[發明專利]一種隧道軸向變形量的測量系統及方法

在審

• 申請號: 202011069103.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111982006A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 邱軍領;曾勇豪;呂琳源;賴金星;萬高樂;朱紀凱;黃威龍;馬萌哲;鐘宇健
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，包括激光發射器(4)、光電顯示板(3)，沿隧道軸向間隔設置的兩個反光板，兩個反光板沿隧道的徑向對稱設置，且與隧道的軸線垂直，該軸線為直線；

所述激光發射器(4)和光電顯示板(3)設置在其中一個反光板(2)上，或分別設置在兩個反光板(2)上，激光發射器(4)和光電顯示板(3)分別設置在反光板的上下兩端，激光發射器(4)發出的光束經過多次反射后能夠照射在光電顯示板(3)上。

2.根據權利要求1所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述反光板(2)通過調節裝置與底座(5)連接，底座固定在隧道的側壁上，調節裝置用于調節反光板的角度。

3.根據權利要求2所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述反光板固接在護板(1)上，護板通過調節裝置與底座連接。

4.根據權利要求3所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述調節裝置包括軸套(8)、轉軸(9)和鎖緊裝置，所述軸套(8)設置在護板(1)的側壁上，并向底座的一側延長，轉軸設置在底座上，并且轉軸的端部配裝在軸套中(8)，鎖緊裝置用于對軸套的旋轉方向限位。

5.根據權利要求4所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述限位裝置為螺母，所述軸套與轉軸通過螺紋連接，螺母設置在轉軸上。

6.根據權利要求3所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述護板與底座之間設置有支撐裝置，其包括支撐桿(6)和滑槽；

所述支撐桿(6)與轉軸平行設置，支撐桿的一端與護板固接，滑槽設置在底板的表面，支撐桿的端部配裝在滑槽中，并能夠沿滑槽移動。

7.根據權利要求6所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述滑槽為弧形槽，圓心與旋轉軸同心。

8.根據權利要求6所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，所述支撐桿的端部設置有軸承，軸承位于滑槽中。

9.根據權利要求1所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，與激光發射器(4)正對的反光板上設置有校準點，激光光束照射在校準點上，用于校準兩個反光板的平行度。

10.一種權利要求1-9任一項所述的一種隧道軸向變形量的測量系統，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在未變形的隧道上沿其軸向間隔設置標記點；

步驟2、隧道變形后，在變形區域兩側的兩個標記點安裝底座，并在底座上安裝帶有反光板的護板，使反光板與隧道的軸向垂直，并且使反光板的表面與標記點平齊；

步驟3、調節激光發射器的發射角度，向正對的反光板發射激光光束，激光光束經過多次反射后照射在光電顯示板上；

步驟4、獲取激光從發射至照射在光電顯示板的這一階段內在兩平面間折返的光線數量n，以及激光的發射角度θ，兩個標記點的初始距離L，根據獲取的參數計算計算軸向變形量為l；

其中，△L為激光發射器的邊長，H1為與激光發射器同一護板上反光鏡的高度，h為光點在光點顯示板上的刻度值。