CN214149315U - 一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其包括埋设坑、录影仪、监测标杆、刻度线、显示设备、地表层、土壤固定层以及保护盖，还包括录影仪、固定杆以及显示设备，埋设坑开设于地表层上，埋设坑与土壤固定层连通，监测标杆位于埋设坑内并插接固定设置在土壤固定层内；保护盖罩设于埋设坑的开口处，刻度线设置于监测标杆的侧面上，录影仪设置于保护盖靠近监测标杆的一侧，固定杆的一端与保护盖位于埋设坑内的一面固定连接，固定杆的另一端与录影仪的一端固定连接，显示设备设置于保护盖位于埋设坑外的面，录影仪朝向刻度线并与显示设备电连接。本申请具有方便施工人员实时观察地表沉降的效果。

Description

一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构

技术领域

本申请涉及地表沉降监测点埋设结构的领域，尤其是涉及一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构。

背景技术

目前在暗挖隧道施工时，为保证隧道与施工人员的安全，除了在施工前要做出预备方案以及精准的测算外，还要利用各种监测工具来确保施工的安全。在隧道的地表发生沉降时，可用沉降监测点对地表沉降的幅度进行监测，从而通过地表升降数据来推算是否存在安全隐患，在最大程度上规避风险。

土地层级结构在隧道施工时可被分为地表层与土壤固定层，地表层位于土地结构的最上端，会随着施工等影响发生沉降，而土壤固定层位于地表层之下，通常不会发生移动。由于地表沉降时会带动沉降监测点上下移动，沉降监测点通常被埋设于地下的土壤固定层中，从而不被地表的沉降变化所影响，又由于担心影响施工环境，监测点的埋设处通常被与地面平齐的保护盖罩住。

然而，即使施工人员与工程师在施工前进行了精密的计算，失误依旧难以完全避免，可能会导致严重意外的发生。在隧道发生重大事故前或发生初始，地表沉降往往会随之发生较大的变化，在这期间，由于监测点被罩住不能实时观察，施工人员无法及时观测到监测点的刻度变化或接收到监测点发出的预警，发明人认为存在有监测点不能被施工人员实时监控的缺陷。

实用新型内容

为了即时提示暗挖隧道施工施工人员地表沉降监测点的参数变化，本申请提供一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构。

本申请提供的一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构采用如下的技术方案：

包括埋设坑、监测标杆、刻度线、地表层、土壤固定层以及保护盖，还包括录影仪、固定杆以及显示设备，所述埋设坑开设于所述地表层上，所述埋设坑与所述土壤固定层连通，所述监测标杆位于所述埋设坑内并插接固定设置在所述土壤固定层内；

所述保护盖罩设于所述埋设坑的开口处，所述刻度线设置于所述监测标杆的侧面上，所述录影仪设置于所述保护盖靠近所述监测标杆的一侧，所述固定杆的一端与所述保护盖位于所述埋设坑内的一面固定连接，所述固定杆的另一端与所述录影仪的一端固定连接，所述显示设备设置于所述保护盖位于所述埋设坑外的面，所述录影仪朝向所述刻度线并与所述显示设备电连接。

通过采用上述技术方案，施工人员可以通过录影仪与显示设备对地表沉降进行实时观测，避免了由于埋设孔封闭，而不能实时观测所造成的监测疏忽。

优选的，所述显示设备嵌设于所述保护盖外表面开设的凹槽内，所述保护盖位于所述埋设坑外的一面设有透明的保护层，所述保护层覆设于所述显示设备上，所述保护层与所述保护盖固定连接，且所述保护层与所述保护盖均平齐于所述地表层。

通过采用上述技术方案，显示设备不易在施工过程中发生损坏，且不影响施工人员的正常施工。

优选的，包括伸缩杆、固定杆以及压力警报器，所述伸缩杆设于所述保护盖的下表面，所述伸缩杆的最外层滑杆与所述土壤固定层固定连接，所述伸缩杆的最内层滑杆与所述录影仪的下端固定连接；

所述压力警报器包括压力传感器、蜂鸣器与比较器，所述压力传感器设置于所述伸缩杆的最外层滑杆内，所述压力传感器的上端与所述伸缩杆的次外层滑杆相抵且固定连接，所述压力传感器的下端与所述土壤固定层固定连接，所述压力传感器与所述蜂鸣器电连接；

所述蜂鸣器与所述压力传感器信号连接，当所述压力传感器受到的压力大于预设的压力值时，所述压力传感器输出的电压大于所述比较器设定的参考电压，所述比较器的输出端输出为高电平，所述蜂鸣器导通报警，否则，所述比较器的输出端输出为低电平，所述蜂鸣器断开不报警。

通过采用上述技术方案，在地表发生沉降时，压力警报器可以通过压力传感器传送给蜂鸣器压力信号，引发警报，通知外界的施工人员做出预警。

优选的，所述压力警报器包括警报灯，所述警报灯位于所述埋设坑外，与所述蜂鸣器并联。

通过采用上述技术方案，当施工环境极为嘈杂，或者施工人员距监测点位置较远时，可以通过警报灯预知危险的发生，从而做出预警。

优选的，所述蜂鸣器与所述警报灯位于施工隧道的内壁上。

通过采用上述技术方案，可以扩大蜂鸣器与警报灯的警报范围，更大程度上保证警报可以引起施工人员的注意。

优选的，所述压力传感器与所述比较器之间信号连接有放大器。

通过采用上述技术方案，可以提升预警范围，使警报器更敏锐的响应于地表沉降，以防由于压力信号过小不足以触发警报装置，导致施工人员不能及时的接收预警。

优选的，所述刻度线的表面覆设有荧光层。

通过采用上述技术方案，可以提升刻度线的可视度。

优选的，所述埋设坑的周侧围设有保护壁，所述埋设坑的内壁设有承载槽，所述保护壁可拆卸连接在所述承载槽内，所述保护壁的上端与所述保护盖铰接。

通过采用上述技术方案，在地表发生左右移动时，可以保护埋设坑内的录影仪与监测标杆不受影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.施工人员可以通过录影仪与显示设备实时观测地表沉降变化；

2.地表发生沉降时，施工人员可以及时接收到预警。

附图说明

图1是本申请实施例1中监测点埋设结构的剖视图。

图2是本申请实施例2中监测点埋设结构的剖视图。

图3是本申请实施例2中伸缩杆与录影仪的连接图。

图4是本申请实施例2中警报装置的剖视图。

图5是本申请实施例2中压力传感器的上视图。

图6是本申请实施例2中信号放大装置的电路图。

附图标记：1、埋设坑；2、监测标杆；21、刻度线；3、录影仪；31、固定杆；4、显示设备；41、保护层；5、地表层；6、土壤固定层；7、保护壁；8、保护盖；9、压力警报器；91、压力传感器；92、警报灯；93、蜂鸣器；94、比较器；95、放大器；101、伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构。

实施例1：

参照图1，即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构包括埋设坑1、地表层5以及土壤固定层6。埋设坑设置于地表层5，且开口垂直于地表层5，埋设坑1与土壤固定层6连通。

埋设坑1的开口为圆形，竖直方向开设于地表层5，并与土壤固定层6连通。地表层5的埋设坑1内壁设置有一个安装槽，安装槽的上端设有保护壁7。保护壁7可采用金属板，在地表层5发生沉降时，保护壁7可以保持埋设坑1的空间稳定。保护壁7上铰接有水平设置的保护盖8，保护盖8的上表面与地面平齐，不影响正常施工。

埋设坑1内设置有监测标杆2，监测标杆2插设于土壤固定层6内，并与埋设坑1同轴设置。监测标杆2上设有刻度线21，刻度线21上覆有荧光涂层，在黑暗环境下起到方便识别的作用。

保护盖8的地表端设有凹槽，凹槽内设有显示设备4，保护盖8下沿竖直方向设有固定杆31，固定杆31的上端与保护盖8下端及焊接，固定杆31的下端与录影仪3焊接。录影仪3的镜头初始位置对准刻度线21的最上端，录影仪3与显示设备4电连接。录影仪3的监测影像通过信号传输至显示设备4中。凹槽的尺寸与显示设备4相匹配，显示设备4的表面覆有一层坚固且透明的保护层41，保护层41与保护盖8稳定的粘接。在方便施工人员的监测同时，不会影响地面的正常施工。

实施例1的实施原理为：当地表发生沉降时，保护壁7可以保持埋设坑1内部空间形状的稳定，监测标杆2稳固的插设于土壤固定层6内，因而不会被地表沉降影响。保护盖8与保护壁7会随着地表层5的下降而下降，与保护盖8下端固定连接的录影仪3从而会随着地表层5的沉降而发生沉降，录影仪3所读取的刻度线21刻度发生变化，从而使显示设备4通过信号线所读取的监测影像发生变化，施工人员通过对刻度线21刻度的记录，可以在地面对地表沉降进行实时的监控。

实施例2：

本申请实施例还公开了另一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构。参照图2与图3，与实施例1中的不同之处在于，录影仪3靠近土壤固定层6的一端连接有一个伸缩杆101，录影仪3靠近土壤固定层6的一端与伸缩杆101的最内部连杆焊接，伸缩杆101的最外层连杆稳定的插接于土壤固定层6中。

参照图4与图5，伸缩杆101的最外层连杆内部设有一压力传感器91，压力传感器91的压力感应端与伸缩杆101的次外层连杆底端相抵，压力传感器91内设有比较器94与放大器95。蜂鸣器93及警报灯92与压力传感器91电连接，蜂鸣器93及警报灯92位于隧道的顶端。

实施例2的实施原理为：当地表发生沉降时，保护壁7可以保持埋设坑1的内部空间稳定，监测标杆2稳固的插设于土壤固定层6内，因而不会被地表沉降影响。保护盖8与保护壁7随着地表层5的下降而下降，与保护盖8下端固定连接的录影仪3会随着保护盖8的下降而下降。

参照图6，在录影仪3下降时，会向下压动伸缩杆101，压力会通过伸缩杆101的次外层连杆底端传至压力传感器91的感应端，当压力传感器91接收到压力后，会将压力信号转换为电信号，电信号再经过放大器95进行放大。

放大后的电信号经过比较器94与比较器94的预设信号进行比较，若压力传感器91接收到的压力大于参考压力，由压力所转换的电信号经过放大器95的放大后便会大于预设的比较器94信号Vref，比较器94输出一个高电平，触发蜂鸣器93及警报灯92。若压力传感器91接收到的压力小于参考值，蜂鸣器93与警报灯92则不会被触发。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，包括埋设坑（1）、监测标杆（2）、刻度线（21）、地表层（5）、土壤固定层（6）以及保护盖（8），其特征在于：

还包括录影仪（3）、固定杆（31）以及显示设备（4），所述埋设坑（1）开设于所述地表层（5）上，所述埋设坑（1）与所述土壤固定层（6）连通，所述监测标杆（2）位于所述埋设坑（1）内并插接固定设置在所述土壤固定层（6）内；

所述保护盖（8）罩设于所述埋设坑（1）的开口处，所述刻度线（21）设置于所述监测标杆（2）的侧面上，所述录影仪（3）设置于所述保护盖（8）靠近所述监测标杆（2）的一侧，所述固定杆（31）的一端与所述保护盖（8）位于所述埋设坑（1）内的一面固定连接，所述固定杆（31）的另一端与所述录影仪（3）的一端固定连接，所述显示设备（4）设置于所述保护盖（8）位于所述埋设坑（1）外的面，所述录影仪（3）朝向所述刻度线（21）并与所述显示设备（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述显示设备（4）嵌设于所述保护盖（8）外表面开设的凹槽内，所述保护盖（8）位于所述埋设坑（1）外的一面设有透明的保护层（41），所述保护层（41）覆设于所述显示设备（4）上，所述保护层（41）与所述保护盖（8）固定连接，且所述保护层（41）与所述保护盖（8）均平齐于所述地表层（5）。

3.根据权利要求1所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

包括伸缩杆（101）、固定杆（31）以及压力警报器（9），所述伸缩杆（101）设于所述保护盖（8）的下表面，所述伸缩杆（101）的最外层滑杆与所述土壤固定层（6）固定连接，所述伸缩杆（101）的最内层滑杆与所述录影仪（3）的下端固定连接；

所述压力警报器（9）包括压力传感器（91）、蜂鸣器（93）与比较器（94），所述压力传感器（91）设置于所述伸缩杆（101）的最外层滑杆内，所述压力传感器（91）的上端与所述伸缩杆（101）的次外层滑杆相抵且固定连接，所述压力传感器（91）的下端与所述土壤固定层（6）固定连接，所述压力传感器（91）与所述蜂鸣器（93）电连接；

所述蜂鸣器（93）与所述压力传感器（91）信号连接，当所述压力传感器（91）受到的压力大于预设的压力值时，所述压力传感器（91）输出的电压大于所述比较器（94）设定的参考电压，所述比较器（94）的输出端输出为高电平，所述蜂鸣器（93）导通报警，否则，所述比较器（94）的输出端输出为低电平，所述蜂鸣器（93）断开不报警。

4.根据权利要求3所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述压力警报器（9）包括警报灯（92），所述警报灯（92）位于所述埋设坑（1）外，与所述蜂鸣器（93）并联。

5.根据权利要求4所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述蜂鸣器（93）与所述警报灯（92）位于施工隧道的内壁上。

6.根据权利要求3所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述压力传感器（91）与所述比较器（94）之间信号连接有放大器（95）。

7.根据权利要求1所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述刻度线（21）的表面覆设有荧光层。

8.根据权利要求1所述的即时观测的暗挖隧道施工用地表沉降监测点埋设结构，其特征在于：

所述埋设坑（1）的周侧围设有保护壁（7），所述埋设坑（1）的内壁设有承载槽，所述保护壁（7）可拆卸连接在所述承载槽内，所述保护壁（7）的上端与所述保护盖（8）铰接。

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