CN207365921U - 一种在建隧道围岩变形自动监测装置 - Google Patents

Abstract

一种在建隧道围岩变形自动监测装置，包括万向测量装置(1)、连接万向测量装置的传输线缆(3)，设在传输线缆(3)上端的服务器(4)，以及布设在隧道围岩壁上的监测点位(2)；服务器(4)架设在隧道外部值班室，通过传输线缆(3)向万向测量装置(1)下达工作命令，由万向测量装置(1)测量隧道断面指定位置的监测点位(2)的监控量测数据。本实用新型通过测量激光位移传感器与监测点位之间的距离及其自身旋转角度，可计算出隧道围岩变形量，实现围岩变形自动监测的目的，有利于减少隧道监控量测的工作量，提高监控量测的工作效率。

Description

一种在建隧道围岩变形自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及在建隧道监控量测技术领域，尤其涉及一种在建隧道围岩变形自动监测装置。

背景技术

在对在建隧道实施监测的过程中，能否准确、及时地提供隧道结构的变形特性，对隧道初期支护稳定性及二次衬砌的施作时间具有决定性意义，也是保障隧道安全建成与运营的重要手段。

然而在实际工作中，常规监控量测工作流程需要经过现场实测、现场记录、手工录入电脑，然后通过第三方软件来进行数据的管理和计算，存在流程繁琐、工作量大、成果及时性差等缺点，难以满足一日多次的监测频率要求。

发明内容

本实用新型针对常规监控量测工作的缺点，公开了一种在建隧道围岩变形自动监测装置。该装置安装在隧道内壁，可自动测量隧道内部围岩周边位移和拱顶下沉，能够简化工作流程、提高工作效率、降低人工成本，从而提高监测结果的及时性。

本实用新型的目的通过以下措施实现：

一种在建隧道围岩变形自动监测装置，其特征是，包括万向测量装置、连接万向测量装置的传输线缆，设在传输线缆上端的服务器，以及布设在隧道围岩壁上的监测点位；服务器架设在隧道外部值班室，通过传输线缆向万向测量装置下达工作命令，由万向测量装置测量隧道断面指定位置的监测点位的监控量测数据；其中：

万向测量装置包括固定底座，固定底座采用一号膨胀螺栓固定于隧道内壁基座，万向分度云台固定于固定底座上，一号连接杆连接在万向分度云台上，一号连接杆上连接激光位移传感器；在激光位移传感器顶部分别设有激光发射装置、激光接收装置，传输线缆(3)及无线信号接收天线自万向分度云台底部引出；

监测点位包括测量反光片、固定连接在测量反光片上的二号连接杆及设在二号连接杆端部的二号膨胀螺栓；

本实用新型万向分度云台通过固定底座安装在隧道围岩指定位置；万向分度云台与固定底座采用轴式连接，能够实现360度×180度旋转；万向分度云台与固定底座分别刻有转角刻标；使万向分度云台旋转角度可读；通过传输线缆及无线信号接收天线两种渠道接收转向控制信号和传输检测数据。

本实用新型激光位移传感器通过一号连接杆与所述万向分度云台连接，并通过万向分度云台实现转向功能以使检测范围覆盖周围断面；包括激光发射装置及激光接收装置，发射出的激光经所述监测点位反射后被接收，通过激光旅行时间可计算出两点间的距离。

本实用新型除低值所述固定底座、所述一号膨胀螺栓及所述二号膨胀螺栓外，均易拆卸，可重复利用，避免资源浪费。

与传统监控量测工作方式相比，本实用新型具有以下显著效果：

1、本实用新型采用自动监测及数据传输设备，减少了监控量测作业工序及人工工作量，能够提高监控量测工作效率，从而提高监测结果的及时性；

2、本实用新型采用同时测量距离和角度的工作方式，提高了监测结果的准确性；

3、本实用新型采用360度×180度万向测量装置，不仅能够监测当前安装位置所在断面，还能够监测其临近断面，可实现一次安装监测多个断面的目的，减少了仪器重复安装工作量；

4、本实用新型采用可拆卸式设计，除部分低值件外，其余装置均可重复拆装使用，不会造成资源浪费；

5、本实用新型采用贴近隧道内壁的安装方式，不会影响施工车辆、大型机械通行。

附图说明

图1是本实用新型安装在隧道(径向断面)内部的结构示意图；

图2是本实用新型安装在隧道(轴向断面)内部的结构示意图；

图3是万向测量装置的正视结构示意图；

图4是万向测量装置的侧视结构示意图；

图5是监测点位的结构示意图。

其中，(1)万向测量装置；(2)监测点位；(3)传输线缆；(4)服务器；(5)万向分度云台；(6)激光位移传感器；(7)激光发射装置；(8)激光接收装置；(9)一号连接杆；(10)无线信号接收天线；(11)固定底座；(12)一号膨胀螺栓；(13)测量反光片；(14)二号连接杆、(15)二号膨胀螺栓。

具体实施方式

如图1～图2所示，一种在建隧道围岩变形自动监测装置，其特征是，包括万向测量装置1、连接万向测量装置的传输线缆3，设在传输线缆3上端的服务器4，以及布设在隧道围岩壁上的监测点位2；服务器4架设在隧道外部值班室，通过传输线缆3向万向测量装置1下达工作命令，由万向测量装置1测量隧道断面指定位置的监测点位2的监控量测数据；其中：

万向测量装置1包括固定底座11，固定底座11采用一号膨胀螺栓12固定于隧道内壁基座，万向分度云台5固定于固定底座11上，一号连接杆9连接在万向分度云台5上，一号连接杆9上连接激光位移传感器6；在激光位移传感器6顶部分别设有激光发射装置7、激光接收装置8，传输线缆3及无线信号接收天线10自万向分度云台5底部引出；

监测点位2包括测量反光片13、固定连接在测量反光片13上的二号连接杆14及设在二号连接杆14端部的二号膨胀螺栓15；

本实用新型万向分度云台5通过固定底座11安装在隧道围岩指定位置；万向分度云台5与固定底座11采用轴式连接，能够实现360度×180度旋转；万向分度云台5与固定底座11分别刻有转角刻标；使万向分度云台5旋转角度可读；通过传输线缆3及无线信号接收天线10两种渠道接收转向控制信号和传输检测数据。

本实用新型激光位移传感器6通过一号连接杆9与所述万向分度云台5连接，并通过万向分度云台5实现转向功能以使检测范围覆盖周围断面；包括激光发射装置及激光接收装置，发射出的激光经所述监测点位反射后被接收，通过激光旅行时间可计算出两点间的距离。

本实用新型除低值所述固定底座、所述一号膨胀螺栓及所述二号膨胀螺栓外，均易拆卸，可重复利用，避免资源浪费。

本实用新型预先将万向测量装置1及监测点位2埋设在隧道内壁指定位置，通过服务器4经传输线缆3向万向测量装置1发出工作命令，万向测量装置1接收到命令后开始旋转至对准监测点位2，测量二者之间的距离并读取旋转角度，然后通过传输线缆3将测量数据上传至服务器4，并由服务器4处理得到围岩周边位移和拱顶下沉数据。

如图3～图4所示，预先在围岩指定位置钻孔，通过一号膨胀螺栓12将固定底座11安装在该位置，再将万向分度云台5安装在固定底座11上，并调零校准。当接收到工作命令时，万向分度云台5通过一号连接杆9带动激光位移传感器6旋转至指定位置，并记录当前旋转角度；激光发射装置7激发出激光信号经监测点位2反射后，被激光接收装置8接收，即可计算出二者间的距离。

如图5所示，预先在隧道内壁指定位置钻孔，将测量反光片13固定在二号连接杆14上，然后通二号膨胀螺栓15埋设在该位置。

本实用新型的施作方式不限于此，根据本实用新型所述内容，结合本领域基本技术知识和惯用手段，本实用新型可以做出的其他多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种在建隧道围岩变形自动监测装置，其特征的在于，包括万向测量装置(1)、连接万向测量装置的传输线缆(3)，设在传输线缆(3)上端的服务器(4)，以及布设在隧道围岩壁上的监测点位(2)；服务器(4)架设在隧道外部值班室，通过传输线缆(3)向万向测量装置(1)下达工作命令，由万向测量装置(1)测量隧道断面指定位置的监测点位(2)的监控量测数据；其中：

万向测量装置(1)包括固定底座(11)，固定底座(11)采用一号膨胀螺栓(12)固定于隧道内壁基座，万向分度云台(5)固定于固定底座(11)上，一号连接杆(9)连接在万向分度云台(5)上，一号连接杆(9)上连接激光位移传感器(6)；在激光位移传感器(6)顶部分别设有激光发射装置(7)、激光接收装置(8)，传输线缆(3)及无线信号接收天线(10)自万向分度云台(5)底部引出；

监测点位(2)包括测量反光片(13)、固定连接在测量反光片(13)上的二号连接杆(14)及设在二号连接杆(14)端部的二号膨胀螺栓(15)。

2.根据权利要求1所述的一种在建隧道围岩变形自动监测装置，其特征在于，万向分度云台(5)通过固定底座(11)安装在隧道围岩设定位置；万向分度云台(5)与固定底座(11)采用轴式连接，能够实现360度×180度旋转；万向分度云台(5)与固定底座(11)分别刻有转角刻标；使万向分度云台(5)旋转角度可读；通过传输线缆(3)及无线信号接收天线(10)两种渠道接收转向控制信号和传输检测数据。