一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，包括：PSD光电位置传感器、链条式轨道、电动小车、弧形支架、固定于弧形支架上端的卡槽、优质激光发射器、吸盘、调平装置、伸缩装置、风扇发电装置。本实用新型专利技术是基于PSD光电位置传感器设计的一种用于隧道拱顶沉降自动化监测的装置，链条式轨道通过吸盘安装在隧道左拱肩处，优质激光发射器安装在弧形支架的卡槽中，电动小载车着弧形支架沿链条式轨道运动来实现隧道拱顶沉降的自动化监测。

PSD device for realizing automatic monitoring of tunnel settlement along chain track

The utility model discloses a PSD device, along the chain track tunnel settlement automatic monitoring include: PSD photoelectric position sensor, chain type rail, electric cars, arc bracket, the fixed slot on the arc, the upper end of the support high quality laser transmitter, a sucker, a leveling device, a telescopic device, fan power generation device. The utility model relates to the design of PSD photoelectric position sensor for tunnel vault settlement device automatic monitoring based on chain type track through the sucker installed spandrel in tunnel left, high-quality laser transmitter installed in the slot of an arc-shaped bracket, small electric vehicle with a cambered bracket of automatic monitoring of the orbital motion of chain type to achieve the tunnel crown settlement.

【技术实现步骤摘要】
一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置
本技术涉及拱顶沉降监测领域，特别涉及一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置。
技术介绍
城市地下空间的开发利用，已成为衡量城市现代化的重要标志。城市地铁的大规模建设和运营，必然会带来一系列需要引起重视的问题。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，因此地铁设计中并未有效考虑由于长期微幅振动所带来的危害。而在已运营的地铁隧道中，由于地铁长期运行所引起的土层沉降问题日益凸显，并已引起社会的广泛关注。地铁长期微幅振动沉降造成的土体沉降将会引起隧道沉降和地表变形，直接威胁地铁隧道结构和行车安全，间接引起建筑物地基不均匀下沉，对沿线建筑物造成损害，促使有裂缝的砌体加速开裂或倒塌。因此，有必要对城市地铁运营期间隧洞变形进行监测，特别是隧道拱顶的监控量测工作，对可能存在的风险进行预警，以保证地铁运营安全及其沿线建筑物的安全。
技术实现思路
本技术提供一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，更具体的设计机械制造、激光测位、自动化控制领域。同时还包含一种与之配套的监控量测方法，特别适用于地隧道长期运营的微幅振动导致的隧道拱顶沉降，适合于自动化程度和测量精度要求高的工程。本技术目的是通过以下技术方案来实现的：一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，包括PSD光电位置传感器、激光发射器和链条式轨道；所述的PSD光电位置传感器固定在监测断面的拱顶处；所述的链条式轨道通过吸盘固定在隧道一侧拱肩处，链条式轨道上设置有电动小车，电动小车上设置有弧形支架，弧形支架上端设置有卡槽，卡槽内设置伸缩装置和调平装置，调平装置上设置激光发射器。测试状态时，激光发射器的激光束平行射向PSD光电位置传感器。所述的电动小车内设有控制电板，通过远程控制电动小车自由运动；电动小车内包含有锂电池，该锂电池与设置在电动小车上的风扇发电装置连接。所述的吸盘每隔两米布置一个。所述的弧形支架为不锈钢空心圆柱体，其弧度与隧道断面相匹配，并与隧道内壁留有间距。所述的卡槽为不锈钢凹槽，通过焊接固定在弧形支架3上；伸缩装置通过螺栓固定在卡槽底部，调平装置通过螺栓固定在伸缩装置上；伸缩装置采用折叠式伸缩结构，伸缩精度为0～0.01mm。所述的PSD光电位置传感器含有固定支座，固定支座通过螺栓固定在隧道拱顶处；PSD光电位置传感器还包含有数据采集器和无线传输模块。链条式轨道上设置一系列对电动小车进行固定的锁扣，锁扣的位置与每一个PSD光电位置传感器的位置相对应。相对于现有技术，本技术具有以下优点：本技术在进行隧道拱顶沉降监测时采用PSD光电位置传感器能够很好的满足其测量精度的要求。采用的链条式轨道能够适应各种曲率的隧道，大大地提高了装置安装适应性。通过吸盘将链条式轨道固定在隧道左拱肩处，能够避免对隧道衬砌造成破坏。安装激光发射器时辅以调平装置能够确保激光束水平的射向PSD传感器，从而减少其测量误差。安装激光发射器时辅以自动升降装置能够增大监测量程，避免当长期运营沉降量过大时超出测量范围。本技术装置轻便、安装简单，该监测方法提升监测效率，加快监测反馈，节省人力财力。进一步，链条式轨道通过吸盘固定在隧道左拱肩处，并沿隧道轴向布置。拼接而成的链条式轨道不仅能直线布置，同时也能更好的适应转弯段隧道的变化。进一步，吸盘每隔2米布置一个确保链条式轨道能够很好的固定在隧道衬砌上。固定时通过从其前端抽气，使其内部真空，内外存在压力差，使其牢固的吸附在隧洞内壁。进一步，弧形支架弧度与隧道断面近似，并与隧道内壁保持一定的间距。主要是为了避免距离太近，干扰小车的行进和激光发射器的稳定性。弧形支架通过螺栓紧固的固定在电动小车上。进一步，电动小车的风扇发电装置通过螺栓固定在电动小车上。电动小车内包含有锂电池，该锂电池通过风扇发电装置7进行充电。列车经过时，列车与隧洞内壁之间产生气流，带动风扇转动，为电动小车的锂电池充电。实现电动小车电力的保证。【附图说明】图1为本技术的结构断面示意图。图2为本技术轨道与吸盘构造详图。图3为本技术激光发射器、调平装置与伸缩装置详图图4链条式轨道锁扣构造详图。【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，一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，包括通过吸盘6固定在隧道左拱肩处的链条式轨道4，沿链条式轨道4运行的电动小车5，固定在电动小车5上的风扇发电装置7和弧形支架3，设置在弧形支架3上端的卡槽8，卡槽8内设置伸缩装置10，伸缩装置10上安装调平装置9，固定在伸缩装置10上的激光发射器2，PSD光电位置传感器1。电动小车5内设有控制电板，可以通过电脑控制电动小车5自由运动。电动小车5内包含有锂电池，该锂电池通过风扇发电装置7进行充电。列车经过时，列车与隧洞内壁之间产生气流，带动风扇转动，为电动小车5的锂电池充电。如图3所示，链条式轨道4通过吸盘6固定在隧道左拱肩处。通过吸盘6固定轨道可以避免在隧道衬砌上打孔或者安装其他的设施，从而减少对衬砌的破坏。轨道设置成链条式不仅可以直线布置，同时也能更好的适应转弯段隧道的变化，满足不同曲率变化的隧道。吸盘6，通过从其前端抽气，使其内部真空，内外存在压力差，使其牢固的吸附在隧洞内壁，从而避免在隧道上打洞或者造成隧道破坏。吸盘每隔2米布置一个确保链条式轨道能够很好的固定在隧道衬砌上。固定时通过从其前端抽气，使其内部真空，内外存在压力差，使其牢固的吸附在隧洞内壁。弧形支架3为不锈钢空心圆柱体，其弧度与隧道断面近似，并与隧道内壁保持一定的间距。主要是为了避免距离太近，干扰小车的行进和激光发射器的稳定性。弧形支架通过螺栓紧固的固定在电动小车上。PSD光电位置传感器1通过支座将其固定在每个监测断面的拱顶处。PSD光电位置传感器1的安装时要确保其一直处于垂直状态，并面向激光发射器2。如图2所述，伸缩装置10通过螺栓固定在卡槽8底部。调平装置9通过螺栓固定在伸缩装置10上。将激光发射器安装在调平装置9上，以保障激光发射器每次发射激光时均处于水平位置，从而确保每次的激光束都是平行射向PSD光电位置传感器1。伸缩装置10用于调节激光发射器的位置，以确保激光束照射到PSD传感器上。伸缩装置10采用高精度仪器，精度控制在0.01mm。伸缩装置10在监测前期处于折叠状态，当沉降量过大超出PSD位置传感器的量程时，打开伸缩装置，重新调整激光发射器的位置。PSD光电位置传感器1含有固定支座，固定支座通过螺栓固定在隧道拱顶处。PSD光电位置传感器1同时还包含有数据采集器和无线传输模块，以确保采集到的数据能够很好的存储和传输。激光发射器2安装在调平装置9上，以确保每次的激光束都是平行射向PSD位置传感器。PSD位置传感器通过支座将其固定在每个监测断面的拱顶处，PSD传感器的支座与拱顶之间通过螺栓连接。PSD传感器的安装时要确保其一直处于垂直状态，并面向激光发射器2。如图4所示，链条式轨道上设置一系列锁扣，锁扣的位置与每一个监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，其特征在于：包括PSD光电位置传感器(1)、激光发射器(2)和链条式轨道(4)；所述的PSD光电位置传感器(1)固定在监测断面的拱顶处；所述的链条式轨道(4)通过吸盘(6)固定在隧道一侧拱肩处，链条式轨道(4)沿隧道轴向布置；链条式轨道(4)上设置有电动小车(5)，电动小车(5)上设置有弧形支架(3)，弧形支架(3)上端设置有卡槽(8)，卡槽(8)内设置伸缩装置(10)和调平装置(9)，调平装置(9)上设置激光发射器(2)。

【技术特征摘要】
1.一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，其特征在于：包括PSD光电位置传感器(1)、激光发射器(2)和链条式轨道(4)；所述的PSD光电位置传感器(1)固定在监测断面的拱顶处；所述的链条式轨道(4)通过吸盘(6)固定在隧道一侧拱肩处，链条式轨道(4)沿隧道轴向布置；链条式轨道(4)上设置有电动小车(5)，电动小车(5)上设置有弧形支架(3)，弧形支架(3)上端设置有卡槽(8)，卡槽(8)内设置伸缩装置(10)和调平装置(9)，调平装置(9)上设置激光发射器(2)。2.根据权利要求1所述的一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，其特征在于：测试状态时，激光发射器(2)的激光束平行射向PSD光电位置传感器(1)。3.根据权利要求1所述的一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装置，其特征在于：所述的电动小车(5)内设有控制电板，通过远程控制电动小车(5)自由运动；电动小车(5)内包含有锂电池，该锂电池与设置在电动小车(5)上的风扇发电装置(7)连接。4.根据权利要求1所述的一种沿链条式轨道实现隧道沉降自动化监测的PSD装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵珠山，乔汝佳，王明卿，张林涛，郑钦文，刘涛，
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