CN109000579B - 一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，包括基座和内部配置有反光片安装结构的套筒，基座顶端设置有轴线与之轴线相重合的安装槽，所述套筒底部位于安装槽内侧，所述反光片安装机构包括螺旋杆轴、滑动盘和集成器，所述集成器固定安装在套筒内部底壁上，螺旋杆轴底部与集成器相连接，所述螺旋杆轴穿过滑动盘中部且螺旋杆轴与滑动盘底壁螺旋配合连接，滑动盘截面呈U型形状，滑动盘的底部两端均固定连接有连接杆，连接杆与套筒的内壁通过限定滑移机构相连接。该装置具有以下优点：远程无线控制，避免反光片的损坏，高强度钢性套筒结构，保证反光片结构，整个装置可重复利用。

Description

一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置

技术领域

本发明涉及隧道工程监测技术领域，具体是一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置。

背景技术

随着我国基础设施的大力发展，隧道工程也迎来了难得的发展机遇。但是隧道施工中所遇到的地质环境却愈发复杂，所面临的地质灾害也愈发严峻。根据新奥法基本原理，隧道监控量测是掌握围岩动态，实时对围岩情况和支护结构合理性及安全性的重要数据资料，而隧道监控量测点的布置时机、布置方式、测点稳定性等都将影响隧道围岩位移变形数据采集的准确程度。目前山岭隧道对于监控量测点的布设仍相对落后，主要通过简易钢筋和钢片焊接形成支架结构，手持钻机在初期支护成孔，将支架结构插入钻孔并在钢片处贴覆反光片构成监控量测点。山岭隧道修建过程工序复杂，机械设备繁多，施工中不可避免的会对简易的监控量测点造成碰撞、刮擦等。此外，由于监控量测点距离隧道掌子面往往仅有几米的距离，掌子面面爆破产生的大块飞石、冲击波等会直接对监测点造成损伤，甚至脱落。循环往复，造成反光片位置的逐渐偏差，监控量测点的频繁安装与拆卸，监测数据的不准确和缺失。为此，针对现今监控量测点布置方式中存在的不足，本专利提出一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，通过实现监控量测点的定位伸缩移动，实现隧道施工中监测点保护和数据测量，避免不良影响对其造成的损伤，保障了隧道围岩收敛变形测量的精准程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，包括基座和内部配置有反光片安装结构的套筒，基座顶端设置有轴线与之轴线相重合的安装槽，所述套筒底部位于安装槽内侧，所述反光片安装机构包括螺旋杆轴、滑动盘和集成器，所述集成器固定安装在套筒内部底壁上，螺旋杆轴底部与集成器相连接，所述集成器包括充电电源、VC++驱动器和步进电机，螺旋杆轴的底部与步进电机输出轴通过联轴器相连接，所述螺旋杆轴穿过滑动盘中部且螺旋杆轴与滑动盘底壁螺旋配合连接，滑动盘截面呈U型形状，滑动盘的底部两端均固定连接有连接杆，连接杆与套筒的内壁通过限定滑移机构相连接，所述套筒的端口处设置有稳定机构，所述套筒和螺旋杆轴采用合金钢材料加工而成。

作为本发明进一步的方案：所述套筒底部外侧壁与安装槽内侧壁通过螺纹结构紧固连接。

作为本发明再进一步的方案：所述限定滑移机构包括设置在套筒内壁上的限定滑槽和设置在限定滑槽内侧并与之滑移配合的移动滑块，连接杆端部与移动滑块连接固定。

作为本发明再进一步的方案：所述稳定机构包括横向设置有横杆，横杆的两端与套筒端口内壁固定连接，螺旋杆轴的顶端与横杆的下杆壁通过转动套转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述横杆的横向中心线与螺旋杆轴轴线位于同一平面上其相互垂直。

作为本发明再进一步的方案：所述横杆的宽度小于滑动盘两侧板之间的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中通过远程无线遥控，实现粘贴有反光片的滑动盘装置沿高强度刚性套筒中轴的自动伸缩，协助全站仪完成对围岩变形监测。该装置具有以下优点：远程无线控制，避免反光片的损坏，高强度钢性套筒结构，保证反光片结构，整个装置可重复利用。

附图说明

图1为可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置的结构示意图。

图2为可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置中套筒的截面结构示意图。

图3为可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置中反光片安装结构的结构示意图。

图4为可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置中基座的结构示意图。

其中：基座1、套筒2、螺旋杆轴3、滑动盘4、限定滑槽5、集成器6、连接杆7、移动滑块8、安装槽9、横杆10、转动套11、螺旋凸起12、螺纹结构13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，包括基座1和内部配置有反光片安装结构的套筒2，基座1顶端设置有轴线与之轴线相重合的安装槽9，所述套筒2底部位于安装槽9内侧，且套筒2底部外侧壁与安装槽9内侧壁通过螺纹结构13紧固连接，套筒2与基座1的连接既保证套筒2与基座1连接的稳定，又便于安装与拆卸，且实现套筒2及其内部反光片安装结构的重复利用，所述反光片安装机构包括螺旋杆轴3、滑动盘4和集成器6，所述集成器6固定安装在套筒2内部底壁上，螺旋杆轴3底部与集成器6相连接，所述集成器6包括充电电源、VC++驱动器和步进电机，螺旋杆轴3的底部与步进电机输出轴通过联轴器相连接，所述螺旋杆轴3穿过滑动盘4中部且螺旋杆轴3与滑动盘4底壁螺旋配合连接，滑动盘4截面呈U型形状，且反光板贴附在滑动盘4两侧板相背离面上，滑动盘4的底部两端均固定连接有连接杆7，连接杆7与套筒2的内壁通过限定滑移机构相连接，所述限定滑移机构包括设置在套筒2内壁上的限定滑槽5和设置在限定滑槽5内侧并与之滑移配合的移动滑块8，连接杆7端部与移动滑块8连接固定，通过集成器6内的步进电机使得螺旋杆轴3转动，螺旋杆轴3的转动通过与滑动盘4底壁的螺旋配合以及限定滑移机构对应于滑动盘4转动的限制可使得滑动盘4上移移动至套筒2端口位置后进行检测，待检测完成后滑动盘4沿螺旋杆轴3移动至套筒2内，进而起到对反光片的保护作用；

所述套筒2的端口处设置有稳定机构，所述稳定机构包括横向设置有横杆10，且横杆10的横向中心线与螺旋杆轴3轴线位于同一平面上其相互垂直，横杆10的两端与套筒2端口内壁固定连接，螺旋杆轴3的顶端与横杆10的下杆壁通过转动套11转动连接，所述横杆10的宽度小于滑动盘4两侧板之间的距离，进而使得滑动盘4上移时，滑动盘4可以穿出套筒2的端口进行检测，所述套筒2和螺旋杆轴3采用合金钢材料加工而成。

本发明的工作原理是：采用可伸缩式围岩位移监测反光片保护装置进行隧道现场数据采集的操作流程如下：在隧道初期支护喷射混凝土施工结束后，通过手持电钻机在初期支护的监测点位置钻孔，形成直径5cm，深度5cm的圆柱形孔洞，成孔后将孔内碎屑清除干净，并将基座1放置于孔内，检查基座1是否全部放入孔内，且基座1顶部应与初支面平行。检查完毕后，通过粘结材料将其固定，保证基座1牢固不会脱落。基座1固定完成后将套筒2通过螺纹结构13安装，安装完成后通过无线遥控设备对滑动盘4进行试运行，保证滑动盘4上部的反光片能够露出隧道初支平面，保证监测仪器的数据读取工作的顺利进行。安装完成后通过远程控制设备对滑动盘4进行控制，监测完成后将其收回。隧道数据监测稳定后施做二衬防水结构，施做过程对套筒2进行拆卸，并将回收设备再次应用于隧道新布置测点，实现重复利用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，包括基座(1)和内部配置有反光片安装结构的套筒(2)，其特征在于，基座(1)顶端设置有轴线与之轴线相重合的安装槽(9)，所述套筒(2)底部位于安装槽(9)内侧，所述反光片安装机构包括螺旋杆轴(3)、滑动盘(4)和集成器(6)，所述集成器(6)固定安装在套筒(2)内部底壁上，螺旋杆轴(3)底部与集成器(6)相连接，所述集成器(6)包括充电电源、VC++驱动器和步进电机，螺旋杆轴(3)的底部与步进电机输出轴通过联轴器相连接，所述螺旋杆轴(3)穿过滑动盘(4)中部且螺旋杆轴(3)与滑动盘(4)底壁螺旋配合连接，滑动盘(4)截面呈U型形状，滑动盘(4)的底部两端均固定连接有连接杆(7)，连接杆(7)与套筒(2)的内壁通过限定滑移机构相连接，所述套筒(2)的端口处设置有稳定机构，所述套筒(2)和螺旋杆轴(3)采用合金钢材料加工而成；所述稳定机构包括横向设置有横杆(10)，横杆(10)的两端与套筒(2)端口内壁固定连接，螺旋杆轴(3)的顶端与横杆(10)的下杆壁通过转动套(11)转动连接；所述横杆(10)的宽度小于滑动盘(4)两侧板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，其特征在于，所述套筒(2)底部外侧壁与安装槽(9)内侧壁通过螺纹结构(13)紧固连接。

3.根据权利要求1所述的可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，其特征在于，所述限定滑移机构包括设置在套筒(2)内壁上的限定滑槽(5)和设置在限定滑槽(5)内侧并与之滑移配合的移动滑块(8)，连接杆(7)端部与移动滑块(8)连接固定。

4.根据权利要求1所述的可伸缩的隧道围岩位移监测反光片保护装置，其特征在于，所述横杆(10)的横向中心线与螺旋杆轴(3)轴线位于同一平面上其相互垂直。