CN109708566A - 用于隧道变形的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道的监测设备技术领域，具体为用于隧道变形的监测装置，包括两根支撑杆，支撑杆上固设有横杆，所述横杆的上侧固定连接有竖向的伸缩杆，伸缩杆上同轴转动连接有转盘，转盘的周向上固定连接有若干扇叶，转盘上沿径向固设有若干导电杆，转盘的中部同轴设置有内导电环，内导电环与转盘绝缘连接，导电杆靠近转盘轴线的一端与内导电环电连接，转盘上靠近边缘的位置同轴设置有外导电环，外导电环与转盘绝缘连接，导电杆远离转盘轴线的一端与外导电环电连接，转盘的上侧和下侧均设有永磁体，横杆的底部设有发光机构；本方案解决了现有技术中隧道变形进行监测比较繁琐的问题。

Description

用于隧道变形的监测装置

技术领域

本发明涉及一种隧道的监测设备技术领域，具体为用于隧道变形的监测装置。

背景技术

隧道是开挖在地下的建筑结构，由于将隧道部分原有的土石开挖取走，然后使用建筑材料来对隧道的侧壁进行支撑，由于隧道的侧壁原有的土石对建筑材料的挤压作用，所以隧道的变形不可避免。于是，需要对隧道的变形情况进行监测测量，以判断隧道侧壁的支撑是否合适。其中，隧道的拱顶沉降是地下隧道变形监测的重要内容。拱顶沉降的测量方式有接触式测量和非接触时测量，接触式测量有：水准仪配合因瓦挂尺法、水准仪悬挂钢尺法、水准仪倒尺测量；非接触测量有：全站仪结合反光片靶标法。由于接触式测量的成本比较低，所以被广泛采用。但是，由于隧道的高度比较高，需要将水准尺或钢尺悬挂立起来的操作比较困难，而且需要在隧道的顶部打入标记件，增加了操作的难度；而且，由于隧道在建设阶段的时候，其内部的光线比较暗，在采用仪器进行观测和读数时，操作也比较困难，导致测量的效率比较低，从而导致监测的操作比较繁琐。

发明内容

本发明意在提供一种用于隧道变形的监测装置，以解决现有技术中隧道变形进行监测比较繁琐的问题。

本发明的基础方案为：用于隧道变形的监测装置，包括两根支撑杆，两根支撑杆的顶部之间铰接有横杆，所述横杆的上侧固定连接有竖向的伸缩杆，伸缩杆上同轴转动连接有转盘，转盘的周向上固定连接有若干扇叶，转盘的上沿径向固设有若干导电杆，转盘的中部同轴设置有内导电环，内导电环与转盘绝缘连接，导电杆靠近转盘轴线的一端与内导电环电连接，转盘上靠近边缘的位置同轴设置有外导电环，外导电环与转盘绝缘连接，导电杆远离转盘轴线的一端与外导电环电连接；伸缩杆的上端固定连接有横向的顶杆，顶杆与横杆异面垂直设置，顶杆与横杆之间设有弹性件；横杆上固定连接有第一永磁体，顶杆上固定连接有第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体异性磁极相对，顶杆上沿轴向滑动连接有滑块，滑块上绝缘连接有触发杆，顶杆的中部转动连接有定滑轮，定滑轮上绕设有拉绳，拉绳的一端与滑块连接，拉绳的另一端与横杆固定连接，横杆的底部固定安装有直流电发光机构，发光机构的正负极分别与对应的触发杆和内导电环电连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置带有扇叶的转盘，使转盘在隧道内的气流的作用下转动，从而使转盘上的导电杆切割第一永磁体和第二永磁体之间形成的磁感线，从而产生感应电流；初始时，滑块带动触发杆靠近内导电环，随着拱顶的沉降下移，使顶杆也向下移动，于是顶杆压缩伸缩杆，进而使顶杆上的滑块移动，顶杆滑动并调动触发杆朝外导电环一侧移动，当触发杆与外导电环接触的时候，使外导电环、触发杆、发光机构、内导电环和导电杆形成一个闭合电路，于是，发光机构在感应电的作用下发光。通过对外导电环与触发杆之间的距离进行预先设置，当触发杆与外导电环接触时为警示位置，从而通过发光机构发出光亮来提醒测量者注意。隧道在建设时，为了避免隧道内部的缺氧空气大量沉积，所以往隧道内通风，从而会在隧道内产生气流。

进一步，所述顶杆的内部设有沿轴向延伸的空腔，滑块滑动设置在空腔内，顶杆的底部设有与空腔连通的条形孔，触发杆穿过条形孔。通过设置空腔来使滑块滑动，避免了外界的渣滓对滑块的移动形成干扰。

进一步，所述弹性件为螺旋弹簧。使用螺旋弹簧来作为弹性件，方便弹性件的获得，从而可以降低制造成本。

进一步，所述弹性件套设在伸缩杆上。通过将弹性件套设在伸缩杆上，可以使弹性件的两端无需进行固定，方便了弹性件的拆卸安装。

进一步，所述发光机构为二极管。二极管对电流的要求比较小，而且光亮度也比较合适，方便观察。

附图说明

图1为本发明用于隧道变形的监测装置实施例的主视图；

图2为图1中沿顶杆轴向的全剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑杆1、横杆2、顶杆3、空腔31、条形孔32、伸缩杆4、滑块5、定滑轮6、触发杆7、拉簧8、螺旋弹簧9、拉绳10、外导电环11、导电杆12、内导电环13、转盘14。

实施例基本如附图1所示：用于隧道变形的监测装置，包括两根支撑杆1，两根支撑杆1的顶部之间铰接有横杆2，横杆2的底部固定安装有直流电发光机构，发光机构优选为二极管。横杆2的上侧设有竖向的伸缩杆4，伸缩杆4的下端与横杆2焊接。伸缩杆4上同轴转动连接有转盘14，转盘14的周向上焊接有十片扇叶，转盘14上沿径向固设有二十根导电杆12，导电杆12呈L形。转盘14的中部同轴设置有内导电环13，内导电环13与转盘14绝缘连接，导电杆12靠近转盘14轴线的一端与内导电环13电连接。转盘14上靠近边缘的位置同轴设置有外导电环11，外导电环11与转盘14绝缘连接，导电杆12远离转盘14轴线的一端与外导电环11电连接，具体为，导电杆12远离内导电环13的一端朝上设置，并与外导电环11电连接。伸缩杆4的上端通过螺栓连接有横向的顶杆3，顶杆3与横杆2异面垂直设置。顶杆3与横杆2之间设有弹性件，弹性件优选为螺纹弹簧，螺旋弹簧9套设在伸缩杆4上。横杆2上通过卡扣连接有第一永磁体，顶杆3上通过卡扣连接有第二永磁体，第一永磁体与第二永磁体分别位于转盘14的两侧，第一永磁体与第二永磁体异性磁极相对设置。

如图2所示，顶杆3的内部沿轴向设有空腔31，顶杆3的底部设有贯穿空腔31侧壁的条形孔32，条形孔32的长度方向与顶杆3的轴向平行。空腔31的内部沿顶杆3的轴向滑动配合有滑块5，滑块5与顶杆3的左端之间设有驱动件，驱动件优选为拉簧8，拉簧8的左端与顶杆3的左端焊接，拉簧8的右端与滑块5焊接。滑块5上焊接有触发杆7，触发杆7的下端从条形孔32穿出。空腔31的中部设有定滑轮6，定滑轮6与顶杆3转动连接，定滑轮6的回转轴线与顶杆3的轴线垂直。定滑轮6上绕设有拉绳10，拉绳10的一端与滑块5粘接，拉绳10的另一端与横杆2粘接，拉绳10与滑块5之间的部分与顶杆3的轴线平行，拉绳10与横杆2之间的部分与顶杆3的轴线垂直并且平行于伸缩杆4。二极管的正负极分别与对应的触发杆7和内导电环13电连接。

具体实施过程如下：通过将支撑杆1和横杆2沿隧道的横断面设置，使顶杆3与隧道的拱顶相抵，然后将支撑杆1的下端支撑在隧道的侧壁上，利用顶杆3与横杆2之间的弹性件的弹力使支撑杆1与隧道的侧壁之间相抵，进而使支撑杆1稳定的支撑在隧道的侧壁上。带有扇叶的转盘14在隧道内的气流的作用下转动，从而使转盘14上的导电杆12切割第一永磁体和第二永磁体之间形成的磁感线，从而产生感应电流；初始时，滑块5带动触发杆7靠近内导电环13，随着拱顶的沉降下移，使顶杆3也向下移动，于是顶杆3压缩伸缩杆4，进而使顶杆3上的滑块5移动，顶杆3滑动并调动触发杆7朝外导电环11一侧移动，当触发杆7与外导电环11接触的时候，使外导电环11、触发杆7、发光机构、内导电环13和导电杆12形成一个闭合电路，于是，发光机构在感应电的作用下发光。通过对外导电环11与触发杆7之间的距离进行预先设置，当触发杆7与外导电环11接触时为警示位置，从而通过发光机构发出光亮来提醒测量者注意。

Claims (5)

1.用于隧道变形的监测装置，包括两根支撑杆，两根支撑杆的顶部之间铰接有横杆，其特征在于：所述横杆的上侧固定连接有竖向的伸缩杆，伸缩杆上同轴转动连接有转盘，转盘的周向上固定连接有若干扇叶，转盘上沿径向固设有若干导电杆，转盘的中部同轴设置有内导电环，内导电环与转盘绝缘连接，导电杆靠近转盘轴线的一端与内导电环电连接，转盘上靠近边缘的位置同轴设置有外导电环，外导电环与转盘绝缘连接，导电杆远离转盘轴线的一端与外导电环电连接；伸缩杆的上端固定连接有横向的顶杆，顶杆与横杆异面垂直设置，顶杆与横杆之间设有弹性件；横杆上固定连接有第一永磁体，顶杆上固定连接有第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体异性磁极相对，顶杆上沿轴向滑动连接有滑块，滑块上绝缘连接有触发杆，顶杆的中部转动连接有定滑轮，定滑轮上绕设有拉绳，拉绳的一端与滑块连接，拉绳的另一端与横杆固定连接，横杆的底部固定安装有发光机构，发光机构的正负极分别与对应的触发杆和内导电环电连接。

2.根据权利要求1所述的用于隧道变形的监测装置，其特征在于：所述顶杆的内部设有沿轴向延伸的空腔，滑块滑动设置在空腔内，顶杆的底部设有与空腔连通的条形孔，触发杆穿过条形孔。

3.根据权利要求2所述的用于隧道变形的监测装置，其特征在于：所述弹性件为螺旋弹簧。

4.根据权利要求3所述的用于隧道变形的监测装置，其特征在于：所述弹性件套设在伸缩杆上。

5.根据权利要求4所述的用于隧道变形的监测装置，其特征在于：所述发光机构为二极管。