一种盾构隧道位移监测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种盾构隧道位移监测设备。该监测设备包括：驱动机构，固定安装于隧道监测点处；反光片，安装在隧道稳定围岩内壁上；激光发射器，设置在所述驱动机构上，所述驱动机构能够带动所述激光发射器相对所述反光片沿第一方向移动并绕第二方向转动，以使所述激光发射器对准所述反光片；测量机构，用于对所述激光发射器的移动距离和转动角度进行测量；其中，所述第一方向是指与隧道轴线垂直的水平方向，所述第一方向与所述第二方向平行。该盾构隧道位移监测设备具有操作方便，监测成本低的优点。本低的优点。本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道位移监测设备


[0001]本技术属于隧道监测
，尤其涉及一种盾构隧道位移监测设备。

技术介绍

[0002]近年来，盾构隧道在我国尤其是城市地铁工程中得到越来越广泛的应用，在盾构隧道施工过程中，为了保证施工的安全性，盾构隧道变形是需要重点关注的问题之一。盾构隧道变形监测共分为接触测量和非接触测量两类，采用接触测量时，隧道内立水准尺及悬挂钢尺困难，且隧道内照面较弱，不便于操作。采用非接触测量时，全站仪及水准仪的测量范围有限，且人工工作量较大，耗时长，效率低。且全站仪、水准仪等价格较贵，测量成本高。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的在于提供一种操作方便、监测成本低的盾构隧道位移监测设备。
[0004]为此，本技术实施例一方面提供的盾构隧道位移监测设备，包括：
[0005]驱动机构，固定安装于隧道监测点处；
[0006]反光片，安装在隧道稳定围岩内壁上；
[0007]激光发射器，设置在所述驱动机构上，所述驱动机构能够带动所述激光发射器相对所述反光片沿第一方向移动并绕第二方向转动，以使所述激光发射器对准所述反光片；
[0008]测量机构，用于对所述激光发射器的移动距离和转动角度进行测量；
[0009]其中，所述第一方向是指与隧道轴线垂直的水平方向，所述第一方向与所述第二方向平行。
[0010]具体的，所述驱动机构包括固定安装在隧道监测点处的伸缩杆以及设置于所述伸缩杆上的转动杆，所述激光发射器固定安装在所述转动杆上，所述伸缩杆的伸缩方向与所述第一方向重合，所述转动杆的转动轴线与所述第二方向重合。
[0011]具体的，所述转动轴线位于所述隧道监测点所在的隧道断面内。
[0012]具体的，所述测量机构包括设置在所述伸缩杆上的长度刻度尺以及设置于所述转动杆上的角度刻度尺。
[0013]具体的，所述驱动机构沿着隧道周向均匀布置多个，每个所述驱动机构上均设有一个所述激光发射器，所述反光片固定安装在所述隧道稳定围岩的拱顶处。
[0014]具体的，所述伸缩杆通过膨胀螺丝固定安装在隧道监测点处的岩壁上。
[0015]本技术实施例另一方面提供的盾构隧道位移监测方法，采用上述盾构隧道位移监测设备进行监测，包括如下步骤：
[0016]步骤一、确定待测断面及监测点布设坐标；
[0017]步骤二、在监测点处安装驱动机构，并将激光发射器安装在驱动机构上；
[0018]步骤三、调整激光发射器，使其发出的激光对准反光片中心，若盾构隧道变形，则激光偏离反光片中心，利用驱动机构带动激光发射器沿第一方向移动并绕第二方向转动，
对激光发射器的位置进行调整，使激光再次对准反光片中心，并利用测量机构对激光发射器的移动距离和转动角度进行测量，即可基于变形前后移动距离以及转动角度的变化值，利用以下公式计算出该监测点处隧道的水平和竖向位移值：
[0019]Δx＝l1‑
l2[0020]其中，Δx为监测点的水平位移值，l1为变形前激光发射器的移动距离，l2为变形后激光发射器的移动距离。
[0021]Δy＝d(sinθ1‑
sinθ2)
[0022]其中，Δy为监测点的竖向位移值，d为监测点到反光片的水平距离，θ1为变形前激光发射器的转动角度，θ2为变形后激光发射器的转动角度。
[0023]与现有技术相比，本技术至少一个实施例具有如下有益效果：在监测开始前通过调整激光发射器的位置，使激光发射器发射的激光对准反光片中心，若盾构隧道变形，则激光偏离反光片中心，重新调整激光发射器位置，让激光重回中心，基于所测得变形前后激光发射器调整过程中移动距离与转动角度的变化值，即可计算出该监测点的水平及竖向位移值，不仅操作方便，可以对隧道进行长期监测，而且降低监测成本也大幅度降低。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本技术实施例提供的盾构隧道位移监测设备安装位置示意图；
[0026]图2是本技术实施例涉及的驱动机构结构示意图；
[0027]图3是本技术实施例提供的盾构隧道位移监测设备监测原理示意图；
[0028]其中：1、驱动机构；101、伸缩杆；102、转动杆；2、反光片；3、激光发射器；4、长度刻度尺；5、角度刻度尺；6、阻尼沉孔。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]参见图1和图2，一种盾构隧道位移监测设备，包括驱动机构1、反光片2、激光发射器3和测量机构，驱动机构1固定安装于隧道的不稳定围岩的监测点处，反光片2安装在隧道的稳定围岩内壁上，激光发射器3设置在驱动机构1上，驱动机构1能够带动激光发射器3相对反光片2沿第一方向移动并绕第二方向转动，以使激光发射器3对准反光片2，测量机构则用于对激光发射器3的移动距离和转动角度进行测量，其中，第一方向是指与隧道轴线垂直的水平方向，第一方向与第二方向平行。
[0033]本实施例中，在监测开始前通过驱动机构1调整激光发射器3的位置，使激光发射器3发射的激光对准反光片2中心，若盾构隧道变形，则激光偏离反光片2中心，通过驱动机构1重新调整激光发射器3位置，让激光重回中心，则基于测量机构所测变形前后激光发射器3调整过程中移动距离与转动角度的变化值，即可计算出该监测点的水平及竖向位移值，整个监测设备不仅结构简单，操作方便，可以对隧道进行长期监测，而且相比全站仪测量，监测成本也大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道位移监测设备，其特征在于，包括：驱动机构(1)，固定安装于隧道监测点处；反光片(2)，安装在隧道稳定围岩内壁上；激光发射器(3)，设置在所述驱动机构(1)上，所述驱动机构(1)能够带动所述激光发射器(3)相对所述反光片(2)沿第一方向移动并绕第二方向转动，以使所述激光发射器(3)对准所述反光片(2)；测量机构，用于对所述激光发射器(3)的移动距离和转动角度进行测量；其中，所述第一方向是指与隧道轴线垂直的水平方向，所述第一方向与所述第二方向平行。2.根据权利要求1所述的盾构隧道位移监测设备，其特征在于：所述驱动机构(1)包括固定安装在隧道监测点处的伸缩杆(101)以及设置于所述伸缩杆(101)上的转动杆(102)，所述激光发射器(3)固定安装在所述转动杆(102)上，所述伸缩杆(101)的伸缩方向与所述第一方向重合，所述转动杆(102)的转动轴线与所述第二方向重合。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹涛，邹金锋，刘卫，黄鹤华，万友生，姚元，陈涛，薛勇，金冬根，罗志伟，池文兴，王超，
申请(专利权)人：南昌轨道交通集团有限公司地铁项目管理分公司，
类型：新型
国别省市：