本实用新型专利技术涉及一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，其包括隧道墙体、沿着隧道墙体周向布置的激光位移传感器和激光反射镜，隧道墙体上设置有安装座和至少两个带有开关的磁性座，安装座和激光位移传感器之间设置有旋转调节组件、丝杆调节组件和翻转调节组件，旋转调节组件的转动轴心线、丝杆调节组件的移动方向和翻转调节组件的转动轴心线相互垂直，激光反射镜上设置有磁性块，磁性座与磁性块选择性磁吸。本实用新型专利技术通过将磁性座和激光反射镜设置为可拆卸连接的方式，并通过旋转调节组件、丝杆调节组件和翻转调节组件调整激光位移传感器的激光发射方向，能实现激光位移传感器和激光反射镜之间完成激光测距操作，保证监测精度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置
[0001]本技术涉及隧道工程的
，尤其是涉及一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置。
技术介绍
[0002]随着交通行业的高速发展，我国的道路建设步伐越来越快，作为其重要组成部分的隧道，数量也在不断增加。隧道工程属于地下工程，施工条件复杂，风险高，常常因突发事故导致人身伤亡、工期延误，造成巨大的经济损失，埋下安全隐患，因此，隧道监控量测是隧道工程必不可少的环节，是保证隧道工程安全的重要手段。
[0003]传统的隧道监测主要采用“全站仪+人工作业”的方式，在一定周期内测量完毕并进行安全判断，这种监测频率及人为误差，都会对监测结果造成一些不可控的安全因素。目前，在隧道施工时，采用激光位移传感器代替全站仪对隧道的拱顶下沉以及周边收敛进行实时监测预警。激光位移传感器主要由激光传感器和接收器组成，传感器可有效监测出激光反射镜的沉降数据，接收器对激光光斑中心定位、光点位移差比对分析，并结合投射角度调谐方法的列阵位移增敏技术，准确的捕捉位移的变化，结合传感器的沉降数据生成准确的三维动态监测数据，再利用物联网技术建立一套信息化、自动化、科学化的监测系统，适用于隧道的施工期以及运行期的变形监测。
[0004]现有的激光位移传感器在安装时，需要对准待测目标点的激光反射镜，但是受固定结构的限制，激光位移传感器的激光发射方向调整较为繁琐，同时，安装在隧道墙体上的激光反射镜受施工环境影响，需要检修更换，否则会影响监测精度。因此，现有的激光位移传感器位置调节不便，激光反射镜不便于拆装，难以满足隧道洞顶断面沉降监测线多、频次高的要求，有待改进。
技术实现思路
[0005]本技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，其达到了便于调节激光位移传感器位置和便于拆装激光反射镜的目的，具有保证监测精度的优点。
[0006]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，包括隧道墙体、沿着所述隧道墙体周向布置的激光位移传感器和激光反射镜，所述隧道墙体上设置有安装座和至少两个带有开关的磁性座，所述安装座和激光位移传感器之间设置有旋转调节组件、丝杆调节组件和翻转调节组件，所述旋转调节组件的转动轴心线、丝杆调节组件的移动方向和翻转调节组件的转动轴心线相互垂直，所述激光反射镜上设置有磁性块，所述磁性座与磁性块选择性磁吸。
[0008]通过采用上述技术方案，磁性座主要由可被旋动的矩形磁性元件、两磁性轭铁组、以及位于两磁性轭铁组间的上、下非磁性块构成，通过开关控制磁性座磁化和退磁，能使磁性座与磁性块选择性磁吸，从而便于在磁性座上检修更换激光反射镜，以保证监测精度；在
施工过程中可能出现地表塌陷处设置观测点，地表下沉观测点按普通水准点埋设的情况，在预计断面以外3~4倍洞径处设置水准点，作为各观测点高程测量的基准，在完成上述监测点上激光反射镜的安装后，需调整激光位移传感器的激光发射方向，从而计算出各观测点的沉降量；此时，先通过旋转调节组件和丝杆调节组件驱使激光位移传感器旋转平移，使其发射端与激光反射镜近似的处于同一平面上，再通过翻转调节组件驱使激光位移传感器翻转，使其发射端对准激光反射镜；在此过程中，通过将磁性座和激光反射镜设置为可拆卸连接的方式，并通过旋转调节组件、丝杆调节组件和翻转调节组件调整激光位移传感器的激光发射方向，能实现激光位移传感器和激光反射镜之间完成激光测距操作，保证监测精度。
[0009]本技术进一步设置为：所述旋转调节组件包括U型板、开设于所述U型板上的多个弧形的旋转槽、以及滑动连接于所述旋转槽上并螺纹连接于所述安装座上的旋转螺母，所述旋转螺母紧密抵触于所述U型板表面，所述丝杆调节组件设置于所述U型板上。
[0010]通过采用上述技术方案，旋转时，旋松旋转螺母，U型板沿着旋转槽的轴心线旋转至预定角度，以调整丝杆调节组件的移动调节方向，然后旋紧旋转螺母，并使其紧密抵触于U型板表面，以限制U型板转动。
[0011]本技术进一步设置为：所述旋转槽的圆心角为60~90
°
。
[0012]通过采用上述技术方案，便于配合丝杆调节组件进行激光位移传感器的平移或升降调节。
[0013]本技术进一步设置为：所述丝杆调节组件包括设置于所述U型板上的一对滑杆、转动连接于所述U型板上的调节丝杆、螺纹连接于所述调节丝杆上的调节螺母、以及设置于所述调节螺母上且滑动连接于这些滑杆上的滑座，所述翻转调节组件设置于所述滑座上。
[0014]通过采用上述技术方案，丝杆传动具有启动力矩小、自锁好的优点，能通过旋转调节丝杆，来带动滑座定点移动，以调整激光位移传感器的位置。
[0015]本技术进一步设置为：所述滑杆上套设有一对布置于所述滑座两侧的调节弹簧，所述调节弹簧的两端分别固定于所述滑座和U型板上。
[0016]通过采用上述技术方案，利用调节弹簧对滑座两侧施加预压力，能避免滑座受外力而轻易移动。
[0017]本技术进一步设置为：所述翻转调节组件包括设置于所述滑座上的匚型板、开设于所述匚型板上的一对弧形的翻转槽、铰接于所述匚型板上的翻转条、以及滑动连接于所述翻转槽上并螺纹连接于所述翻转条上的翻转螺母，所述翻转螺母紧密抵触于所述匚型板表面，所述激光位移传感器设置于这对翻转条上。
[0018]通过采用上述技术方案，翻转时，旋松翻转螺母，翻转条沿着翻转槽翻转至预定角度，以调整激光位移传感器的激光发射方向，然后旋紧翻转螺母，并使其紧密抵触于匚型板表面，以限制翻转条翻转。
[0019]本技术进一步设置为：所述翻转槽的圆心角为120~180
°
。
[0020]通过采用上述技术方案，便于调整激光位移传感器的翻转角度。
[0021]本技术进一步设置为：所述磁性块的表面设置为拱形外凸的凸面，所述磁性座的表面设置为与所述凸面配合的凹孔。
[0022]通过采用上述技术方案，拱形的凸面能与凹孔在预定角度范围内贴合，即激光反
射镜能沿着凹孔进行角度调节，以便与激光位移传感器对准。
[0023]综上所述，本技术的有益技术效果为：通过将磁性座和激光反射镜设置为可拆卸连接的方式，并通过旋转调节组件、丝杆调节组件和翻转调节组件调整激光位移传感器的激光发射方向，能实现激光位移传感器和激光反射镜之间完成激光测距操作，保证监测精度。
附图说明
[0024]图1是本技术的隧道洞顶断面沉降监测预警装置的结构示意图。
[0025]图2是本技术的激光测距单元的爆炸结构示意图。
[0026]图3是本技术的激光反射单元的爆炸结构示意图。
[0027]图中，1、激光测距单元；2、旋转调节组件；21、安装座；22、U型板；23、旋转槽；24、旋转螺母；3、丝杆调节组件；31、滑杆；32、调节丝杆；33、调节螺母；34、滑座；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，包括隧道墙体(10)、沿着所述隧道墙体(10)周向布置的激光位移传感器(5)和激光反射镜(9)，其特征在于：所述隧道墙体(10)上设置有安装座(21)和至少两个带有开关(71)的磁性座(7)，所述安装座(21)和激光位移传感器(5)之间设置有旋转调节组件(2)、丝杆调节组件(3)和翻转调节组件(4)，所述旋转调节组件(2)的转动轴心线、丝杆调节组件(3)的移动方向和翻转调节组件(4)的转动轴心线相互垂直，所述激光反射镜(9)上设置有磁性块(8)，所述磁性座(7)与磁性块(8)选择性磁吸。2.根据权利要求1所述的一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，其特征在于：所述旋转调节组件(2)包括U型板(22)、开设于所述U型板(22)上的多个弧形的旋转槽(23)、以及滑动连接于所述旋转槽(23)上并螺纹连接于所述安装座(21)上的旋转螺母(24)，所述旋转螺母(24)紧密抵触于所述U型板(22)表面，所述丝杆调节组件(3)设置于所述U型板(22)上。3.根据权利要求2所述的一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，其特征在于：所述旋转槽(23)的圆心角为60~90
°
。4.根据权利要求2所述的一种隧道洞顶断面沉降监测预警装置，其特征在于：所述丝杆调节组件(3)包括设置于所述U型板(22)上的一对滑杆(31)、转动连接于所述U型板(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝振，孔腾，叶知晓，张凯，王勇，陈锋，周志宏，张浙斌，杨慧军，程超，谷耒，王巍，朱斐，黄道锐，刘首峰，胡志文，胡志锐，
申请(专利权)人：浙江交工宏途交通建设有限公司，
类型：新型
国别省市：
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