本實(shí)用新型涉及隧道監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隧道建設(shè)中，監(jiān)控量測(cè)是必不可少的重要環(huán)節(jié)，提高監(jiān)控量測(cè)的精度，提高監(jiān)測(cè)頻率與效率，控制監(jiān)測(cè)的全面覆蓋，能夠保證工程安全，提供及時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，有效避免隧道塌方事故的發(fā)生。目前布點(diǎn)式的監(jiān)控量測(cè)需要進(jìn)行多斷面反復(fù)操作，并受坐標(biāo)控制點(diǎn)嚴(yán)重制約，監(jiān)測(cè)誤差大且操作繁瑣，并不能有效反應(yīng)隧道全長(zhǎng)范圍的位移變化，難以保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量，確保施工安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種隧道監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)隧道形變連續(xù)性全覆蓋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，操作簡(jiǎn)易便捷，適用于不同隧道斷面，可重復(fù)使用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

隧道監(jiān)測(cè)裝置，包括軌道裝置、彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置、固定支撐裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和行進(jìn)裝置；所述軌道裝置與隧道洞壁貼合，能夠與隧道洞壁共形變，所述軌道裝置包括沉降記錄軌道和收斂記錄軌道，所述沉降記錄軌道固定在隧道洞壁的拱頂，所述收斂記錄軌道固定在隧道洞壁的側(cè)壁；所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置行進(jìn)在所述沉降記錄軌道和收斂記錄軌道上，能夠?qū)⑺淼蓝幢诘男巫冝D(zhuǎn)換為位移數(shù)據(jù)并傳輸給所述數(shù)據(jù)處理裝置；所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置與所述固定支撐裝置固定連接，所述固定支撐裝置與所述行進(jìn)裝置連接；所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)若干次采集數(shù)據(jù)得到隧道水平收斂變化曲線與工地沉降變化曲線，通過(guò)不同時(shí)間的采集數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，得到隧道的連續(xù)性全覆蓋位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置包括軌道滾輪、彈簧支撐結(jié)構(gòu)、伸縮桿和位移監(jiān)測(cè)儀，軌道滾輪能夠貼合所述軌道裝置行進(jìn)，彈簧支撐結(jié)構(gòu)一端固定連接軌道滾輪，另一端固定連接所述固定支撐裝置，伸縮桿一端固定連接軌道滾輪，位移監(jiān)測(cè)儀固定在所述固定支撐裝置上，位移監(jiān)測(cè)儀能夠檢測(cè)伸縮桿的相對(duì)位移。

優(yōu)選的，固定支撐裝置包括伸縮式立桿、伸縮式橫桿、轉(zhuǎn)軸和角度監(jiān)測(cè)儀，所述伸縮式立桿的頂端設(shè)有所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)隧道洞壁的頂壁形變，所述伸縮式橫桿的兩端設(shè)有所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)隧道洞壁的兩側(cè)壁形變，所述伸縮式立桿上固定有轉(zhuǎn)軸，所述伸縮式立桿與所述伸縮式橫桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，所述伸縮式橫桿能夠繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述角度監(jiān)測(cè)儀能夠監(jiān)測(cè)所述伸縮式橫桿的旋轉(zhuǎn)角度并將數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理裝置。

優(yōu)選的，伸縮式立桿包括抽插式連接的固定立桿和伸縮立桿，伸縮立桿設(shè)置在固定立桿的頂端，固定立桿為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有立桿彈簧，立桿彈簧一端固定在固定立桿上，另一端連接伸縮立桿；所述伸縮式橫桿包括抽插式連接的固定橫桿和伸縮橫桿，伸縮橫桿設(shè)置在固定橫桿的兩端，固定橫桿為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有橫桿彈簧，橫桿彈簧一端固定在固定橫桿上，另一端連接伸縮橫桿。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理裝置包括數(shù)據(jù)終端、顯示器和鍵盤(pán)。

優(yōu)選的，所述行進(jìn)裝置包括行進(jìn)機(jī)構(gòu)與水平滑軌，所述固定支撐裝置的底端與所述水平滑軌滑動(dòng)連接。

優(yōu)選的，沉降記錄軌道有2根以上，固定在隧道洞壁的拱頂，所述收斂記錄軌道在一側(cè)有2根以上，固定在隧道洞壁的兩側(cè)壁。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了隧道形變連續(xù)性全覆蓋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)漏點(diǎn)，更具普遍性，操作簡(jiǎn)易便捷，尺寸變換靈活，適用于不同隧道斷面，可重復(fù)使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中實(shí)施例在隧道中的工作示意圖。

圖中：1、沉降記錄軌道；2、收斂記錄軌道；3、固定立桿；4、伸縮立桿；5、固定橫桿；6、伸縮橫桿；7、轉(zhuǎn)軸；8、角度監(jiān)測(cè)儀；9、數(shù)據(jù)處理裝置；10、水平滑軌；11、行進(jìn)機(jī)構(gòu)；12、軌道滾輪；13、彈簧支撐結(jié)構(gòu)；14、伸縮桿；15、位移監(jiān)測(cè)儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，為本實(shí)用新型隧道監(jiān)測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，包括軌道裝置、彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置、固定支撐裝置、數(shù)據(jù)處理裝置9和行進(jìn)裝置；所述軌道裝置與隧道洞壁貼合，能夠與隧道洞壁共形變，所述軌道裝置包括沉降記錄軌道1和收斂記錄軌道2，所述沉降記錄軌道1固定在隧道洞壁的拱頂，所述收斂記錄軌道2固定在隧道洞壁的側(cè)壁；所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置行進(jìn)在所述沉降記錄軌道1和收斂記錄軌道2上，能夠?qū)⑺淼蓝幢诘男巫冝D(zhuǎn)換為位移數(shù)據(jù)并傳輸給所述數(shù)據(jù)處理裝置9；所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置與所述固定支撐裝置固定連接，所述固定支撐裝置與所述行進(jìn)裝置連接；所述數(shù)據(jù)處理裝置9根據(jù)若干次采集數(shù)據(jù)得到隧道水平收斂變化曲線與工地沉降變化曲線，通過(guò)不同時(shí)間的采集數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，得到隧道的連續(xù)性全覆蓋位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

軌道裝置固定于隧道拱頂及側(cè)壁，保證與洞壁共形變，反應(yīng)真實(shí)的隧道斷面變化。彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置行進(jìn)于軌道裝置之上，將洞壁形變實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置9，保證隧道形變連續(xù)性全覆蓋監(jiān)測(cè)。固定支撐裝置保證彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置與軌道裝置密貼，可以通過(guò)調(diào)整尺寸保證彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置適用于不同的隧道斷面。數(shù)據(jù)處理裝置9用于記錄監(jiān)測(cè)過(guò)程的全覆蓋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全覆蓋記錄。行進(jìn)裝置用于提供本隧道監(jiān)測(cè)裝置的前進(jìn)動(dòng)力。

作為一種可實(shí)施方式，彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置包括軌道滾輪12、彈簧支撐結(jié)構(gòu)13、伸縮桿14和位移監(jiān)測(cè)儀15，軌道滾輪12能夠貼合所述軌道裝置行進(jìn)，彈簧支撐結(jié)構(gòu)13一端固定連接軌道滾輪12，另一端固定連接所述固定支撐裝置，伸縮桿14一端固定連接軌道滾輪12，位移監(jiān)測(cè)儀15固定在所述固定支撐裝置上，位移監(jiān)測(cè)儀15能夠檢測(cè)伸縮桿14的相對(duì)位移。

軌道滾輪12全程密貼軌道裝置進(jìn)行連續(xù)性行進(jìn)，通過(guò)彈簧支撐結(jié)構(gòu)13的伸縮將隧道形變轉(zhuǎn)換成位移，位移監(jiān)測(cè)儀15實(shí)時(shí)檢測(cè)伸縮桿14的相對(duì)位移，保證隧道形變連續(xù)性全覆蓋監(jiān)測(cè)。

作為一種可實(shí)施方式，固定支撐裝置包括伸縮式立桿、伸縮式橫桿、轉(zhuǎn)軸7和角度監(jiān)測(cè)儀8，所述伸縮式立桿的頂端設(shè)有所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)隧道洞壁的頂壁形變，所述伸縮式橫桿的兩端設(shè)有所述彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)隧道洞壁的兩側(cè)壁形變，所述伸縮式立桿上固定有轉(zhuǎn)軸7，所述伸縮式立桿與所述伸縮式橫桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸7連接，所述伸縮式橫桿能夠繞轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，所述角度監(jiān)測(cè)儀8能夠監(jiān)測(cè)所述伸縮式橫桿的旋轉(zhuǎn)角度并將數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理裝置9。

固定支撐裝置能夠靈活改變伸長(zhǎng)量，保證彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置與軌道裝置密貼，并通過(guò)尺寸調(diào)整保證本實(shí)用新型實(shí)施例適用于不同的隧道斷面

優(yōu)選的，伸縮式立桿包括抽插式連接的固定立桿3和伸縮立桿4，伸縮立桿4設(shè)置在固定立桿3的頂端，固定立桿3為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有立桿彈簧，立桿彈簧一端固定在固定立桿3上，另一端連接伸縮立桿4；所述伸縮式橫桿包括抽插式連接的固定橫桿5和伸縮橫桿6，伸縮橫桿6設(shè)置在固定橫桿5的兩端，固定橫桿5為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有橫桿彈簧，橫桿彈簧一端固定在固定橫桿5上，另一端連接伸縮橫桿6。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理裝置9包括數(shù)據(jù)終端、顯示器和鍵盤(pán)。

數(shù)據(jù)處理裝置9用于記錄位移監(jiān)測(cè)儀15及角度監(jiān)測(cè)儀8的全覆蓋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)換算得到各軌道的位移形變曲線，并經(jīng)過(guò)對(duì)比分析得到隧道連續(xù)性的沉降與收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

作為一種可實(shí)施方式，所述行進(jìn)裝置包括行進(jìn)機(jī)構(gòu)11與水平滑軌10，所述固定支撐裝置的底端與所述水平滑軌10滑動(dòng)連接。

行進(jìn)裝置用于提供本實(shí)用新型實(shí)施例的前進(jìn)動(dòng)力，固定支撐裝置能夠在水平滑軌10上滑動(dòng)，可以消除行進(jìn)造成的水平位移誤差，確保隧道監(jiān)測(cè)裝置得到精確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，沉降記錄軌道1有2根以上，固定在隧道洞壁的拱頂，所述收斂記錄軌道2在一側(cè)有2根以上，固定在隧道洞壁的兩側(cè)壁。

使用過(guò)程包括以下步驟：

1)隨著隧道的開(kāi)挖，將沉降記錄軌道1與收斂記錄軌道2分別固定于隧道拱頂與側(cè)壁之上，保證密貼。

2)將固定立桿3的基底放置于行進(jìn)裝置的水平滑軌10上，調(diào)整固定支撐裝置的伸縮端長(zhǎng)度，使彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置的軌道滾輪12密貼在洞壁的軌道裝置上。

3)啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置9，記錄下初始位置的伸縮式立桿總長(zhǎng)度、伸縮式橫桿總長(zhǎng)度、伸縮式橫桿的旋轉(zhuǎn)角度與初始的彈性動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)。

4)啟動(dòng)行進(jìn)裝置，使整套系統(tǒng)沿隧道軸線方向行進(jìn)，通過(guò)水平滑軌10消除行進(jìn)路線偏差，同時(shí)記錄位移監(jiān)測(cè)儀15傳輸?shù)娜窟B續(xù)性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并記錄角度監(jiān)測(cè)儀8在轉(zhuǎn)軸處的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，進(jìn)行集中處理。

5)待行進(jìn)裝置到達(dá)隧道掌子面附近，記錄終止里程，并原路返回，重新記錄，取平均值得到隧道水平收斂變化曲線與工地沉降變化曲線，通過(guò)不同時(shí)間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，得到隧道的連續(xù)性全覆蓋位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

6)調(diào)整伸縮式固定支撐裝置的長(zhǎng)度，將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于其他尺寸的隧道斷面中，重復(fù)上述操作，進(jìn)行多次監(jiān)測(cè)。

使用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了隧道形變連續(xù)性全覆蓋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)漏點(diǎn)，更具普遍性，操作簡(jiǎn)易便捷，尺寸變換靈活，適用于不同隧道斷面，可重復(fù)使用。