CN113256944B - 一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，涉及地铁隧道施工技术领域，包括报警机构、触发装置、支撑装置和延伸装置，所述触发装置的外壁与支撑装置的内壁滑动连接，所述延伸装置的顶部与支撑装置的底部固定连接，所述触发装置的内壁嵌固连接有预警信号传递装置，所述触发装置的顶部固定安装有容纳块。本发明通过采用触发装置、支撑装置和延伸装置的结合，不仅能够对地铁基坑起到一定的支撑作用，同时还能够及时的检测出地铁基坑是否存在坍塌下陷的危险，当基坑的某一部位发生下陷时，缩短了触发装置与支撑装置之间的距离，并且触发了预警信号传递装置向报警机构发送信号，及时的对现场环境进行报警。

Description

一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置

技术领域

本发明涉及地铁隧道施工技术领域，具体涉及一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置。

背景技术

地铁车站基坑施工过程中，由于地铁坍塌事故造成多人伤亡及财产损失，因此，施工过程中的安全问题非常重要，而地铁基坑的坍塌由各种潜在的因素造成，这种情况在发生时不仅对人体安装造成极大的隐患，同时对于坍塌的地点难以避免，为了保证施工过程的人员安全和提高工作效率，需要一种对基坑施工时是否存在坍塌的危险进行及时的预测。

1、目前预警装置需要不停电进行供电，导致电力资源存在一定的程度的浪费，为此不能减少电力资源的浪费问题，同时又能对基坑是否坍塌进行预警的效果。

2、对一些基坑在发生坍塌时首先是产生一定程度的微小位移，在此期间不能及时的对基坑内部工作人员进行提醒，进而达不到保障工作人员安全的使用初衷，该地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置的适用性变差，因此需要进行结构创新来解决具体问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其中一种目的是为了具备及时对地铁基坑发生坍塌的可能进行预警，解决不能及时的进行预警的问题；其中另一种目的是为了解决电力资源浪费严重的问题，便于发现存在坍塌的可能时，能够使得报警电路闭合，及时的对基坑内中的工作人员进行报警提示的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，包括报警机构、触发装置、支撑装置和延伸装置，所述触发装置的外壁与支撑装置的内壁滑动连接，所述延伸装置的顶部与支撑装置的底部固定连接，所述触发装置的内壁嵌固连接有预警信号传递装置，所述触发装置的顶部固定安装有容纳块，所述容纳块的外壁与支撑装置的内壁滑动连接，所述容纳块位于触发装置的两端设置，所述触发装置的内壁设置有气流过渡腔和气体传导管，所述气流过渡腔的内壁与气体传导管的外壁贯通连接，所述气体传导管的一端与容纳块的内壁贯通连接，所述气流过渡腔的外壁与触发装置的内壁固定连接，所述气流过渡腔和气体传导管均位于预警信号传递装置的两端对称设置，所述预警信号传递装置的输出端与报警机构的接收端电性连接；

所述预警信号传递装置的内壁设置有滑动柱、磁极块和挡板，所述滑动柱的外壁与预警信号传递装置的内壁滑动连接，所述磁极块的左侧与滑动柱的右侧固定连接，所述挡板的顶部与预警信号传递装置的内壁固定连接，所述预警信号传递装置的外壁开设有导气孔，所述滑动柱和磁极块均位于预警信号传递装置的内壁两侧设置。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述容纳块的内壁设置有韧性带和气流容纳室，所述韧性带的两端与容纳块的内壁固定连接，所述容纳块的外壁设置有密封装置，所述密封装置的一侧与容纳块的外壁固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述支撑装置的内壁底部设置有弹性件，所述弹性件的底部与支撑装置的内壁底部焊接，且弹性件位于支撑装置的两侧设置，所述延伸装置的内壁设置有拉伸板，所述拉伸板的外壁与延伸装置的内壁滑动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述密封装置包括弹性伸缩机构和密封块，所述弹性伸缩机构的外壁与密封块的内壁嵌入连接，所述密封块的外壁与支撑装置的内壁滑动连接，所述密封块的内壁设置有放置块、伸缩软管、防滑装置和滚珠，所述放置块的左侧与弹性伸缩机构的右侧固定连接，所述放置块的外壁与伸缩软管的一端固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述防滑装置的外壁与密封块的内壁滑动连接，所述伸缩软管远离放置块的一端与防滑装置的外壁固定连接，所述滚珠的轴心处与密封块的外壁转动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述防滑装置包括防滑层和摩擦垫，所述防滑层的外壁与防滑装置的一侧固定连接，所述摩擦垫一侧与防滑层的外壁固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹性件的顶部与容纳块的底部焊接，所述容纳块通过设置的弹性件与支撑装置弹性连接。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1、本发明提供一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，通过采用触发装置、支撑装置和延伸装置的结合，不仅能够对地铁基坑起到一定的支撑作用，同时还能够及时的检测出地铁基坑是否存在坍塌下陷的危险，当基坑的某一部位发生下陷时，支撑装置便会受到一定的重力因素向下移动，缩短了触发装置与支撑装置之间的距离，并且触发了预警信号传递装置向报警机构发送信号，及时的对现场环境进行报警。

2、本发明提供一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，通过采用容纳块和触发装置的组合设置，当触发装置与支撑装置之间的距离减少时，此时容纳块便会逐渐进入到支撑装置的内部，由于支撑装置内部中气压值一定，并且容纳块进入到支撑装置内部会占用一定的空间并压缩其内部中的气体，使得气体进入到气流容纳室的内部，韧性带受到气流容纳室的扩张力会产生一定的形变量，使得容纳块内部中的气流通过气体传导管进入到气流过渡腔的内部，保证气流容纳室和气流过渡腔之间气压平衡的同时，使得部分气体进入到预警信号传递装置的内部，以便进行报警。

3、本发明提供一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，通过采用滑动柱、磁极块和挡板的组合设置，当气流过渡腔内部中的气流进入到预警信号传递装置的内部时，使得其一侧的气压值增大，此时便会推动滑动柱的移动，由于滑动柱的相向移动，磁极块便会逐渐相接触，从而触发了完整的电路循环，实现了报警的功能。

4、本发明提供一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，通过采用弹性伸缩机构和密封块的组合设置，可以实现容纳块在支撑装置内部中移动的过程时能够保持一定的密封效果，避免气体向外流失，同时在密封块的表面上设置的滚珠以及防滑装置，不仅方便了密封装置的移动，同时增加密封块与支撑装置的连接的密封性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的触发装置结构示意图；

图3为本发明的支撑装置结构示意图；

图4为本发明的密封装置结构示意图；

图5为本发明图4中A处结构放大示意图；

图6为本发明的预警信号传递装置结构示意图。

图中：1、报警机构；2、触发装置；3、支撑装置；4、延伸装置；5、预警信号传递装置；6、气流过渡腔；7、气体传导管；8、容纳块；9、韧性带；10、气流容纳室；11、密封装置；12、拉伸板；13、弹性件；14、弹性伸缩机构；15、密封块；16、放置块；17、伸缩软管；18、防滑装置；19、滚珠；20、防滑层；21、摩擦垫；22、滑动柱；23、磁极块；24、挡板；25、导气孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

如图1-图6所示，本发明提供了一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，包括报警机构1、触发装置2、支撑装置3和延伸装置4，触发装置2的外壁与支撑装置3的内壁滑动连接，延伸装置4的顶部与支撑装置3的底部固定连接，触发装置2的内壁嵌固连接有预警信号传递装置5，触发装置2的顶部固定安装有容纳块8，容纳块8的外壁与支撑装置3的内壁滑动连接，容纳块8位于触发装置2的两端设置，预警信号传递装置5的输出端与报警机构1的接收端电性连接。

在本实施例中，由于支撑装置3和延伸装置4分别设置在触发装置2的两侧，不仅能够对地铁基坑起到一定的支撑作用，防止对基坑内部中工作人员的安全造成威胁，而且当基坑产生下陷时，支撑装置3便会承受一定的重力，并会向下移动，减少支撑装置3与触发装置2之间的距离，当支撑装置3与触发装置2之间的距离达到一定时，便会触发报警机构1的报警功能，及时对地铁基坑内部中的工作人员进行报警提醒，便会及时规避危险。

实施例2

如图2、图4所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：容纳块8的内壁设置有韧性带9和气流容纳室10，韧性带9的两端与容纳块8的内壁固定连接，容纳块8的外壁设置有密封装置11，密封装置11的一侧与容纳块8的外壁固定连接，当触发装置2在进入到支撑装置3的内部时，此时容纳块8同样会进入到支撑装置3的内部，由于支撑装置3内部中的气压值一定，当容纳块8在进入到支撑装置3过程中会压缩其内部中的气流，并且部分气流会进入到气流容纳室10的内部，使得韧性带9发生一定程度的形变，从而对容纳块8内部中剩余空间的气压进行压缩，密封装置11包括弹性伸缩机构14和密封块15，弹性伸缩机构14的外壁与密封块15的内壁嵌入连接，密封块15的外壁与支撑装置3的内壁滑动连接，密封块15的内壁设置有放置块16、伸缩软管17、防滑装置18和滚珠19，放置块16的左侧与弹性伸缩机构14的右侧固定连接，放置块16的外壁与伸缩软管17的一端固定连接，采用弹性伸缩机构14和密封块15的组合设置，可以实现容纳块8在支撑装置3内部中移动的过程时能够保持一定的密封效果，避免气体向外流失，同时在密封块15的表面上设置的滚珠19以及防滑装置18，不仅方便了密封装置11的移动，同时增加密封块15与支撑装置3的连接的密封性。

实施例3

如图2、图6所示，在实施例1、实施例2的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，触发装置2的内壁设置有气流过渡腔6和气体传导管7，气流过渡腔6的内壁与气体传导管7的外壁贯通连接，气体传导管7的一端与容纳块8的内壁贯通连接，气流过渡腔6的外壁与触发装置2的内壁固定连接，气流过渡腔6和气体传导管7均位于预警信号传递装置5的两端对称设置，当容纳块8剩余空间的气压值增大时，便会通过设置的气体传导管7进入到气流过渡腔6的内部，以便保证容纳腔8剩余空间和气流过渡腔6之间的气压平衡，同时气流过渡腔6内部中的部分气流同样经过气体传导管7进入到预警信号传递装置5的内部，预警信号传递装置5的内壁设置有滑动柱22、磁极块23和挡板24，滑动柱22的外壁与预警信号传递装置5的内壁滑动连接，磁极块23的左侧与滑动柱22的右侧固定连接，挡板24的顶部与预警信号传递装置5的内壁固定连接，预警信号传递装置5的外壁开设有导气孔25，滑动柱22和磁极块23均位于预警信号传递装置5的内壁两侧设置，通过开设的导气孔25将气体传导管7进行连接，当预警信号传递装置5的内部一侧的气压升高，便会推动滑动柱22的移动，使得磁极块23相向进行移动，当预警信号传递装置5内部气压增大到一定值时，便会使得磁极块23相接触，从而使得电路闭合，形成完整的闭合回路，从而触发报警机构1的报警功能，而磁极块23的设置数量为两个，并且磁极块23为异性磁极。

实施例4

如图3-图5所示，在实施例1、实施例2、实施例3的基础上，本发明提供一种技术方案：支撑装置3的内壁底部设置有弹性件13，弹性件13的底部与支撑装置3的内壁底部焊接，且弹性件13位于支撑装置3的两侧设置，弹性件13的顶部与容纳块8的底部焊接，容纳块8通过设置的弹性件13与支撑装置3弹性连接，由于弹性件13具备一定的弹性势能，当触发装置2与支撑装置3之间的距离减少时，便会对弹性件13造成压缩，避免触发装置2和支撑装置3接触过于密切，使其之间具备一定的弹性，减少其碰撞时产生的磨损，延伸装置4的内壁设置有拉伸板12，拉伸板12的外壁与延伸装置4的内壁滑动连接，设置的拉伸板12为了增加延伸装置4与基坑的表面接触面积，提高报警机构1检测结构的准确性，防滑装置18的外壁与密封块15的内壁滑动连接，伸缩软管17远离放置块16的一端与防滑装置18的外壁固定连接，滚珠19的轴心处与密封块15的外壁转动连接，防滑装置18包括防滑层20和摩擦垫21，防滑层20的外壁与防滑装置18的一侧固定连接，摩擦垫21一侧与防滑层20的外壁固定连接。

下面具体说一下该地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置的工作原理：

如图1-6所示，本发明首先将触发装置2、支撑装置3和延伸装置4安装在地铁基坑内，并且延伸装置4需与基坑相接触，同时将拉伸板12拉出，将电性线的正负极分别与磁极块23相连接，同时该电性线的一端与报警机构1的接线端相连接即可，当基坑内部产生下陷时，便会对延伸装置4施加一定的重力，当延伸装置4承受一定的重力值时便会向下移动，并对支撑装置3施压，使得支撑装置3和触发装置2之间的距离减少，此时预警信号传递装置5内部中气压值增大，并且使得预警信号传递装置5内部中的磁极块23相向移动，最终磁极块23接触，形成完整的闭合回路，从而触发了报警机构1的报警功能。

上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，包括报警机构(1)、触发装置(2)、支撑装置(3)和延伸装置(4)，所述触发装置(2)的外壁与支撑装置(3)的内壁滑动连接，所述延伸装置(4)的顶部与支撑装置(3)的底部固定连接，其特征在于：所述触发装置(2)的内壁嵌固连接有预警信号传递装置(5)，所述触发装置(2)的顶部固定安装有容纳块(8)，所述容纳块(8)的外壁与支撑装置(3)的内壁滑动连接，所述容纳块(8)位于触发装置(2)的两端设置，所述触发装置(2)的内壁设置有气流过渡腔(6)和气体传导管(7)，所述气流过渡腔(6)的内壁与气体传导管(7)的外壁贯通连接，所述气体传导管(7)的一端与容纳块(8)的内壁贯通连接，所述气流过渡腔(6)的外壁与触发装置(2)的内壁固定连接，所述气流过渡腔(6)和气体传导管(7)均位于预警信号传递装置(5)的两端对称设置，所述预警信号传递装置(5)的输出端与报警机构(1)的接收端电性连接；

所述预警信号传递装置(5)的内壁设置有滑动柱(22)、磁极块(23)和挡板(24)，所述滑动柱(22)的外壁与预警信号传递装置(5)的内壁滑动连接，所述磁极块(23)的左侧与滑动柱(22)的右侧固定连接，所述挡板(24)的顶部与预警信号传递装置(5)的内壁固定连接，所述预警信号传递装置(5)的外壁开设有导气孔(25)，所述滑动柱(22)和磁极块(23)均位于预警信号传递装置(5)的内壁两侧设置。

2.根据权利要求1所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述容纳块(8)的内壁设置有韧性带(9)和气流容纳室(10)，所述韧性带(9)的两端与容纳块(8)的内壁固定连接，所述容纳块(8)的外壁设置有密封装置(11)，所述密封装置(11)的一侧与容纳块(8)的外壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述支撑装置(3)的内壁底部设置有弹性件(13)，所述弹性件(13)的底部与支撑装置(3)的内壁底部焊接，且弹性件(13)位于支撑装置(3)的两侧设置，所述延伸装置(4)的内壁设置有拉伸板(12)，所述拉伸板(12)的外壁与延伸装置(4)的内壁滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述密封装置(11)包括弹性伸缩机构(14)和密封块(15)，所述弹性伸缩机构(14)的外壁与密封块(15)的内壁嵌入连接，所述密封块(15)的外壁与支撑装置(3)的内壁滑动连接，所述密封块(15)的内壁设置有放置块(16)、伸缩软管(17)、防滑装置(18)和滚珠(19)，所述放置块(16)的左侧与弹性伸缩机构(14)的右侧固定连接，所述放置块(16)的外壁与伸缩软管(17)的一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述防滑装置(18)的外壁与密封块(15)的内壁滑动连接，所述伸缩软管(17)远离放置块(16)的一端与防滑装置(18)的外壁固定连接，所述滚珠(19)的轴心处与密封块(15)的外壁转动连接。

6.根据权利要求4所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述防滑装置(18)包括防滑层(20)和摩擦垫(21)，所述防滑层(20)的外壁与防滑装置(18)的一侧固定连接，所述摩擦垫(21)一侧与防滑层(20)的外壁固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种地铁基坑施工坍塌危险自动化监测预警装置，其特征在于：所述弹性件(13)的顶部与容纳块(8)的底部焊接，所述容纳块(8)通过设置的弹性件(13)与支撑装置(3)弹性连接。

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