CN107816968A - 一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法，所述装置包括：挂圈、挂钩、第一种长度因瓦合金板、第二种长度因瓦合金板、插销、钢丝、锤球及水准测量器；挂圈固定在隧道顶部，将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接，将其他因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证最下部的因瓦合金板为第二种长度因瓦合金板，将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触，在最下部的因瓦合金板的下方用钢丝悬挂锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，因瓦合金板为无缝连接的，使用水准测量器两次测量最下部的第二种长度因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量。本发明可以提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及测绘领域，具体涉及一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法。
背景技术
各类工程项目的隧道在进行施工掘进时，为确保隧道安全施工，保障施工人员生命财产安全，需要对隧道进行监控量测，隧道拱顶下沉监测就是其中一项重要内容。目前的拱顶下沉监测通常使用全站仪三角高程法观测，隧道施工过程中，光线较暗，尘土较多，对全站仪激光测距影响很大，大大降低监测精度。
实践和研究表明，全站仪三角高程测量法用于隧道拱顶下沉监测有较大缺陷，主要体现在数据质量的稳定性较差，粗差出现频率过高，数据可靠性不足，数据分析工作难度增大，常需返工重测，加大监测人员的工作量。另外数据分析人员也容易对隧道拱顶下沉程度造成误判，造成不必要的施工压力。
发明内容
本发明提供了一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法，通过将技术方案中的机械装置与水准测量器相结合，可以灵活、准确、简便地测量隧道拱顶的下沉量数据，能够大大减少测量人员对粗差数据的分析、重测工作，减轻监测人员的工作强度，提高工作效率，从而有效解决全站仪三角高程测量法中存在的问题。
本发明提供的技术方案是：一种隧道拱顶下沉测量装置，包括：挂圈、挂钩、第一种长度因瓦合金板、第二种长度因瓦合金板、插销、钢丝、锤球及水准测量器；挂圈固定在隧道顶部，将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接，将其他因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证第二种长度因瓦合金板连接在最下部，将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触，在第二种长度因瓦合金板的下部用钢丝悬挂一锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板为无缝连接的，使用水准测量器在不同时刻两次测量第二种长度因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量数据。一种隧道拱顶下沉测量方法，具体步骤包括：挂圈固定在隧道顶部；将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接；将其他因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证第二种长度因瓦合金板连接在最下部；将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触；在第二种长度因瓦合金板的下部用钢丝悬挂一锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板为无缝连接的；使用水准测量器在不同时刻两次测量第二种长度的因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量数据。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法，通过将技术方案中的机械装置与水准测量器相结合，可以灵活、准确、简便地测量隧道拱顶的下沉量数据，能够大大减少测量人员对粗差数据的分析、重测工作，减轻监测人员的工作强度，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例中隧道拱顶下沉测量装置结构及其在隧道内安装示意图；
图2是本发明实施例中第二种长度因瓦合金板结构示意图；
图3是本发明实施例中隧道拱顶下沉测量方法步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述，下文中提到的具体技术细节，如：方法等，仅为使读者更好的理解技术方案，并不代表本发明仅局限于以下技术细节。
本发明的实施例提供了一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法。请参阅图1，图1是本发明实施例中隧道拱顶下沉测量装置结构及其在隧道内安装示意图，具体包括：因瓦合金板插孔101、因瓦合金板102、挂钩103、挂钩板104、挂钩板插孔105、插销106、挂圈107、钢丝108、锤球109、隧道110及水准测量器111。其中，挂圈107由隧道嵌入装置112、环状圈体114及挂钩槽113组成。挂圈107通过隧道嵌入装置112固定在隧道110顶部，因瓦合金板102分为两种长度，将一第一种长度因瓦合金板的一端插孔101及挂钩板插孔105用插销106与挂钩板104连接，将其他因瓦合金板102以首尾相接的方式用插销106通过因瓦合金板插孔101连接并保证第二种长度因瓦合金板连接在最下部，将挂钩103通过环状圈体114挂在挂钩槽113上，保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触，在第二种长度因瓦合金板的下部用钢丝108悬挂一锤球109保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板102均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板102为无缝连接的，使用水准测量器111在不同时刻两次测量第二种长度因瓦合金板得到隧道110拱顶的下沉量数据。所述第一种长度因瓦合金板具体长度为1.5米；所述第二种长度因瓦合金板具体长度为2米；所述第二种长度因瓦合金板上带有数字条码。所述水准测量器具体为高精度数字水准仪；第二种长度因瓦合金板上的数字条码与高精度数字水准仪的类型匹配。两次测量第二种长度因瓦合金板得到高程数据；第一次高程数据记为H1，第二次高程数据记为H2,所述下沉数据记为Xc＝H1-H2。
参见图2，图2是本发明实施例中第二种长度因瓦合金板结构示意图，包括：数字条码201及第二种长度因瓦合金板插孔202。在测量隧道顶沉降数据的时候，主要根据数字条码201上的数据进行计算。
参见图3，图3是本发明实施例中隧道拱顶下沉测量方法步骤流程图，具体步骤包括：
S301：挂圈固定在隧道顶部。
S302：将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接。
S303：将其他第一种长度和第二种长度因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证最下部的因瓦合金板为第二种长度因瓦合金板。所述第一种长度因瓦合金板具体长度为1.5米；所述第二种长度因瓦合金板具体长度为2米；所述第二种长度因瓦合金板上带有数字条码。
S304：将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触。
S305：在最下部的因瓦合金板的下方用钢丝悬挂锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板为无缝连接的。
S306：使用水准测量器在不同时刻两次测量最下部的第二种长度因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量数据。所述水准测量器具体为高精度数字水准仪；第二种长度因瓦合金板上的数字条码与高精度数字水准仪的类型匹配。
使用高精度数字水准仪(数字条码应与仪器类型匹配)，按照国家等级水准测量方法从稳定的基准点测算出悬挂装置的底部高程H1。完成测量后可把悬挂装置拆卸保存，因瓦合金板应使用专门仪器盒存储，防止其受外力发生形变。下次测量可按照同样方法、顺序组装元器件，在同一个断面上多次测量时，因瓦合金板连接顺序以及连接条数必须保持一致，第二次测量出悬挂装置底部高程为H2，可计算出这段时间内拱顶的沉降量为：Xc＝H1-H2。
通过执行本发明的实施例，本发明权利要求里的所有技术特征都得到了详尽阐述。
区别于现有技术，本发明的实施例提供了一种隧道拱顶下沉测量装置及测量方法，通过将技术方案中的机械装置与水准测量器相结合，可以灵活、准确、简便地测量隧道拱顶的下沉量数据，能够大大减少测量人员对粗差数据的分析、重测工作，减轻监测人员的工作强度，提高工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：包括：挂圈、挂钩、第一种长度因瓦合金板、第二种长度因瓦合金板、插销、钢丝、锤球及水准测量器；挂圈固定在隧道顶部，将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接，将其他第一种长度和第二种长度因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证最下部的因瓦合金板为第二种长度因瓦合金板，将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触，在最下部的因瓦合金板的下方用钢丝悬挂锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板为无缝连接的，使用水准测量器在不同时刻两次测量最下部的第二种长度因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量数据。
2.如权利要求1所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：所述第一种长度因瓦合金板长度为1.5米；所述第二种长度因瓦合金板长度为2米；所述第二种长度因瓦合金板上带有数字条码。
3.如权利要求2所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：所述水准测量器具体为高精度数字水准仪；第二种长度因瓦合金板上的数字条码与高精度数字水准仪的类型匹配。
4.如权利要求1所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：第一种长度因瓦合金板及第二种长度因瓦合金板均为长板状矩形,且两头各有一个插孔。
5.如权利要求1所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：所述挂钩下部连接一挂钩板，挂钩板中央有一插孔。
6.如权利要求1所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：所述挂圈由隧道嵌入装置、环状圈体及挂钩槽组成，所述挂钩槽的宽度与挂钩的宽度相同。
7.如权利要求1所述的一种隧道拱顶下沉测量装置，其特征在于：两次测量最下部的第二种长度因瓦合金板得到高程数据；第一次高程数据记为H1，第二次高程数据记为H2,所述下沉数据记为Xc＝H1-H2。
8.一种隧道拱顶下沉测量方法，所述方法由权利要求1～4所述任一装置实现，其特征在于：包括以下步骤：挂圈固定在隧道顶部；将一第一种长度因瓦合金板的一端用插销与挂钩连接；将其他第一种长度和第二种长度因瓦合金板以首尾相接的方式用插销连接并保证最下部的因瓦合金板为第二种长度因瓦合金板；将挂钩挂在挂圈上保证两者紧密咬合并保证每次悬挂都是同一位置互相接触；在最下部的因瓦合金板的下方用钢丝悬挂锤球保证测量装置的稳定性且保证因瓦合金板均能平行于垂线方向，所有因瓦合金板为无缝连接的；使用水准测量器在不同时刻两次测量最下部的第二种长度因瓦合金板得到隧道拱顶的下沉量数据。
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