[發明專利]一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置

在審

• 申請號: 201911148859.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110836126A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 郝瑞軍;郝永明;楊彬
• 申請（專利權）人: 中交路橋建設有限公司;中交路橋南方工程有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明涉及一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，屬于隧道工程技術領域。該裝置包括激光發射端、激光接收端、激光反光片、數據處理系統、便攜式計算機和報警警示燈；激光發射端和激光接收端與數據處理系統連接，數據處理系統與便攜式計算機連接，其中激光發射端和激光接收端用來測量激光反光片豎向位移變化值。數據處理系統根據測得的豎向位移變化值判斷是否超過安全閾值，若超過，報警警示燈變色，同時便攜式計算機發出警報。本發明具備監測數據準確度高且具有預測預警功能，裝置安裝簡單，便于攜帶，易于操作；監測過程不依賴人力，不影響現場施工。

技術領域

本發明屬于隧道工程技術領域，涉及一種隧道溶洞頂板結構的豎向位移實時監測報警裝置。

背景技術

隨著隧道建設事業的發展，保證隧道施工安全是首當其要，然而隧道施工中遇到的地質問題較多，往往需要對特殊結構進行監測才能保證隧道施工期間安全，位移監測裝置便得到了大規模的應用。目前在施工期間，測量位移的方法仍然采用全站儀和水準儀進行人工測量，此方法存在浪費人力物力、不具備實時性、人為誤差概率較大，且受施工環境條件影響(粉塵、煙霧等)；傳統的桿柱式頂板下沉檢測儀，即將桿柱式頂板下沉檢測儀支撐在臨空區頂、底板之間，當頂板發生下沉變形時，利用位于桿柱上的位移傳感器檢測其變形量，由于桿柱存在壓桿穩定問題，若應用于大斷面隧道臨空區時，欲克服壓桿失穩問題，必將增大桿柱斷面或剛度，從而增加成本及安裝難度，尤其是可能干擾到施工區域內作業車輛或其它作業設備的運行。

因此，為了安全、低成本且高精度的監測隧道溶洞頂板在爆破震動條件下的位移變形，目前亟需一種新的隧道溶洞頂板豎向位移的實時監測報警系統。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，解決隧道溶洞頂板在爆破震動條件下豎直位移的實時監測報警，并能對溶洞頂板位移變化趨勢做出預測預警。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種便攜式隧道溶洞頂板豎向位移實時監測報警裝置，包括：激光發射端(1)、激光接收端(3)、激光反光片(4)、數據處理系統(6)、便攜式計算機(7)和報警警示燈(5)；

激光發射端(1)和激光接收端(3)分別與數據處理系統(6)的輸出口和輸入口連接；數據處理系統(6)和報警警示燈(5)與便攜式計算機(7)連接；

所述激光發射端(1)和激光接收端(3)用來測量激光反光片(4)豎向位移變化值；所述數據處理系統(6)根據測得的豎向位移變化值判斷是否超出系統設置的安全閾值，當超過安全閾值時，報警警示燈(5)變色，同時便攜式計算機(7)發出警報鈴聲。

進一步，該系統還包括設置在隧道兩側的激光裝置架(2)，一側安裝激光發射端(1)，另一側安裝激光接收端(3)，多臺激光發射裝置與激光接收裝置依次對應地安裝在激光裝置架(2)上。

進一步，所述激光裝置架(2)底部固定在矩形底座(14)上；所述矩形底座(14)上四個邊角處各設置一個調節鈕(15)。

進一步，所述激光裝置架(2)上還安裝有水準儀(13)，通過矩形底座(14)上的調節鈕(15)使水準儀(13)達到水平穩定狀態。

進一步，所述水準儀(13)在激光裝置架(2)上的位置低于激光發射端(1)或激光接收端(3)所固定位置。

進一步，激光裝置架(2)上還設置有粗準螺旋鈕(11)和細準螺旋鈕(12)，通過粗/細螺旋鈕調整激光發射端(1)、激光反射片(4)和激光接收端(3)三者的工作角度，測量之前需對三者進行校正。

進一步，所述激光反光片(4)均勻地嵌固在隧道溶洞頂板(8)厚度較薄弱的位置；所述報警警示燈(5)固定在隧道溶洞頂板(8)監測點旁邊。

進一步，所述報警警示燈(5)采用無線藍牙與便攜式計算機(7)連接。