[發(fā)明專利]一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011069103.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111982006A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱軍領(lǐng);曾勇豪;呂琳源;賴金星;萬(wàn)高樂(lè);朱紀(jì)凱;黃威龍;馬萌哲;鐘宇健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明提供的一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)及方法，包括沿隧道軸向間隔設(shè)置的兩個(gè)反光板，兩個(gè)反光板相互平行并與隧道的軸向垂直，在反光板的上端和下端設(shè)置激光反射器和光電顯示板，激光發(fā)射器發(fā)射的管束經(jīng)過(guò)多次反射照射在光電顯示板上，進(jìn)而根據(jù)光點(diǎn)的成像位置與光源的起點(diǎn)之間的距離，以及光束的折射線的數(shù)量，以及光線的反射角度，將光路等價(jià)為三角形進(jìn)而計(jì)算隧道的軸向變形量，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，同時(shí)利用光束線作為計(jì)算參數(shù)，提高了測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道建設(shè)領(lǐng)域，具體為一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隧道是埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式，為了保證隧道的安全運(yùn)行，人們需要定期對(duì)隧道進(jìn)行安全檢測(cè)，其中就要判斷隧道墻上是否有裂縫并檢測(cè)隧道在軸向上的變形量。

對(duì)地鐵隧道裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，目前采用振弦式傳感器、電阻應(yīng)變，上述設(shè)備測(cè)量的數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換才能識(shí)別隧道的變形量，而且數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜，精度很難。如果采用光纖傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)，該方法存在著成本太高，而且傳感系統(tǒng)的延伸率有限。

針對(duì)上述問(wèn)題，有必要設(shè)計(jì)一種新的測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隧道變形量的快速精確檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)及方法，采用光學(xué)原理對(duì)隧道的軸向變形量進(jìn)行測(cè)量，提高測(cè)量效率和精度。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)，包括激光發(fā)射器、光電顯示板，沿隧道軸線間隔設(shè)置的兩個(gè)反光板，兩個(gè)反光板對(duì)稱設(shè)置，且與隧道的軸線垂直，該軸線為直線；

所述激光發(fā)射器和光電顯示板設(shè)置在其中一個(gè)反光板上，或分別設(shè)置在兩個(gè)反光板上，激光發(fā)射器和光電顯示板分別設(shè)置在反光板的上下兩端，激光發(fā)射器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)多次反射后能夠照射在光電顯示板上。

優(yōu)選的，所述反光板通過(guò)調(diào)節(jié)裝置與底座連接，底座固定在隧道的側(cè)壁上，調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)反光板的角度。

優(yōu)選的，所述反光板固接在護(hù)板上，護(hù)板通過(guò)調(diào)節(jié)裝置與底座連接。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置包括軸套、轉(zhuǎn)軸和鎖緊裝置，所述軸套設(shè)置在護(hù)板的側(cè)壁上，并向底座的一側(cè)延長(zhǎng)，轉(zhuǎn)軸設(shè)置在底座上，并且轉(zhuǎn)軸的端部配裝在軸套中，鎖緊裝置用于對(duì)軸套的旋轉(zhuǎn)方向限位。

優(yōu)選的，所述限位裝置為螺母，所述軸套與轉(zhuǎn)軸通過(guò)螺紋連接，螺母設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上。

優(yōu)選的，所述護(hù)板與底座之間設(shè)置有支撐裝置，其包括支撐桿和滑槽；

所述支撐桿與轉(zhuǎn)軸平行設(shè)置，支撐桿的一端與護(hù)板固接，滑槽設(shè)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(dòng)。

優(yōu)選的，所述滑槽為弧形槽，圓心與旋轉(zhuǎn)軸同心。

優(yōu)選的，所述支撐桿的端部設(shè)置有軸承，軸承位于滑槽中。

優(yōu)選的，與激光發(fā)射器正對(duì)的反光板上設(shè)置有校準(zhǔn)點(diǎn)，激光光束照射在校準(zhǔn)點(diǎn)上，用于校準(zhǔn)兩個(gè)反光板的平行度。

一種隧道軸向變形量的測(cè)量系統(tǒng)，包括以下步驟：

步驟1、在未變形的隧道上沿其軸向間隔設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)；

步驟2、隧道變形后，在變形區(qū)域兩側(cè)的兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)安裝底座，并在底座上安裝帶有反光板的護(hù)板，使反光板與隧道的軸向垂直，并且使反光板的表面與標(biāo)記點(diǎn)平齊；

步驟3、調(diào)節(jié)激光發(fā)射器的發(fā)射角度，向正對(duì)的反光板發(fā)射激光光束，激光光束經(jīng)過(guò)多次反射后照射在光電顯示板上；