[發(fā)明專利]支護拱頂下沉監(jiān)測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810154030.6
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108387211B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立新;黃歡;葉常青;鐘亮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市城市建設(shè)工程監(jiān)理公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 黃華蓮;郝傳鑫

本發(fā)明涉及工程監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及了一種支護拱頂下沉監(jiān)測裝置，包括掛桿、激光器、基準桿和測量組件，激光器設(shè)于掛桿的底端，基準桿上設(shè)有校準刻度尺，測量組件通過滑動組件活動地配合連接于基準桿，使測量組件能夠在基準桿的長度方向上滑動，測量組件包括基準指針以及相對設(shè)置的凹透鏡和沉降刻度尺，基準指針的活動端對著校準刻度尺；在隧道支護拱頂設(shè)置掛鉤，掛桿的頂端掛載于掛鉤上，基準桿豎直設(shè)置于隧道的地面上。本發(fā)明的支護拱頂下沉監(jiān)測裝置通過凹透鏡折射激光器射出的激光，使沉降量的讀數(shù)更為精確，而且該裝置操作簡便，有利于向施工單位普及。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種支護拱頂下沉監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)

隧道開挖后，隧道周邊圍巖應(yīng)力進行重新分布。隨著施工推進，隧道周邊圍巖及其支護將產(chǎn)生變形(拱頂沉降)。因此，對隧道拱頂沉降進行觀測，可以有效了解施工期地層、支護結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境的動態(tài)變化，明確施工對地層、支護結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的影響程度以及可能產(chǎn)生安全事故的薄弱環(huán)節(jié)，預(yù)測臨近建筑物的變形發(fā)展趨勢，及時對其安全性做出評估。

目前行業(yè)內(nèi)采用全站儀或水準儀測量拱頂沉降，但上述設(shè)備較為昂貴，且在某些環(huán)境惡劣的隧道施工區(qū)還需要附加額外的保護措施，防止設(shè)備受損。而且，施工人員或監(jiān)測人員需要具備一定的技術(shù)知識才能上手使用全站儀或水準儀，這不利于監(jiān)測設(shè)備的普及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種支護拱頂下沉監(jiān)測裝置，通過凹透鏡折射激光器射出的激光，使沉降量的讀數(shù)更為精確，而且該裝置操作簡便，有利于向施工單位普及。

基于此，本發(fā)明提供了一種支護拱頂下沉監(jiān)測裝置，包括：掛桿、激光器、基準桿和測量組件，所述激光器設(shè)于所述掛桿的底端，所述基準桿上設(shè)有校準刻度尺，所述測量組件通過滑動組件活動地配合連接于所述基準桿，使所述測量組件能夠在所述基準桿的長度方向上滑動，所述測量組件包括基準指針以及相對設(shè)置的凹透鏡和沉降刻度尺，所述凹透鏡的焦距為4～6mm，且所述凹透鏡在豎直方向上的高度為8～10mm，所述沉降刻度尺和凹透鏡的距離為所述凹透鏡焦距的0.9～1.2倍，所述基準指針的活動端對著所述校準刻度尺；

在隧道支護拱頂設(shè)置掛鉤，所述掛桿的頂端掛載于所述掛鉤上，所述基準桿豎直設(shè)置于所述隧道的地面上。

作為優(yōu)選的，所述滑動組件包括滑軌和活動地配合連接于所述滑軌的滑動件，所述滑動件固定連接于所述測量組件，所述滑軌設(shè)在所述基準桿上，且所述滑軌沿所述基準桿的長度方向布置。

作為優(yōu)選的，所述凹透鏡的鏡面為橫截面呈C形的凹槽，且所述凹槽的長度方向的兩端分別貫通于所述凹透鏡的兩側(cè)。

作為優(yōu)選的，所述沉降刻度尺為曲面狀，其凹面上設(shè)有刻度線，所述沉降刻度尺的曲率半徑為7～14mm。

作為優(yōu)選的，所述激光器為一字線激光器，所述一字線激光器射出的激光的線寬為0.2～0.3mm。

作為優(yōu)選的，所述滑動件上還設(shè)有驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置的輸出軸上設(shè)有齒輪；所述滑軌的一側(cè)固設(shè)有齒條，所述齒輪和齒條相嚙合。

本發(fā)明還提供了一種支護拱頂下沉監(jiān)測方法，包括下列步驟：

步驟S1、將掛桿掛載在隧道支護拱頂?shù)膾煦^上，并在隧道地面上架設(shè)豎直設(shè)置的基準桿；

步驟S2、對激光器進行調(diào)平，使所述激光器發(fā)射的激光平行于水平面，且所述激光對準所述基準桿；

步驟S3、滑動調(diào)節(jié)測量組件，使凹透鏡的主軸和所述激光器發(fā)射的激光重合，并將此時測量組件在所述基準桿上的位置記為基準位；

步驟S4、選取合適的測量周期，重復(fù)步驟S1和S2，滑動調(diào)節(jié)測量組件至所述基準位，讀取所述沉降刻度尺和激光相重合處的讀數(shù)。

作為優(yōu)選的，所述步驟S4還包括：