规范规定,隧道周边收敛采用收敛计进行监测,该监测仪器目前已经比较成熟和完善。
[0003] 隧道拱顶沉降采用水准仪,钢挂尺或全站仪。由于拱顶沉降监测时,拱顶高度均在5m以上,采用全站仪测量时,由于拱顶较高,无法在拱顶处立棱镜,普遍采用贴反光片或直接采用拱顶喷射混凝土表面定点进行测量,贴反光片法存在反光片成本较高,且在拱顶悬挂时容易被损坏,而直接采用拱顶喷射混凝土表面测量存在误差大的问题,因此这两种测量方法运用较少。采用水准仪+钢挂尺仪器测量,目前实际工程中钢挂尺的形式主要有三种:一是采用钢卷尺+撑杆,钢卷尺端部通过人工加工圆环悬挂在撑杆顶部,钢卷尺与撑杆间自由连接形式、以及更换钢卷尺等均会造成较大的人为测量误差;二是实用型专利“一种测量隧道拱顶下沉的设备”(201120492187)提出的伸缩尺的形式,该形式的钢挂尺由于每次测量均需拉伸每节带有刻度的伸缩尺,多次使用后伸缩尺的变形、节与节之间的松紧程度与刻度的连贯精度等均会造成拱顶沉降测量时产生较大的人为或系统误差;三是发明专利“一种隧道监控量测中拱顶沉降点测量装置及埋设方法”(201110455081.0)提出的测点挂钩+钢卷尺+铅锤+伸缩杆的形式,该形式的钢挂尺由于带测点挂钩和铅锤的钢卷尺在工程测量中不易收回折叠,损坏更换后会产生较大的仪器误差。此外,采用上述三种钢挂尺+水准仪测量隧道拱顶变形时除了需读取前视点钢挂尺的读数外,还需读取立于基准点上的后视点铟钢尺或塔尺读数,导致在测量拱顶时至少需要携带2种尺子,携带很不便利。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种隧道拱顶沉降测量专用尺,其能准确测量暗挖隧道拱顶沉降变形,以解决现有隧道拱顶沉降测量工具存在的缺点。
[0005] 本发明隧道拱顶沉降测量专用尺,包括钢卷尺和由至少两节杆段组成的伸缩式测量杆,所述钢卷尺包括壳体、设置在壳体上的尺轴、绕在尺轴上的尺条和固定在尺条端部的尺钩,所述伸缩式测量杆的最下一节杆段上设置有测量刻度、水准气泡和连接壳体的连接装置,所述伸缩式测量杆的最上一节杆段上设置有第一挂钩和固定尺钩的锁定装置。
[0006] 进一步,所述壳体上连接有钢卷尺提带,所述连接装置为用于钩挂钢卷尺提带的第二挂钩。
[0007] 进一步,所述尺钩为L形,所述锁定装置包括连接块和锁定块,所述连接块上设置有与尺钩配合的倒L形槽,所述锁定块以可拆卸的方式设置在倒L形槽的槽口部。
[0008] 进一步,所述伸缩式测量杆由十节杆段组成,下端三节杆段的横截面外轮廓由半圆形和矩形组成,且下端三节杆段的矩形外表面上设置有测量刻度,上端七节杆段外轮廓横截面为圆形。
[0009] 本发明的有益效果:本发明隧道拱顶沉降测量专用尺,在测量时前视读数读取的是尺条上的读数,读数和伸缩式测量杆无关,消除了因伸缩式测量杆磨损等原因造成的伸缩长度变化对测量读数的影响,提高了测量的精确度;同时在测量时,只需要携带本专用尺和水准仪,携带方便。
附图说明
[0010] 图1为本发明隧道拱顶沉降测量专用尺的结构示意图;
[0011] 图2为锁定装置的结构示意图;
[0012] 图3为最下一节杆段沿A-A的剖视图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0014] 如图所示,本实施例隧道拱顶沉降测量专用尺,包括钢卷尺和由至少两节杆段组成的伸缩式测量杆1,所述钢卷尺包括壳体2、设置在壳体2上的尺轴、绕在尺轴上的尺条3和固定在尺条端部的尺钩4,所述伸缩式测量杆I的最下一节杆段上设置有测量刻度、水准气泡5和连接壳体2的连接装置6,所述伸缩式测量杆I的最上一节杆段上设置有第一挂钩7和固定尺钩4的锁定装置8。
[0015] 采用本专用尺测量隧道拱顶沉降量的工作过程为:
[0016] (I)将伸缩式测量杆I的最下一节杆段立于前次测量时选定的基准点上,通过水准气泡5控制伸缩式测量杆I垂直放置。
[0017] (2)架设水准仪,读取伸缩式测量杆I测量刻度的读数,即后视读数。
[0018] (3)将钢卷尺的尺钩4与锁定装置8连接、将壳体2和连接装置6连接,并将伸缩式测量杆I移至隧道拱顶沉降测点下方,通过第一挂钩7将伸缩式测量杆I挂在隧道拱顶沉降测点上。
[0019] (4)让伸缩式测量杆I自由垂直伸长放置,并确保钢卷尺的尺条2竖直拉直。
[0020] (6)用水准仪读取尺条3上的读数,即前视读数。
[0021] (7)根据前视读数和后视读数计算出拱顶绝对高程或相对于基准点的相对高程,再根据前次测量计算出的拱顶高程,最终计算出拱顶的沉降量。
[0022] 本发明隧道拱顶沉降测量专用尺,在测量时前视读数读取的是尺条上的读数,读数和伸缩式测量杆无关,消除了因伸缩式测量杆磨损等原因造成的伸缩长度变化对测量读数的影响,提高了测量的精确度;同时在测量时,只需要携带本专用尺和水准仪,携带方便,有利于提高工作效率和减轻工作负担。
[0023] 作为对本实施的改进,所述壳体2上连接有钢卷尺提带9,所述连接装置6为用于钩挂钢卷尺提带9的第二挂钩,本实施例中,壳体2通过钢卷尺提带9和第二挂钩连接到伸缩式测量杆I上,钢卷尺的拆装和更换方便;当然在不同实施方式中,所述连接装置6还可采用其他结构,如可以为一个弹性夹,直接夹住壳体2,也能实现本发明目的。
[0024] 作为对本实施的改进,所述尺钩4为L形,所述锁定装置8包括连接块81和锁定块82,所述连接块81上设置有与尺钩4配合的倒L形槽,所述锁定块82以可拆卸的方式设置在倒L形槽的槽口部;在具体实施中,所述锁定块82可通过卡接方式或螺钉连接等固定在倒L形槽的槽口部,尺钩4放置到倒L形槽口中后,用锁定块82封在槽口部,可防止尺钩4脱出,能保证顺利进行。当然在不同实施方式中,所述锁定装置8还可根据尺钩4的形状设计成不同结构,如所述尺钩4若为鱼钩形,这锁定装置8可做成矩形框结构。
[0025] 作为对本实施的改进,所述伸缩式测量杆I由十节杆段组成,下端三节杆段的横截面外轮廓由半圆形和矩形组成,且下端三节杆段的矩形外表面上设置有测量刻度,测量刻度设置在矩形外表面上便于读数,同时下端三节杆段设置了测量刻度,使得伸缩式测量杆I的测量范围更大,便于选择基准测量点;上端七节杆段外轮廓横截面为圆形,使得测量杆伸缩更灵活。在具体实施中,每节杆段的伸缩长度可根据需要自行设计,本实施例中各段伸缩长度为lm,能适应大多数隧道拱顶沉降的测量,测量刻度的精度为1mm,测量精度高。
[0026] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种隧道拱顶沉降测量专用尺,其特征在于:包括钢卷尺和由至少两节杆段组成的伸缩式测量杆,所述钢卷尺包括壳体、设置在壳体上的尺轴、绕在尺轴上的尺条和固定在尺条端部的尺钩,所述伸缩式测量杆的最下一节杆段上设置有测量刻度、水准气泡和连接壳体的连接装置,所述伸缩式测量杆的最上一节杆段上设置有第一挂钩和固定尺钩的锁定装置。
2.根据权利要求1所述的隧道拱顶沉降测量专用尺,其特征在于:所述壳体上连接有钢卷尺提带,所述连接装置为用于钩挂钢卷尺提带的第二挂钩。
3.根据权利要求1所述的隧道拱顶沉降测量专用尺,其特征在于:所述尺钩为L形,所述锁定装置包括连接块和锁定块,所述连接块上设置有与尺钩配合的倒L形槽,所述锁定块以可拆卸的方式设置在倒L形槽的槽口部。
4.根据权利要求1所述的隧道拱顶沉降测量专用尺,其特征在于:所述伸缩式测量杆的最下一节杆段上设置有水准气泡。
5.根据权利要求1-4中任一所述的隧道拱顶沉降测量专用尺,其特征在于:所述伸缩式测量杆由十节杆段组成,下端三节杆段的横截面外轮廓由半圆形和矩形组成,且下端三节杆段的矩形外表面上设置有测量刻度,上端七节杆段外轮廓横截面为圆形。
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