[發(fā)明專利]一種大坡度隧道工作基點沉降的監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010574218.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111649720A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方錢寶;陳春雷;周忠德;王操;劉向遠;焦康杰;付守洪;逄迎生;張曉強;牛國棟;劉國強;王芳;洪習(xí)成
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院貴陽勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司;中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司;四川交奧智控防護科技有限公司
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04;G01C15/00
• 代理公司: 成都禾創(chuàng)知家知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51284
• 代理人: 許宜生

1.一種大坡度隧道工作基點沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，包括一根水平置入隧道壁上的工作基點（1）的固定桿（2），在所述固定桿（2）的末端通過套設(shè)于所述固定桿（2）外部的連接管（3）連接全方位云臺（4），所述全方位云臺（4）的活動球體（41）與三角柱（5）連接，在所述三角柱（5）的傾斜面上設(shè)有反光板（51），在所述三角柱（5）的豎直面上設(shè)有水平氣泡（52）；所述連接管（3）與全方位云臺（4）之間套接有連接件（31），在所述連接管（3）的末端還設(shè)有兩個貫穿所述連接管（3）側(cè)壁的梅花手柄螺絲（32）；所述連接件（31）的下端通過伸縮桿（6）連接位于斷面工作基點（11）的安裝支架（7），在所述安裝支架（7）上設(shè)有與安裝于隧道壁上的儲液罐（8）連接的第一靜力水準(zhǔn)儀（71），還包括設(shè)置于觀測點（12）的第二靜力水準(zhǔn)儀（72）且儲液罐（8）液面高于第一靜力水準(zhǔn)儀（71）及第二靜力水準(zhǔn)儀（72）；還包括設(shè)置于基準(zhǔn)點（9）的激光測距儀（91）。

2.如權(quán)利要求1所述的一種大坡度隧道工作基點沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的三角柱（5）的截面為等腰直角三角形。

3.如權(quán)利要求1所述的一種大坡度隧道工作基點沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述激光測距儀（91）的激光水平射入所述反光板（51）。

4.如權(quán)利要求1所述的一種大坡度隧道工作基點沉降的監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定工作基點（1），在工作基點（1）上安裝監(jiān)測裝置，通過三角柱（5）上的水平氣泡（52）調(diào)平三角柱；測得三角柱（5）截面的上部夾角為α；在觀測點（12）預(yù)留或開挖安裝孔洞，并通過連通管連接儲液罐（8）及監(jiān)測裝置；

步驟2，在基準(zhǔn)點（9）架設(shè)激光測距儀（91），調(diào)整激光發(fā)射器角度，使得激光射在三角柱（5）傾斜面上的反光板（51）上；

步驟3，計算觀測點實際沉降值；初始狀態(tài)下第一靜力水準(zhǔn)儀（71）與儲液罐（8）液面高差記為JZ₁，第二靜力水準(zhǔn)儀（72）與儲液罐（8）液面高差記為GC₁，則初始狀態(tài)下第一靜力水準(zhǔn)儀（71）與第二靜力水準(zhǔn)儀（72）之間的高差H₁=GC₁-JZ₁，初始狀態(tài)激光測距儀（91）的激光束與水平線夾角記為β，此時激光測距儀（91）到反光板（51）距離記為X₁；經(jīng)過24小時后再次測量時，第一靜力水準(zhǔn)儀（71）與儲液罐（8）液面高差記為JZ₂，第二靜力水準(zhǔn)儀（72）與儲液罐（8）液面高差記為GC₂，則此時第一靜力水準(zhǔn)儀（71）與第二靜力水準(zhǔn)儀（72）之間的高差H₂=GC₂-JZ₂，激光測距儀（91）到反光板（51）距離記為X₂，此時激光測距儀（91）的激光與水平線夾角仍為β，斷面工作基點（11）的自身沉降也即工作基點（1）的自身沉降CJ₂=（X₂·COSβ-X₁·COSβ）·tanα，則觀測點（12）的實際沉降值CJ₁=H₂-H₁+CJ₂=（GC₂-JZ₂）-（GC₁-JZ₁）+（X₂·COSβ-X₁·COSβ）·tanα。