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一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置

阅读：303发布：2020-05-26

专利汇可以提供一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，包括密封在初衬混凝土中的拱圈形状的感应线装置，所述感应线装置包括引线管和穿设在引线管内的感应线和预设安装引线；在隧道拱圈底部靠近公路面的两侧边墙上均开设有与感应线装置连通的孔洞，所述感应线和预设安装引线两端从对应的孔洞穿出初衬混凝土，并且其一端与设置在一侧边墙上的固定机构固连，另一端与设置在另一侧边墙上的检测装置连接。本实用新型结构简单，制造成本低廉，安装简单，监测便捷性和准确性高，耐久性和可持续性好；并且其可以在初衬段和二衬段均能实时自动监测，安全性高，经济实用性好。，下面是一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：包括设置在隧道拱圈的初衬钢拱架（502）上、密封在初衬混凝土（501）中的拱圈形状的感应线装置（1），所述感应线装置（1）包括引线管（101）和穿设在引线管（101）内的感应线（102）和预设安装引线（103）；在隧道拱圈底部靠近公路面（4）的两侧边墙上均开设有与感应线装置（1）连通的孔洞，所述感应线（102）和预设安装引线（103）两端从对应的孔洞穿出初衬混凝土（501），并且其一端与设置在一侧边墙上的固定机构（2）固连，另一端与设置在另一侧边墙上的检测装置（3）连接。
2.根据权利要求1所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述感应线装置（1）通过胶带（9）固定在钢拱架（502）上，并且在感应线装置的引线管（101）与钢拱架（502）之间的空隙设有使空隙填充整平的泡沫（10）。
3.根据权利要求2所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述感应线装置（1）的感应线（102）为钢丝绳；预设安装引线（103）为尼龙线，引线管（101）为硬细的PVC管。
4.根据权利要求3所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述钢丝绳由细丝扭结而成，其直径为1 2mm；所述尼龙线的线径为0.325mm 0.470mm的彩色线；所述~ ~
PVC管的外径不大于20mm、内径不小于10mm。
5.根据权利要求1所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述固定机构（2）包括用于固定预设安装引线（103）的第一固定杆（201），第一固定杆（201）一端与隧道边墙固连，另一端设有第一滑轮（202），所述感应线（102）固连在第一滑轮（202）上。
6.根据权利要求5所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：在第一固定杆（201）外设有保护罩（203），所述保护罩（203）可拆卸地固连在边墙上。
7.根据权利要求1所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述检测装置（3）为位移传感器箱，所述位移传感器箱包括机箱（301），在机箱（301）内设有拉线式位移传感器（302）和与之连接的供电装置，所述拉线式位移传感器的引线（3021）与所述感应线装置的感应线（102）连接，拉线式位移传感器（302）的信号输出端与数据采集器（303）和DTU数据传输模块（304）连接。
8.根据权利要求7所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述供电装置包括设置在机箱（301）内底部的蓄电池组（305），其通过整流器（306）与外接电源（308）连接。
9.根据权利要求7所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：所述位移传感器箱上部设有用于固定预设安装引线（103）的第二固定杆（11），第二固定杆（11）一端与隧道边墙固连，另一端设有第二滑轮（12），所述感应线（102）通过第二滑轮（12）与拉线式位移传感器箱的引线（3021）连接。
10.根据权利要求9所述的公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其特征在于：在第二固定杆（11）外设有保护盒（13）。

说明书全文

一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，属于隧道拱圈变形监测设备技术领域。

背景技术

[0002] 公路隧道拱圈变形监测是隧道开挖必测项目，类别包括周边位移和拱顶下沉，监测时段为在初衬结束后进行、二衬时结束。现有的监测手段是：周边位移采用收敛计监测，拱顶下沉采用水准仪配合铟钢尺监测，测量操作不便，费时费力；随科技发展，隧道拱圈变形监测引入了激光收敛计、倾角计、静力水准仪等，使得监测更加便捷性和准确性，但是由于该类仪器价格昂贵，耐久性、可持续性差，在公路隧道施工监测中使用较少，实用性低。

[0003] 另外，调研发现，公路隧道拱圈区段在二衬支护后仍持续变形，可能发生坍塌，存在较大的安全隐患，相关人员需对变形情况实时掌握。因此迫切需要一种可以在初衬段和二衬段均能实时自动监测的监测装置。发明内容

[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供本一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，可以克服现有技术的不足。

[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，包括设置在隧道拱圈的初衬钢拱架上、密封在初衬混凝土中的拱圈形状的感应线装置，所述感应线装置包括引线管和穿设在引线管内的感应线和预设安装引线；在隧道拱圈底部靠近公路面的两侧边墙上均开设有与感应线装置连通的孔洞，所述感应线和预设安装引线两端从对应的孔洞穿出初衬混凝土，并且其一端与设置在一侧边墙上的固定机构固连，另一端与设置在另一侧边墙上的检测装置连接。

[0006] 前述感应线装置通过胶带固定在钢拱架上，并且在感应线装置的引线管与钢拱架之间的空隙设有使空隙填充整平的泡沫。

[0007] 前述感应线装置的感应线为钢丝绳；预设安装引线为尼龙线，引线管为硬细的PVC管。

[0008] 前述钢丝绳由细丝扭结而成，其直径为1 2mm；所述尼龙线的线径为0.325mm~ ~0.470mm的彩色线；所述PVC管的外径不大于20mm、内径不小于10mm。

[0009] 前述固定机构包括用于固定预设安装引线的第一固定杆，第一固定杆一端与隧道边墙固连，另一端设有第一滑轮，所述感应线固连在第一滑轮上。

[0010] 在前述第一固定杆外设有保护罩，所述保护罩可拆卸地固连在边墙上。

[0011] 前述检测装置为位移传感器箱，所述位移传感器箱包括机箱，在机箱内设有拉线式位移传感器和与之连接的供电装置，所述拉线式位移传感器的引线与所述感应线装置的感应线连接，拉线式位移传感器的信号输出端与数据采集器和DTU数据传输模块连接。

[0012] 前述供电装置包括设置在机箱内底部的蓄电池组，其通过整流器与外接电源连接。

[0013] 前述位移传感器箱上部设有用于固定预设安装引线的第二固定杆，第二固定杆一端与隧道边墙固连，另一端设有第二滑轮，所述感应线通过第二滑轮与拉线式位移传感器箱的引线连接。

[0014] 在前述第二固定杆外设有保护盒。

[0015] 与现有技术比较，本实用新型公开了一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，其包括感应线装置，所述感应线装置包括引线管和穿设在引线管内的感应线和预设安装引线；所述感应线装置隧道拱圈相对应的拱圈形状，其固定在隧道拱圈的初衬钢拱架上、密封在初衬混凝土中，在隧道拱圈底部靠近公路面的两侧边墙上均开设有与感应线装置连通的孔洞，所述感应线和预设安装引线两端从对应的孔洞穿出初衬混凝土，其一端与设置在一侧边墙上的固定机构固连，另一端与设置在另一侧边墙上的检测装置连接，当隧道拱圈变形后，使得感应线装置的感应线产生对应的位移值，此位移值可以迅速传输到检测装置，即可实现拱圈变形数据实时自动采集、传输和报警。

[0016] 本实用新型结构简单，制造成本低廉，安装简单，监测便捷性和准确性高，耐久性和可持续性好；并且其可以在初衬段和二衬段均能实时自动监测，安全性高，经济实用性好。附图说明

[0017] 图1本实用新型的结构示意图。

[0018] 图2是图1中I-I剖面结构示意图。

[0019] 图3是图1中固定机构的结构示意图。

[0020] 图4是图1中检测装置的结构示意图。

[0021] 图5是图1中A局部放大结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

[0023] 如图1 图5所示，一种公路隧道拱圈变形量实时监测装置，所述公路隧道拱圈变形~量监测段由公路面4、开挖轮廓线7、初衬5、二衬6和地层8组成；所述初衬5由初衬混凝土501和设置在初衬混凝土501内的钢拱架502浇注而成，所述钢拱架502为工字形结构；所述二衬
6由设置在初衬5底部二衬混凝土602浇注堆砌而成。

[0024] 所述监测装置包括设置在隧道拱圈的初衬钢拱架502上、密封在初衬混凝土501中的拱圈形状的感应线装置1，所述感应线装置1包括引线管101和穿设在引线管101内的感应线102和预设安装引线103，在隧道拱圈底部靠近公路面4的两侧边墙上均开设有与感应线装置1连通的孔洞，所述感应线102和预设安装引线103两端从对应的孔洞穿出初衬混凝土501，并且其一端与设置在一侧边墙上的固定机构2固连，另一端与设置在另一侧边墙上的检测装置3连接。

[0025] 所述感应线装置1的感应线102为钢丝绳，所述钢丝绳由细丝扭结而成，其直径为12mm；所述预设安装引线103为尼龙线，所述尼龙线为线径为0.325mm 0.470mm的彩色线；引~ ~
线管101为硬细的PVC管，所述PVC管的外径不大于20mm、内径不小于10mm。

[0026] 安装时，在引线管101内设置感应线102和预设安装引线103，组装成为感应线装置1，再将感应线装置的引线管3通过胶带9固定在钢拱架502的工字形结构底部，使其形成与初衬5相对应的拱圈形状，并且在感应线装置的引线管101与钢拱架502之间的空隙用泡沫
10填充整平，最后浇注初衬混凝土501，再在初衬5底部浇注堆砌二衬6；在隧道拱圈底部靠近公路面4的两侧边墙上均开设有与感应线装置1连通的孔洞，使两端的感应线102和预设安装引线103从对应的孔洞穿出，一端通过固定机构2固定，另一端通过检测装置3实现拱圈变形量的检测。

[0027] 所述固定机构2包括第一固定杆201，所述第一固定杆201一端与隧道边墙固连，另一端设有第一滑轮202；在第一固定杆外设有保护罩203，所述保护罩203可拆卸地固连在边墙上。

[0028] 所述检测装置3为位移传感器箱，所述位移传感器箱包括机箱301，在机箱301内设有拉线式位移传感器302和与之连接的供电装置，所述拉线式位移传感器的与所述感应线装置的感应线102连接，拉线式位移传感器302的信号输出端与数据采集器303和DTU数据传输模块304连接。所述拉线式位移传感器302感应到拱圈变形量位移值，输出数据数据采集器303进行数据采集，并将位移值通过DTU数据传输模块304传输到系统终端。

[0029] 所述供电装置包括设置在机箱301内底部的蓄电池组305，其通过整流器306与外接电源308连接。在机箱301上设有控制供电装置通断的控制开关307。

[0030] 在所述位移传感器箱上部设有第二固定杆11，第二固定杆11一端与隧道边墙固连，另一端设有第二滑轮12；在第二固定杆外设有保护盒13，所述保护盒13包括盒体1301和可打开的盒盖1302，盒盖1302上设有插销锁1303，插销锁1303可用于盒盖1302的开闭操作。

[0031] 所述保护罩203、位移传感器箱和保护盒13均通过螺杆及其螺母配件固定在隧道边墙上，螺杆通过钻孔-放螺杆-注浆三个步骤固定在在隧道拱圈底部靠近公路面4的两侧边墙上。

[0032] 安装时，所述感应线装置1一端的预设安装引线103缠绕固定在第一固定杆201上，对应端的感应线102固连在第一滑轮202上；另一端的预设安装引线103缠绕固定在第二固定杆11上，对应端的感应线102通过第二滑轮12与位移传感器箱的引线3021连接，通过位移传感器箱实时监测公路隧道的拱圈变形量。

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