[發(fā)明專利]一種隧道內(nèi)面監(jiān)測裝置

有效

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• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112268540B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 陸海東;黃友群;王列偉;朱明;穆昊;劉洋;李沛遙;田曉波;吳國強;夏寶前
• 申請（專利權）人: 南京派光智慧感知信息技術有限公司
• 主分類號: G01C7/06
• 分類號: G01C7/06;G01B11/02
• 代理公司: 廣東君龍律師事務所 44470
• 代理人: 金永剛

本發(fā)明公開了一種隧道內(nèi)面監(jiān)測裝置，包括殼體，以及設置在殼體內(nèi)的步進電機、激光測距儀和控制器；在對隧道內(nèi)面測量時，步進電機在控制器的控制下帶動激光測距儀的鏡頭沿安裝殼體上開設的弧形通光孔周向轉(zhuǎn)動，通過鏡頭發(fā)出的激光對隧道內(nèi)面進行測量。本發(fā)明提高了隧道內(nèi)面的檢測效率，檢測范圍廣，并且不需要花費大量的人力物力進行測量，節(jié)省了人工成本。

技術領域

本發(fā)明涉及隧道結構健康監(jiān)測領域，尤其涉及一種隧道內(nèi)面監(jiān)測裝置。

背景技術

隧道施工根據(jù)隧道結構安全等級，可以分為4個區(qū)域：掌子面開挖、臺階開挖、初支結構安裝、仰拱閉合區(qū)域。

這四個區(qū)域的危險性最高的是掌子面開挖，大多數(shù)在建隧道施工中產(chǎn)生的安全事故大多發(fā)生在掌子面附近，包括掌子面坍塌、漏水、漏泥。

臺階開挖位置也是事故多發(fā)區(qū)域，在這個位置由于剛剛完成了初支混凝土噴砼，鋼鉚網(wǎng)結構剛開始布設，隧道結構未到穩(wěn)定的區(qū)域，是隧道內(nèi)表面變形最容易發(fā)生的區(qū)域，特別是剛開挖的階段，每日內(nèi)面位移速度能達到2mm～5mm，如果不對變形進行監(jiān)測和控制，及容易導致?lián)p傷擴展誘發(fā)安全事故。

初支結構安裝區(qū)域，這部分區(qū)域中，初支結構已經(jīng)形成了C形閉合，初支結構基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是該區(qū)域的初支結構重量是由下臥土層直接承力，如果下臥土層結構因為開挖振動，地下水系干擾導致改變，容易引發(fā)初支結構整體沉降，導致隧道結構出現(xiàn)破壞，因此初支結構安裝區(qū)域也應該進行監(jiān)測。

對于仰拱施工完成閉合的區(qū)域，由于初支結構形成了一個完整的環(huán)，抗切向應力的能力大大提高，在這個階段初支結構內(nèi)部的相對變形基本處于穩(wěn)定階段，對實時監(jiān)測需求已經(jīng)不太急迫。

根據(jù)上述問題，在建隧道應該對前三個區(qū)域進行重點監(jiān)測，確保隧道施工安全。

在隧道施工過程中，掌子面到仰拱施工位置的初支結構由于支撐結構尚未閉合成圈，結構抗剪切能力較弱，且噴砼處于凝固階段，結構強度也沒有達到工作要求，該區(qū)域?qū)儆谒淼朗┕るA段中風險性最高的環(huán)節(jié)。當前隧道建設施工中的最常見的損傷是掌子面結構失穩(wěn)，導致漏水、漏泥，甚至于垮塌事故。

現(xiàn)有的監(jiān)測技術是通過人工使用全站儀進行監(jiān)測，但是全站儀監(jiān)測存在以下幾個問題：

第一，需要人工監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)與人員水平有關；

第二，全站儀反射點需要布置反射棱鏡，監(jiān)測點間隔大；

第三，每次檢測耗時較長，需要預留較多時間；

第四，檢測時間受施工窗口限制，停工監(jiān)測，無法對風險預警；

第五，無法在掌子面布置傳感器，風險性最高的區(qū)域無法監(jiān)測。

因此，現(xiàn)有技術中，缺乏對隧道在建區(qū)域高效監(jiān)測的手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種隧道內(nèi)面監(jiān)測裝置，解決現(xiàn)有技術中人工對隧道內(nèi)面的檢測效率低、并且檢測范圍小的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是提供一種隧道內(nèi)面監(jiān)測裝置，包括殼體，以及設置在殼體內(nèi)的步進電機、激光測距儀和控制器；在對隧道內(nèi)面測量時，所述步進電機在控制器的控制下帶動所述激光測距儀的鏡頭沿所述安裝殼體上開設的弧形通光孔周向轉(zhuǎn)動，通過所述鏡頭發(fā)出的激光對隧道內(nèi)面進行測量。