一種海底隧道變形監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海底隧道變形監(jiān)控裝置，屬于海底隧道安全監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海峽像一道天塹將大陸與大陸，大陸與海島，海島與海島之間隔開(kāi)，這給人們的生活、旅行帶來(lái)許多不便。海底隧道是為了解決橫跨海峽、海灣之間的交通，而又不妨礙船舶航運(yùn)的條件下，建造在海底之下供人員及車(chē)輛通行的海底下的海洋建筑物。全世界已建成和計(jì)劃建設(shè)的海底隧道有20多條，主要分布在日本、美國(guó)、西歐、中國(guó)香港九龍等地區(qū)。由于地質(zhì)條件對(duì)隧道的影響、施工進(jìn)程中的違規(guī)操作等容易引進(jìn)海底隧道形變而導(dǎo)致塌方。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01310280412.0，申請(qǐng)日為2013年7月4日的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N海底隧道變形監(jiān)測(cè)裝置，屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有監(jiān)測(cè)裝置存在操作不方便、監(jiān)測(cè)范圍小等技術(shù)問(wèn)題。該海底隧道變形監(jiān)測(cè)裝置，包括安裝座，安裝座上固定有電機(jī)一，電機(jī)一的輸出軸上固定有轉(zhuǎn)動(dòng)板，轉(zhuǎn)動(dòng)板上開(kāi)設(shè)有呈圓環(huán)形的定位槽，轉(zhuǎn)動(dòng)板上固定有電機(jī)二，電機(jī)二的輸出軸與轉(zhuǎn)動(dòng)板相垂直，電機(jī)二的輸出軸上固定有一根驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸另一端固定有一驅(qū)動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)齒輪上嚙合有轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪中部穿設(shè)并固定有一根連接軸，連接軸一端固定有軸承，連接軸另一端固定有激光測(cè)距儀，軸承設(shè)置在所述的定位槽中，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板上固定有能防止軸承脫離定位槽的防脫離結(jié)構(gòu)。該發(fā)明具有操作更加簡(jiǎn)單、監(jiān)測(cè)范圍更廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01310044695.9，申請(qǐng)日為2013年2月5日的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種隧道變形實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括有角度測(cè)量裝置，角度測(cè)量裝置由測(cè)斜單元安放管和測(cè)斜單元組成，所述測(cè)斜單元安放管插設(shè)在隧道拱部開(kāi)挖輪廓線外側(cè)的圍巖中，并且測(cè)斜單元安放管與擬開(kāi)挖的隧道平行；所述測(cè)斜單元安放管內(nèi)的所有的測(cè)斜單元通過(guò)數(shù)據(jù)線與信號(hào)處理器信號(hào)連接，信號(hào)處理器又與終端信號(hào)連接；所述信號(hào)處理器包括有CPU、電源模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器、輸入模塊和輸出模塊。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法可以測(cè)量出隧道掌子面前方的不同位置的拱部圍巖的垂向變形值及水平方向變形值及圍巖變形隨掌子面的靠近的變化趨勢(shì)，可以對(duì)隧道的掌子面前方的圍巖變形進(jìn)行實(shí)時(shí)持續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)并將監(jiān)測(cè)的結(jié)果實(shí)時(shí)傳送至終端。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01310088075.5，申請(qǐng)日為2013年3月19日的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種隧道巖土變形監(jiān)測(cè)方法，具體為一種新型隧道非接觸變形監(jiān)測(cè)方法。計(jì)算塑性區(qū)厚度RO值，在圍巖內(nèi)鉆傳感器安裝孔，將光纖單點(diǎn)位移傳感器的末端設(shè)置一個(gè)錨固端，將錨固端由安裝孔穿過(guò)塑性區(qū)埋設(shè)于彈性區(qū)內(nèi)固定，光纖單點(diǎn)位移傳感器位于塑性區(qū)內(nèi)，傳感器的伸縮探頭頂端即活動(dòng)點(diǎn)固定于隧道開(kāi)挖界面，用于測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)光纖單點(diǎn)位移傳感器測(cè)量的值計(jì)算塑性區(qū)形變。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸?shù)蕉纯冢诖诉^(guò)程中人力資源耗費(fèi)少，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不受人為影響，并且可以有效避免電纜傳輸時(shí)數(shù)據(jù)的損失及損傷，并可以通過(guò)傳感器裝置的設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。
[0006]上述申請(qǐng)中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但測(cè)量的精度不高，不能測(cè)量出海底隧道的彈性形變?nèi)毕荨?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種海底隧道變形監(jiān)控裝置，能夠測(cè)量出海底隧道的彈性形變?nèi)毕?，及早發(fā)現(xiàn)隱患，避免因海底隧道形變導(dǎo)致的塌方事故，保證車(chē)輛和行人的安全。
[0008]本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
一種海底隧道變形監(jiān)控裝置，包括安裝在海底隧道內(nèi)的激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)光攔和激光接收器，以及設(shè)置在監(jiān)控中心的PLC可編程控制器和報(bào)警器，其中PLC可編程控制器、激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)光攔、激光接收器和報(bào)警器順序連接，PLC可編程控制器和監(jiān)測(cè)光攔連接；所述的激光發(fā)射器采用可見(jiàn)光半導(dǎo)體激光器，由內(nèi)倒置望遠(yuǎn)鏡把激光擴(kuò)束，獲得發(fā)散角為毫弧度以下的光束；輸出激光光強(qiáng)符合X-Y兩維均是等腰高斯分布；
所述的監(jiān)測(cè)光攔由中心通光圓管狀光攔構(gòu)成，通光孔的直徑等于通過(guò)待監(jiān)測(cè)位置激光束的直徑；監(jiān)測(cè)光攔的直徑與長(zhǎng)度之比大于I ;
所述激光發(fā)射器的高斯光束光軸和激光接收器的光軸以及監(jiān)測(cè)光攔光軸共線設(shè)置。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述PLC可編程控制器通過(guò)移動(dòng)通信模塊與激光發(fā)射器進(jìn)行信號(hào)傳輸，PLC可編程控制器和監(jiān)測(cè)光攔通過(guò)移動(dòng)通信模塊進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:移動(dòng)通信模塊通過(guò)GPRS或者3G網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相連。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述報(bào)警器為聲光報(bào)警器。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述激光接收器和報(bào)警器之間還包括光電轉(zhuǎn)換電路和放大電路，其中激光接收器、光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路和報(bào)警器順序連接。
[0013]本發(fā)明所述的一種海底隧道變形監(jiān)控裝置，采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明通過(guò)在海底隧道內(nèi)安裝激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)光攔和激光接收器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控海底隧道變形。
[0014]2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置移動(dòng)通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)海底隧道的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，極大地節(jié)約了人力、物力。
[0015]3、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置PLC可編程控制器控制監(jiān)測(cè)光攔的移動(dòng)，監(jiān)控長(zhǎng)達(dá)幾公里甚至幾十公里海底隧道不通區(qū)域的形變。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]一種海底隧道變形監(jiān)控裝置，包括安裝在海底隧道內(nèi)的激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)光攔和激光接收器，以及設(shè)置在監(jiān)控中心的PLC可編程控制器和報(bào)警器，其中PLC可編程控制器、激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)光攔、激光接收器和報(bào)警器順序連接，PLC可編程控制器和監(jiān)測(cè)光攔連接;
所述的激光發(fā)射器采用可見(jiàn)光半導(dǎo)體激光器，由內(nèi)倒置望遠(yuǎn)鏡把激光擴(kuò)束，獲得發(fā)散角為毫弧度以下的光束；輸出激光光強(qiáng)符合X-Y兩維均是等腰高斯分布； 所述的監(jiān)測(cè)光攔由中心通光圓管狀光攔構(gòu)成，通光孔的直徑等于通過(guò)待監(jiān)測(cè)位置激光束的直徑；監(jiān)測(cè)光攔的直徑與長(zhǎng)度之比大于I;
所述激光發(fā)射器的高斯光束光軸和激光接收器的光軸以及監(jiān)測(cè)光攔光軸共線設(shè)置。