一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置制造方法及图纸

技术编号:15376842 阅读:127 留言:0更新日期:2017-05-18 20:58
本实用新型专利技术公开了一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,所述轨道装置包括:伞型轨道和伞型挂钩;伞型轨道内部为中空的连接空隙,连接空隙内设置有齿轮轨道;伞型轨道上设置有用于与隧道拱顶连接的快速固定装置;所述伞型挂钩嵌于伞型轨道内部的连接空隙中,伞型挂钩上设置有转动齿轮且内置传动装置;伞型挂钩通过转动齿轮与伞型轨道内的齿轮轨道相啮合。本实用新型专利技术还公布了一种基于上述有轨自动监测系统对应的监测方法,监测全过程可通过电脑控制并无线传输和处理数据。本实用新型专利技术装置轻便、安装简单,系统稳定、功能可开发性强,该监测方法提升监测效率,加快监测反馈效率,节省人力。

An umbrella type rail device for installing a boring hole for monitoring the settlement of a tunnel vault

The utility model discloses a drilling free installation for umbrella type rail tunnel vault subsidence monitoring device, the device comprises a rail umbrella type rail and umbrella hooks; internal umbrella type track for connecting hollow spaces, connected voids are arranged in the umbrella type gear track; rail is provided with a fixing device for quick connection with the tunnel vault; the umbrella type hook connected voids embedded inside the rail umbrella, umbrella type hook is arranged on the rotation of the gear and the built-in transmission device; umbrella type hook rotation gear and the gear track umbrella in orbit by meshing. The utility model also discloses a monitoring method corresponding to the rail automatic monitoring system, and the whole process can be controlled and transmitted and processed by the computer through the computer. The utility model has the advantages of portability, simple installation, stable system and strong function development, and the monitoring method improves the monitoring efficiency, speeds up the monitoring feedback efficiency and saves manpower.

【技术实现步骤摘要】
一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置
本技术涉及拱顶沉降监测领域,特别涉及一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置。
技术介绍
从隧道短期运营来看,由于微幅振动幅值较小,短期内不会影响结构和周边环境的安全,因此该问题长期未受到关注,地铁设计中也未有效考虑由于长期微振所带来的危害。随着我国经济建设的突飞猛进和城市化程度的不断提高,地下空间的开发和利用已大力开展,地铁运行所带来的危害日益凸显,尤为突出的是地铁运行所引起的土层沉降问题。土体下沉影响隧道的运营安全和地面建筑物的安全,会造成巨大的经济损失和社会影响,然而现有技术并没有相关的研究关于用于监测隧道拱顶沉降的设备,尤其是能够与地铁的特殊结构相匹配的测试轨道。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
存在的不足和缺陷,本技术提供一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置。更具体的涉及机械制造技术、单片机控制技术、机械驱动技术、激光测位技术、无线传输技术,同时还涉及一种与之配套相适宜的监控量测方法,特别适用于对地隧道长期运营的微幅振动导致的隧道拱顶沉降,适合于对监控量测精度、自动化程度要求高的工程:城市地铁隧道长期运营中拱顶沉降监控量测。本技术目的是通过以下技术方案来实现的:一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,包括:用于安装测量装置的轨道装置;所述轨道装置包括:伞型轨道和伞型挂钩;伞型轨道内部为中空的连接空隙,连接空隙内设置有齿轮轨道;伞型轨道上设置有用于与隧道拱顶连接的快速固定装置;所述伞型挂钩嵌于伞型轨道内部的连接空隙中,伞型挂钩上设置有转动齿轮且内置传动装置;伞型挂钩通过转动齿轮与伞型轨道内的齿轮轨道相啮合;所述的快速固定装置包括用于与隧道拱顶相粘合的贴壁铁板和用于吸附隧道拱顶的橡胶吸盘;橡胶吸盘设置在贴壁铁板外周。贴壁铁板通过环氧树脂与隧道拱顶相粘合。所述伞型轨道由多个具有支路的轨道单元拼接组成,轨道单元包括:固定轨道、标准轨道和分叉轨道,其中,两个分叉轨道相对设置形成具有支路的轨道,具有支路的轨道依次连接标准轨道和固定轨道形成一个轨道单元;各类轨道之间通过轨道连接套筒连接。所述的伞型轨道与伞型挂钩之间填充润滑剂。所述的测量装置通过连接杆设置在伞型挂钩下端,连接杆上部的螺纹状与伞型挂钩下部的螺纹状通过对接卡口相连。所述的伞型轨道内部为伞型的连接空隙,外部结构为流线型,所述的伞型挂钩的形状与伞型轨道内部连接空隙形状相匹配。所述的测量装置安装在伞型挂钩下端,测量装置为包括激光测量盒和PSD读数盒。相对于现有技术,本技术具有以下优点:本技术的伞型轨道装置包括特殊的伞型轨道和伞型挂钩的设计,伞型轨道由多个具有支路的轨道单元拼接组成,保证了测试行走依靠其内部的齿轮卡着轨道上的轮印行走,行走稳定性好,定位的稳定性高,将测量系统安装在轨道装置底部进行水准测量,实现了隧道长期运营微幅振动影响下的拱顶长期沉降的监测,一次安装后长期稳定使用,大大节约了人力操作的费用和人为可能导致的误差。采用本技术能够大大提高监测的自动化水平,大大降低人力成本,节约资金。进一步,伞型轨道外部设计成流线型,能够最大限度的降低隧道洞内风对其影响,其上部的贴壁铁板方便轨道安装和拆卸,橡胶吸盘保护了贴壁铁板与衬砌之间环氧树脂混合液凝固直接暴露在空气下,大大提升了轨道的使用寿命。轨道内部的伞型设计充分考虑到了轨道长期使用导致的灰尘卡死轨道和潮湿空气对轨道的腐蚀氧化作用,把轨道保护在其内侧,最小程度的间隙其与空气的接触。针对伞型轨道特别设计了固定轨道、标准轨道、分叉轨道等不同的轨道形式,且不同的形式轨道可通过轨道连接套筒相互连接,利于在监测节点处将1、2装置二者分离开行动,相互不影响。进一步,伞型挂钩的设计充分考虑了其与伞型轨道的拼装组合,受力性能良好,行走依靠其内部的四个小齿轮卡着轨道上了轮印行走,行走稳定性好,定位的稳定性高。且其与轨道间的空隙填满润滑油,利于轨道长期稳定使用。挂钩下端设置螺纹可以通过对接卡口与连接杆连接,便于连接杆下的盒子安装和检修。【附图说明】图1是有轨自动监测装置;图2是激光发射盒示意图;图3是PSD测量盒示意图;图4a是固定轨道的侧视图;图4b是固定轨道的正视图;图4c是固定轨道的俯视图;图5a是伞型轨道的标准轨道图;图5b是伞型轨道的分叉轨道图;图5c是伞型轨道的连接套筒图;图6是伞型轨道连接图;图7是隧道拱顶轨道安装示图;图8是测量原理示意图;图9是监测系统原理图;图中:1.激光测量盒、2.PSD读数盒、3.连接杆、4.对接卡口、5.伞型轨道、6.伞型挂钩、7.连接空隙、8.转动齿轮、9.齿轮轨道、10.齿轮轴、11.贴壁铁板、12.橡胶吸盘、13.第一对开闸门、14.第一控制盒、15.第一转盘、16.激光发射器、17.第一伺服马达、18.第一控制电路、13’.第二对开闸门、14’.第二控制盒、15’.第二转盘、17’.第二伺服马达、18’.第二控制电路、19.PSD感光板、20.轨道连接套筒、21.数据传输系统、22.数据管理分析系统、23.警报系统、24.中控平台、25.固定轨道、26.标准轨道、27.分岔轨道。【具体实施方式】下面结合附图,对本技术的具体实施方式进行详细阐述,但本技术不限于该实施例。为了使公众对本技术有彻底的了解,在以下本技术优选施例中详细说明具体的细节。如图1所示,本技术一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,包括:测量装置和轨道装置。轨道装置包括:伞型轨道5和伞型挂钩6;测量装置包括:激光测量盒1、PSD读数盒2,当然也可以选择其他的能够水准测量的测量装置。如图4a~4c所示,伞型轨道5上设有齿轮轨道9和连接空隙7,特别地,固定轨道25、分叉轨道27上特定部位含有表面粗糙的贴壁铁板11和橡胶吸盘12。固定轨道25、分叉轨道27上部贴壁铁板11与隧道拱顶相粘合,使轨道安装在隧道拱顶,此外,橡胶吸盘12压缩后起到吸附隧道拱顶作用。伞型轨道5内部为雨伞型,力学性能良好,稳定性强,同时防止灰尘进入导致的轨道卡死失灵等故障。其上部突出的部分为贴壁铁板11,其曲率与隧道拱顶处相同,便于与隧道贴合。与隧道粘合采用环氧树脂和环氧树脂固化剂(环氧树脂与隧道衬砌直接接触,故采用如多胺、双氰双胺等碱性固化剂)混合的办法,保护衬砌混凝土、保证粘合速度、便于安装固定,同时保证粘合的质量和耐久性。其上部的橡胶吸盘12用于轨道安装过程中贴壁铁板11涂抹混合剂后吸附隧道衬砌,利于轨道安装,且保证混合剂粘合和使用过程中灰尘进入对粘合剂效果的影响,增强使用寿命。在拆卸装置过程中可以首先让橡胶吸盘12内进入空气,然后橡胶吸盘12注入环氧树脂溶剂,便于盛放溶剂与凝固后的环氧树脂反应,避免送机洒落对人损害和和隧道内环境破坏,该设计利于装置拆卸维修。其下部设有齿轮轨道9,便于伞型轨道5运动。如图5a~5c所示,伞型轨道5内部中空如伞,外部设计成流线型,由热膨胀系数小的材料制作而成。所述伞型轨道5由多个具有支路的轨道单元拼接组成,伞型轨道5内部为中空的连接空隙7,连接空隙7内设置有齿轮轨道9;轨道单元包括:固定轨道25、标准轨道26和分叉轨道27,其中,两个分叉轨道27相对设本文档来自技高网...
一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置

【技术保护点】
一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,其特征在于,包括:用于安装测量装置的轨道装置;所述轨道装置包括:伞型轨道(5)和伞型挂钩(6);伞型轨道(5)内部为中空的连接空隙(7),连接空隙(7)内设置有齿轮轨道(9);伞型轨道(5)上设置有用于与隧道拱顶连接的快速固定装置;所述伞型挂钩(6)嵌于伞型轨道(5)内部的连接空隙(7)中,伞型挂钩(6)上设置有转动齿轮(8)且内置传动装置;伞型挂钩(6)通过转动齿轮(8)与伞型轨道(5)内的齿轮轨道(9)相啮合。

【技术特征摘要】
1.一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,其特征在于,包括:用于安装测量装置的轨道装置;所述轨道装置包括:伞型轨道(5)和伞型挂钩(6);伞型轨道(5)内部为中空的连接空隙(7),连接空隙(7)内设置有齿轮轨道(9);伞型轨道(5)上设置有用于与隧道拱顶连接的快速固定装置;所述伞型挂钩(6)嵌于伞型轨道(5)内部的连接空隙(7)中,伞型挂钩(6)上设置有转动齿轮(8)且内置传动装置;伞型挂钩(6)通过转动齿轮(8)与伞型轨道(5)内的齿轮轨道(9)相啮合。2.根据权利要求1所述的一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,其特征在于,所述的快速固定装置包括用于与隧道拱顶相粘合的贴壁铁板(11)和用于吸附隧道拱顶的橡胶吸盘(12);橡胶吸盘(12)设置在贴壁铁板(11)外周。3.根据权利要求2所述的一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,其特征在于,贴壁铁板(11)通过环氧树脂与隧道拱顶相粘合。4.根据权利要求1所述的一种免钻孔安装用于监测隧道拱顶沉降的伞型轨道装置,其特征在于,所述伞型轨道(5)由多个具有支路的轨道单元拼接组成,轨道单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵珠山郑钦文乔汝佳方晓博王明卿刘涛张林涛
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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