CN212030514U - 一种相对基准点的沉降监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种相对基准点的沉降监测装置，包括长方体状的壳体，在所述壳体内部设有测量单元解析板，测量单元解析板与无线通信模块连接；还包括两个分别设置于所述壳体下方左右两端的激光测距仪，激光测距仪内均设有角度传感器；激光测距仪与壳体之间通过连接杆及设置于所述连接杆末端的万向固定器连接；激光测距仪及角度传感器均与所述测量单元解析板电连接；还包括设置于所述壳体顶部的静力水准仪；在断面工作基点通过激光测距仪测量隧道仰拱沉降状况、隧道壁收敛状况及待测点沉降状况的同时，将断面工作基点自身的沉降状况纳入检测范围，减少由于工作基点自身沉降引起的相对误差，从而获取更准确的沉降数值。
Description
技术领域
本实用新型涉及沉降检测装置领域，尤其涉及一种相对基准点的沉降监测装置。
背景技术
隧道、隧洞、山岭洞库等地下工程，由于其施工的隐蔽性、地质的复杂性、施工的多样性和环境的多变性，造成施工难度大，极易发生掉块和坍塌等安全事故，不仅严重地影响了工程施工进度，还极大地威胁着施工人员的生命安全。监控量测是指在地下工程施工过程中对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态，以及周边环境动态进行的经常性观察和量测工作。通过监控量测可以了解和掌握围岩的稳定状态以及支护结构体系的可靠程度，确保施工安全和支护结构稳定，为施工中变更围岩级别、调整初期支护和二次衬砌参数、指导施工顺序、修正及优化设计提供依据，对地下工程施工的安全监测具有十分重要的意义。
隧道拱顶沉降测量是地下工程监控量测的主要内容之一，其测量装置主要有水准仪、收敛计、全站仪等，然而，无论采用哪种测量装置都需要埋设测点。
但当前测量装置测得的结果存在准确度不高的问题，其原因在于现有测量装置一般是设置于一个选定的工作基点位置，而通常情况下该工作基点也会与待测点位一起发生沉降，即测得的数值实际是工作基点及待测点之间的相对高程变化，无法实现高精度的校准；同时在隧道工程施工中，经常需要对仰拱的沉降状态或隧道侧壁的收敛状态进行检测，而现有的测量装置无法满足施工现场对于多元化的检测需求，越来越不能满足当前阶段现场施工对于简单、方便、快捷的监测设备的需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是：现阶段隧道工程施工中，由于需要对拱顶、仰拱相对基准点的沉降状况或隧道侧壁的相对收敛进行检测，而现有仪器一方面无法满足高精度的检测需求，另一方面无法通过一套检测装置同时满足实现上述检测需求的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种相对基准点的沉降监测装置，包括长方体状的壳体，在所述壳体内部设有测量单元解析板，所述测量单元解析板与无线通信模块连接；还包括两个分别设置于所述壳体下方左右两端的激光测距仪，所述激光测距仪内均设有角度传感器；所述激光测距仪与壳体之间通过连接杆及设置于所述连接杆末端的万向固定器连接；所述激光测距仪及角度传感器均与所述测量单元解析板相连接；还包括设置于所述壳体顶部的静力水准仪，所述静力水准仪也与所述测量单元解析板相连接。
特别的，还包括设置于壳体下表面的电源接口、信号接口及静力水准仪水管接口。
特别的，所述万象固定器包括一个下部带开口的球状外壳及套设于所述球状外壳内部的球状凸起，还包括穿过所述球状外壳的紧固螺栓。
特别的，还包括设置于所述壳体底部的卡扣件，所述卡扣件包括前后设置的两个卡扣环，所述卡扣环由上半环及下半环在一个连接点铰接组成，在上半环及下半环的开口侧还设有紧固平台，通过穿过紧固平台的紧固螺栓连接；所述卡扣件与壳体下表面通过卡扣连杆连接。
特别的，还包括呈三角状设置于所述壳体上表面的两个调节紧固螺栓及一个固定支撑脚，所述调节紧固螺栓及固定支撑脚的高度大于所述静力水平仪的高度。
特别的，所述激光测距仪的激光发射器端口部分还设有挡灰板。
特别的，所述测量单元解析板包括微处理器模块，所述微处理器模块通过信号开关分别与433无线模块及电源信号接口连接；所述微处理器模块还分别与激光测距仪模块及静力水准仪采集模块相连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在工作基点通过激光测距仪测量隧道仰拱沉降状况、隧道壁收敛状况及待测点沉降状况的同时，将工作基点自身的沉降状况纳入检测范围，减少由于工作基点自身沉降引起的相对误差，从而获取更准确的沉降数值，同时本实用新型装置还可以用于其它存在沉降情况的具有测距需求的场景中。
附图说明
图1为本实用新型结构装置示意图。
图2为测量单元解析板原理框图。
其中，激光测距仪—1；电源信号接口—2；调节固定螺栓—3；静力水准仪—4；支撑脚—5；壳体—6；静力水准仪水管接口—7；天线—8；连接杆—9；万向固定器—10；球状外壳—101；球状凸起—102；紧固螺栓—103；卡扣件—11。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
一种相对基准点的沉降监测装置，包括长方体状的壳体6，在壳体6内部设有测量单元解析板，测量单元解析板与无线通信模块连接；还包括两个分别设置于所述壳体6下方左右两端的激光测距仪1，激光测距仪1内均设有角度传感器；激光测距仪1与壳体6之间通过连接杆9及设置于所述连接杆9末端的万向固定器10连接；激光测距仪1及角度传感器均与所述测量单元解析板相连接；还包括设置于所述壳体8顶部的静力水准仪4，静力水准仪4也与所述测量单元解析板相连接。
作为一个优选的实施例，还包括设置于壳体6下表面的电源信号接口2及静力水准仪水管接口7。
作为一个优选的实施例，万象固定器10包括一个下部带开口的球状外壳101及套设于所述球状外壳101内部的球状凸起102，还包括穿过所述球状外壳101的紧固螺栓103；通过万向固定器10可以调节激光测距仪1的角度，并将角度数据通过电源信号接口2传输至测量单元解析板，从而得出待测点与工作基点之间的高差。
作为一个优选的实施例，还包括通过卡扣连杆设置于所述壳体6底部的卡扣件11，所述卡扣件11包括前后设置的两个卡扣环，卡扣环由上半环及下半环组成，上半环及下半环在一个连接点铰接，在上半环及下半环的开口侧还设有紧固平台，通过穿过紧固平台的固定螺栓连接；本实用新型装置一般应用于隧道工程的隧道内部施工，通常情况下固定于隧道侧壁上，通过卡扣件11卡扣与水平插入隧道侧壁的固定钢筋上。
作为一个优选的实施例，还包括呈三角状设置于所述壳体6上表面的两个调节固定螺栓3及一个固定的支撑脚5，调节固定螺栓3及支撑脚5的高度大于所述静力水准仪4的高度；当工作基点的空间不足以通过卡扣件11固定本实用新型装置，而只能安装于箱体内时，可以将本实用新型装置倒置，通过转动调节固定螺栓3的高度使得本实用新型装置抵紧箱体底部，从而起到固定本实用新型装置的目的；通过呈三角状设置的两个调节固定螺栓3及一个固定的支撑脚5，确定出平面，同时由于高度均高于静力水准仪4的高度，可以起到保护静力水准仪4，防止静力水准仪4被损坏的目的。
作为一个优选的实施例，激光测距仪1的激光发射器端口部分还设有挡灰板；由于施工现场通常扬尘情况较为严重，当装置处于停止工作状态时，将挡灰板往下翻转即可挡住外部灰尘，防止激光发射器端口部分被灰尘覆盖影响装置使用。
作为一个优选的实施例，测量单元解析板包括微处理器模块，微处理器模块通过信号开关分别与433无线模块及电源信号接口2连接；未处理器模块还分别与激光测距仪采集模块及静力水准仪采集模块相连接；外接电源通过电源信号接口2给测量单元解析板及传感器供电，外部采集命令通过电源信号接口2或无线传输方式下达至微处理器模块，微处理器模块将采集命令通过串口下达至激光测距仪采集模块及静力水准仪采集模块，采集的数据再通过有线或无线传输方式上传至采控站；其中传输方式可以根据施工现场实际状况通过信号开关切换。
本实用新型装置的工作原理为：将本实用新型装置通过卡扣件11连接水平插入隧道侧壁的固定钢筋或通过固定调节螺栓3及支撑脚5将本实用新型装置安装于工作基点，调节激光测距仪1的角度，采集待测点与激光测距仪1距离，通过角度传感器得到的角度计算出竖直高差；一段时间后再次测量，同时根据静力水准仪4测出的竖直高度变化得出该工作基点的整体沉降数值，用两次测量出的竖直高差的差值加上工作基点的整体沉降竖直即可得出该待测点的实际沉降情况。
Claims (7)
1.一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，包括长方体状的壳体（6），在所述壳体（6）内部设有测量单元解析板，所述测量单元解析板与无线通信模块连接；还包括两个分别设置于所述壳体（6）下方左右两端的激光测距仪（1），所述激光测距仪（1）内均设有角度传感器；所述激光测距仪（1）与壳体（6）之间通过连接杆（9）及设置于所述连接杆（9）末端的万向固定器（10）连接；所述激光测距仪（1）及角度传感器均与所述测量单元解析板相连接；还包括设置于所述壳体（6）顶部的静力水准仪（4），所述静力水准仪（4）也与所述测量单元解析板相连接。
2.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，还包括设置于壳体（6）下表面的电源信号接口（2）及静力水准仪水管接口（7）。
3.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，所述万向固定器（10）包括一个下部带开口的球状外壳（101）及套设于所述球状外壳（101）内部的球状凸起（102），还包括穿过所述球状外壳（101）的紧固螺栓（103）。
4.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，还包括通过卡扣连杆设置于所述壳体（6）底部的卡扣件（11），所述卡扣件（11）包括前后设置的两个卡扣环，所述卡扣环由上半环及下半环组成，上半环及下半环在一个连接点铰接，在上半环及下半环的开口侧还设有紧固平台，通过穿过紧固平台的固定螺栓连接。
5.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，还包括呈三角状设置于所述壳体（6）上表面的两个调节固定螺栓（3）及一个固定的支撑脚（5），所述调节固定螺栓（3）及支撑脚（5）的高度大于所述静力水准仪（4）的高度。
6.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，所述激光测距仪（1）的激光发射器端口部分还设有挡灰板。
7.如权利要求1所述的一种相对基准点的沉降监测装置，其特征在于，所述测量单元解析板包括微处理器模块，所述微处理器模块通过信号开关分别与433无线模块及电源信号接口连接；所述微处理器模块还分别与激光测距仪模块及静力水准仪采集模块相连接。
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| CN202021164981.0U CN212030514U (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种相对基准点的沉降监测装置 |
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| CN202021164981.0U CN212030514U (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种相对基准点的沉降监测装置 |
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| CN202021164981.0U Active CN212030514U (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种相对基准点的沉降监测装置 |
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| CN (1) | CN212030514U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113804155A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-17 | 中铁七局集团有限公司 | 隧道变形智能监测设备及安装布置方法 |
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2020
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| CN113804155B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-06-09 | 中铁七局集团有限公司 | 隧道变形智能监测设备及安装布置方法 |
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