一種測量隧道全斷面變形的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種測量隧道全斷面變形的裝置，該裝置包括若干個(gè)支點(diǎn)和連桿，支點(diǎn)沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰支點(diǎn)之間設(shè)有連桿，連桿的兩端鉸接于支點(diǎn)上；于每根連桿上的其中一端設(shè)置傾角傳感器，用來監(jiān)測該連桿的傾角變化；于連桿上的另外一端設(shè)置位移傳感器，用來監(jiān)測該連桿的伸縮變形。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測并收集數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型主要涉及到工程結(jié)構(gòu)體的監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特指一種適用于隧道斷面變 形測量的裝置。 一種測量隧道全斷面變形的裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 隧道監(jiān)測是保證隧道施工和運(yùn)營安全的重要手段之一。隧道結(jié)構(gòu)在破壞前，斷面 通常有大變形發(fā)生。因此，隧道斷面變形量是隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的基本指標(biāo)之一。
[0003] 目前，現(xiàn)有監(jiān)測隧道斷面變形的方法一般為"周邊收斂監(jiān)測方法"，即都是針對隧 道斷面上某個(gè)點(diǎn)進(jìn)行量測，這種方式并不能反映隧道斷面整體變形的情況，并且需要定期 進(jìn)行人工測量，無法實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新 型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測并收集數(shù)據(jù)的測量隧道全斷面變形的裝置。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種測量隧道全斷面變形的裝置，包括若干個(gè)支點(diǎn)和連桿，所述支點(diǎn)沿著隧道斷 面依次排列布置，相鄰所述支點(diǎn)之間設(shè)有連桿，所述連桿的兩端鉸接于支點(diǎn)上；于每根連桿 上的其中一端設(shè)置傾角傳感器，用來監(jiān)測該連桿的傾角變化；于連桿上的另外一端設(shè)置位 移傳感器，用來監(jiān)測該連桿的伸縮變形。
[0007] 作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述傾角傳感器和位移傳感器將監(jiān)測到的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)傳送給信號采集器、控制器、或上位機(jī)。
[0008] 作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述支點(diǎn)與連桿之間通過鉸接頭相連。
[0009] 作為本實(shí)用新型裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述支點(diǎn)通過緊固連接件固定在隧道斷面的 襯砌內(nèi)壁上。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型的測量隧道全斷面變形的 裝置，結(jié)構(gòu)簡單、施工便利、適合于自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測并收集數(shù)據(jù)，可以方便地同時(shí)監(jiān)測各個(gè)支 點(diǎn)的位移，進(jìn)而提供給操作人員，作為反映隧道斷面整體變形情況的重要依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型在具體應(yīng)用實(shí)例中的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012] 圖2是本實(shí)用新型在具體應(yīng)用實(shí)例中連桿的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0013] 圖例說明：
[0014] 1、支點(diǎn)；2、連桿；3、鉸接頭；4、位移傳感器；5、傾角傳感器；6、信號采集器。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016] 如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種測量隧道全斷面變形的裝置，包括 若干個(gè)支點(diǎn)1和連桿2,支點(diǎn)1沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰支點(diǎn)1之間設(shè)有連桿2,連 桿2的兩端鉸接于支點(diǎn)1上。于每根連桿2上的其中一端設(shè)置傾角傳感器5,用來監(jiān)測該 連桿2的傾角變化，于連桿2上的另外一端設(shè)置位移傳感器4,用來監(jiān)測該連桿2的伸縮變 形。傾角傳感器5和位移傳感器4將監(jiān)測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給信號采集器6、或控制器（圖 中未示）、或上位機(jī)（圖中未示），完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采樣和收集。利用傾角傳感器5和位移 傳感器4的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以判斷出連桿2的位移改變，進(jìn)而提供給操作人員，作為反映隧道斷 面整體變形情況的重要依據(jù)。
[0017] 本實(shí)施例中，支點(diǎn)1與連桿2之間通過鉸接頭3相連。
[0018] 本實(shí)施例中，支點(diǎn)1采用錨釘（或其他連接固定件）固定在隧道襯砌內(nèi)壁上，每個(gè) 襯砌斷面可布置8?10個(gè)支點(diǎn)1，連桿2采用不銹鋼桿，鉸接頭3必須保證連桿2能夠自由 轉(zhuǎn)動(dòng)，光滑無摩擦；位移傳感器4的測量范圍為±20mm，測量精度為±0. 5%;傾角傳感器5 的測量精度為±0.5%。
[0019] 在進(jìn)行測量時(shí)，操作人員可以通過本實(shí)用新型的裝置測量得到各根連桿2的伸縮 量Λ li和連桿2之間的夾角變化量Λ a i ;
[0020] 然后，操作人員可以設(shè)定位于隧道斷面上最下方的支點(diǎn)1為參考點(diǎn)，其位移值為 零。那么，從參考點(diǎn)出發(fā)，各個(gè)支點(diǎn)1的位移可由下式計(jì)算得到： η
[0021] χ" 二 + (，" + Δ，") cos(?" + Σ Δα;) i-1 η
[0022] 凡=.ν,Μ + (/" + Δ/J sin(?r" + Σ Δ%) /=1
[0023] 其中,χη為第η個(gè)支點(diǎn)1的水平位移；yn為第η個(gè)支點(diǎn)1的堅(jiān)向位移；1"和八1"為 第η-I個(gè)支點(diǎn)1和第η個(gè)支點(diǎn)1之間連桿2的初始長度和伸縮量；α η和Λ α η為第η-I個(gè) 支點(diǎn)1和第η個(gè)支點(diǎn)1之間連桿2的初始夾角和夾角變化量。
[0024] 接下來，操作人員可以收集上述得到的各個(gè)支點(diǎn)1的位移變化，從而判斷出隧道 全斷面的變形情況，以便對隧道斷面的結(jié)構(gòu)體做出正確的安全判斷。
[0025] 以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述 實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對 于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾， 應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，包括若干個(gè)支點(diǎn)（1)和連桿（2)，所 述支點(diǎn)（1)沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰所述支點(diǎn)（1)之間設(shè)有連桿（2)，所述連桿 (2)的兩端鉸接于支點(diǎn)（1)上；于每根連桿（2)上的其中一端設(shè)置傾角傳感器（5)，用來監(jiān) 測該連桿（2)的傾角變化；于連桿（2)上的另外一端設(shè)置位移傳感器（4)，用來監(jiān)測該連桿 (2)的伸縮變形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述傾角傳感器 (5)和位移傳感器（4)將監(jiān)測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給信號采集器￠)、控制器、或上位機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(diǎn)（1) 與連桿（2)之間通過鉸接頭（3)相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(diǎn)（1) 通過緊固連接件固定在隧道斷面的襯砌內(nèi)壁上。
【文檔編號】G01C7/06GK203893841SQ201420282138
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】張王杰 申請人:中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司