[實(shí)用新型]一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320749241.7
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN203561353U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鵬;許振浩;李利平;郭明;孫超群;蔡健健
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載裝置。

技術(shù)背景

監(jiān)控量測技術(shù)是現(xiàn)代隧道施工的重要組成部分，是信息化設(shè)計(jì)與指導(dǎo)施工的重要內(nèi)容。由于隧道工程的受力特點(diǎn)及其復(fù)雜性，通過施工現(xiàn)場監(jiān)控量測所得到的圍巖動態(tài)信息，為判斷圍巖穩(wěn)定性，支護(hù)、襯砌可靠性，二次襯砌合理施做時(shí)間，以及修改施工方法、調(diào)整圍巖類別、變更支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)、調(diào)整預(yù)留變形量等修正設(shè)計(jì)提供原始依據(jù)。隧道周邊收斂和拱頂下沉值是隧道開挖時(shí)圍巖動態(tài)、圍巖條件、支護(hù)效果的綜合體現(xiàn)，其量測結(jié)果可用于判斷周邊圍巖的穩(wěn)定性、初期支護(hù)是否妥當(dāng)及襯砌、仰拱的灌注時(shí)間等，是監(jiān)控量測的重點(diǎn)。

用于隧道周邊收斂測量的儀器主要是收斂計(jì)，在用收斂計(jì)進(jìn)行兩次不同的收斂測量時(shí)，必須保證收斂計(jì)的張緊狀態(tài)相同，這樣才能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。目前，國內(nèi)外大多數(shù)的收斂計(jì)都是利用讀張拉刻度線確定張緊狀態(tài)，但是由于不同測量人在讀刻度線時(shí)視角和觀念不同以及刻度線寬度影響等，會使測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的誤差，且讀刻度線操作極不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載裝置，有效減少測量誤差，保證測量精度，提高監(jiān)控量測效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本設(shè)計(jì)采用如下技術(shù)方案：

一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載裝置，包括加載彈簧管，套于張力螺栓外側(cè)，用于將外部施加的扭轉(zhuǎn)力傳遞給張力螺母；

所述加載彈簧管內(nèi)側(cè)固定設(shè)有彈簧片，用于對載力齒傳遞扭轉(zhuǎn)力，并在超過其彈性模量時(shí)與載力齒分離；

張力螺栓，包括相互配合張力螺母和張力螺桿，用于收斂測量張力加載；

所述張力螺母外側(cè)固定有載力齒，用于接收彈簧片傳遞的扭轉(zhuǎn)力。

加載彈簧管套在張力螺栓外側(cè)并在兩端卡住但可以自由扭轉(zhuǎn)，管內(nèi)側(cè)壁設(shè)有高精密彈簧片與張力螺母外設(shè)載力齒嚙合。

所述加載彈簧管為不銹鋼材料，管內(nèi)側(cè)壁帶有恒定彈性模量高精密彈簧片，加載時(shí)彈簧片發(fā)生彈性變形，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的恒定力矩時(shí)，彈簧片變形量達(dá)到最大值，加載彈簧管不再加力；反向扭轉(zhuǎn)時(shí)彈簧片變形量的最大值遠(yuǎn)大于加載時(shí)彈簧片變形量的最大值。

所述張力螺栓為不銹鋼材料，螺紋質(zhì)量高，包括張力螺母和張力螺桿，張力螺母外設(shè)載力齒，管內(nèi)為高質(zhì)量螺紋。

本實(shí)用新型還提供了一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載方法，包括以下幾步：

1）進(jìn)行收斂測量張力加載時(shí)，向張緊收斂尺方向扭轉(zhuǎn)加載彈簧管，彈簧片與載力齒嚙合從而帶動張力螺母向張緊收斂尺方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)彈簧片產(chǎn)生彈性變形。

2）隨著向張緊收斂尺方向扭轉(zhuǎn)力矩增大，彈簧片彈性變形量越來越大，但未達(dá)到最大變形量之前一直與載力齒嚙合，所以一直帶動張力螺母旋轉(zhuǎn)。

3）當(dāng)扭轉(zhuǎn)力矩達(dá)到設(shè)定的最大力矩時(shí)，彈簧片彈性變形量也達(dá)到了最大值，此時(shí)與載力齒脫離，張力螺母不再旋轉(zhuǎn)，張力加載完成。

4）收斂測量結(jié)束時(shí)，反向扭轉(zhuǎn)加載彈簧管，將收斂計(jì)卸載，完成操作。

本實(shí)用新型的有益效果是，

1）本實(shí)用新型特有的恒定彈性模量高精密彈簧片，進(jìn)行收斂測量張力加載時(shí)，克服了由于不同測量人在讀刻度線時(shí)視角和觀念不同以及刻度線寬度影響等造成的測量誤差。

2）本實(shí)用新型在進(jìn)行收斂測量張力加載時(shí)，只需要單一扭轉(zhuǎn)操作，大大方便了測量工作，效率得到顯著提高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型張力加載時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為加載彈簧管和張力螺母截面結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、加載彈簧管；2、張力螺母；3、張力螺桿；4、高精密彈簧片；5、載力齒。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

如圖1-3所示，一種用于隧道監(jiān)控量測中的收斂計(jì)恒力矩加載裝置，其主要包括加載彈簧管1、張力螺母2、張力螺桿3、高精密彈簧片4、載力齒5。張力螺母2與張力螺桿3共同組成張力螺栓，所述加載彈簧管1內(nèi)側(cè)固定設(shè)有高精密彈簧片4，用于對載力齒5傳遞扭轉(zhuǎn)力，并在超過其彈性模量時(shí)與載力齒5分離；張力螺栓，包括相互配合張力螺母2和張力螺桿3，用于收斂測量張力加載；所述張力螺母2外側(cè)固定有載力齒5，用于接收高精密彈簧片4傳遞的扭轉(zhuǎn)力。

本實(shí)施例的工作步驟如下：

1）進(jìn)行收斂測量張力加載時(shí)，向張緊收斂尺方向扭轉(zhuǎn)加載彈簧管1，高精密彈簧片4與載力齒5嚙合從而帶動張力螺母2向張緊收斂尺方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)高精密彈簧片4產(chǎn)生彈性變形。