[發明專利]拱頂豎向位移實時監測設備

有效

• 申請號: 201810558665.2
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN109059828B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王俊剛;肖永強;胡毅;張磊;孫承學;于歆晨;張明;王祥宇;王克華;范作松;周運剛;王偉旭;蔣青春;張雪峰;徐仁宇;黃濤;周輝;姜吉利
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發明公開了拱頂豎向位移實時監測設備，水管由若干掛桿掛在拱頂上，掛桿能夠在拱頂滑道內滑動，水管上設有若干三通形成并聯支路，每一支路的三通的頂部端口安裝有帶活塞的液壓缸體，液壓活塞與拱頂之間設有壓力傳感器，水管的進水口連接水頭穩定的容器裝置。本發明的有益效果是能夠實時進行隧道拱頂位移數據監測，且檢測數據較為準確。

技術領域

本發明屬于隧道工程技術領域，涉及拱頂豎向位移實時監測設備。

背景技術

隧道拱頂豎向位移監測是隧道施工控制和運營管理的重點監測項目之一，拱頂位移的實時監測對避免和降低安全事故風險可起到積極意義。目前實時監控的設備主要是可掃描的光學側量儀器，這種設備易受灰塵影響，除塵工作較重，并且監測費用昂貴。沿隧道環向預埋光纖的方法在實際運用中常常因隧道環向變形過大導致光纖斷裂。

針對以上的問題，如何發明出廉價實用的拱頂豎向位移實時監測設備，成為我們需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供拱頂豎向位移實時監測設備，本發明的有益效果是能夠對隧道拱頂的實時監測問題，同時檢測數據較為準確，在業內技術具備較大的突破。

本發明所采用的技術方案是水管由若干掛桿掛在拱頂上，掛桿能夠在拱頂滑道內滑動，水管上設有若干三通形成并聯支路，每一支路的頂部端口安裝有帶活塞的液壓缸體，液壓活塞與拱頂之間設有壓力傳感器，水管的進水口連接水頭穩定的容器裝置。

進一步，液壓活塞在液壓缸體內活動無阻，且液壓活塞的外缸與三通密封連接。

進一步，壓力傳感器帶有壓力數據采集和發射功能。

進一步，水頭穩定的容器裝置可選擇以下兩種方案：

(1)自由液面容器裝置：通過水循環保持液面恒定，水箱溢流口對準水箱調水池，水箱調水池內設有水泵系統，通過水泵將水箱調水池內的水抽入水箱內，再通過溢流口流回水箱調水池內；

(2)有壓水頭容器裝置：液壓缸體支撐于固定在拱頂或底面的支架上，液壓缸體出水口與主管相連，液壓缸體內活塞上安裝壓力表或壓力傳感器，傳感器與拱頂間設置加力裝置；

進一步，支架位置選擇，需保證水箱液面高于被測點拱頂標高，水箱支架布設于洞外、洞內、排風豎井及逃生通道內較高位置處，定期校對水箱或其基座上的水準點，校正測點觀測數據。

進一步，對于礦山法所述支架固定于底面，對于加裝管片的隧道，支架固定于拱頂，定期校對支架上的水準點，校正測點觀測數據。

進一步，所述掛桿的頂端安裝掛桿頂部滑道，掛桿通過沿頂部滑道滑動實現拱頂與主管間距離變化時保持壓力傳感器貼緊拱頂且處于受壓狀態。

進一步，活塞上設有活塞鎖，活塞鎖用于限制液壓活塞上行，活塞鎖優選可轉動的金屬框，活塞鎖轉動至垂直位置時壓住液壓活塞，活塞鎖轉動至其他位置時，液壓活塞可伸縮。

進一步，管路中設有活動萬向彎頭，活動萬向彎頭能夠轉動，能夠適應隧道縱斷面坡度變化、水平面轉彎和消除拱頂升降引起的管道體系內力。

進一步，掛桿的頂端安裝掛桿頂部滑道，掛桿通過沿頂部滑道滑動實現拱頂與主管間距離變化并保持壓力傳感器貼緊拱頂處于受壓狀態。

附圖說明

圖1是拱頂豎向位移實時監測設備結構示意圖；

圖2是液壓缸體示意圖。

圖中，1.掛桿，2.活動萬向彎頭，3.壓力傳感器，4.液壓活塞，5.三通，6.掛桿滑道，7.拱頂，8.閥門，9.活塞鎖，10.管道，11.液體，12.水泵，13.支架，14.加力桿，15.壓力表，16.活塞，17.液壓缸體。

具體實施方式