一種測(cè)量隧道全斷面變形的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量隧道全斷面變形的方法及裝置，該方法在隧道斷面上布置三個(gè)以上的支點(diǎn)，在相鄰支點(diǎn)之間設(shè)置連桿，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)連桿的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個(gè)隧道斷面的變形情況。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(cè)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(cè)該連桿的伸縮變形。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便利、適合于全自動(dòng)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種測(cè)量隧道全斷面變形的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到工程結(jié)構(gòu)體的監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特指一種適用于隧道斷面變形測(cè)量的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道監(jiān)測(cè)是保證隧道施工和運(yùn)營(yíng)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(cè)的基本指標(biāo)之一。
[0003]目前，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)隧道斷面變形的方法一般為“周邊收斂監(jiān)測(cè)方法”，即都是針對(duì)隧道斷面上某個(gè)點(diǎn)進(jìn)行量測(cè)，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(cè)量，無法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便利、適合于全自動(dòng)監(jiān)測(cè)的測(cè)量隧道全斷面變形的方法及裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種測(cè)量隧道全斷面變形的方法，在隧道斷面上布置三個(gè)以上的支點(diǎn)，在相鄰所述支點(diǎn)之間設(shè)置連桿，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)連桿的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個(gè)隧道斷面的變形情況。
[0007]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):三個(gè)以上的所述支點(diǎn)沿著隧道的全斷面排列設(shè)置，形成對(duì)整個(gè)隧道全斷面的變形監(jiān)控。
[0008]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):沿著隧道的全斷面上，每個(gè)全斷面上布置8~10個(gè)支點(diǎn)。
[0009]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):于每根所述連桿上的其中一端設(shè)置傾角傳感器，用來監(jiān)測(cè)該連桿的傾角變化；于所述連桿上的另外一端設(shè)置位移傳感器，用來監(jiān)測(cè)該連桿的伸縮變形。
[0010]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn):在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，具體步驟為:
[0011](I)通過測(cè)量得到各根連桿的伸縮量Λ Ii和連桿之間的夾角變化量Aai;
[0012](2)設(shè)定位于隧道斷面上最下方的支點(diǎn)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)的位移可由下式計(jì)算得到:
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，在隧道斷面上布置三個(gè)以上的支點(diǎn)(1)，在相鄰所述支點(diǎn)(I)之間設(shè)置連桿(2)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)連桿(2)的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個(gè)隧道斷面的變形情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，三個(gè)以上的所述支點(diǎn)(I)沿著隧道的全斷面排列設(shè)置，形成對(duì)整個(gè)隧道全斷面的變形監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，沿著隧道的全斷面上,每個(gè)全斷面上布置8~10個(gè)支點(diǎn)(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測(cè)量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，于每根所述連桿(2)上的其中一端設(shè)置傾角傳感器(5)，用來監(jiān)測(cè)該連桿(2)的傾角變化；于所述連桿(2)上的另外一端設(shè)置位移傳感器(4)，用來監(jiān)測(cè)該連桿(2)的伸縮變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測(cè)量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，具體步驟為: (1)通過測(cè)量得到各根連桿(2)的伸縮量△Ii和連桿(2)之間的夾角變化量Aai; (2)設(shè)定位于隧道斷面上最下方的支點(diǎn)(I)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)(I)的位移可由下式計(jì)算得到:
6.一種測(cè)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)(I)和連桿(2)，所述支點(diǎn)(I)沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰所述支點(diǎn)(I)之間設(shè)有連桿(2)，所述連桿(2)的兩端鉸接于支點(diǎn)(I)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(cè)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(cè)該連桿(2)的伸縮變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)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(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)采集器(6)、控制器、或上位機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的測(cè)量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(diǎn)(I)與連桿(2)之間通過鉸接頭(3)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的測(cè)量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(diǎn)(I)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(hào)】G01B21/32GK103983246SQ201410235829
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司