[实用新型]一种快速测量隧道拱顶下沉装置

说明书

【技术领域】

本实用新型属于隧道监控量测技术领域，具体涉及一种快速测量隧道拱顶下沉装置。

【背景技术】

随着我国路网规模的不断扩大，隧道的建设与日俱增，在隧道的建设中监控量测作为新奥法的三大核心之一，对评价隧道施工方法的可行性、设计参数的合理性，了解隧道施工实际围岩级别及其变形特性等能够提供准确、及时的依据，对隧道二次衬砌的施作时间具有决定性意义。其中，拱顶下沉是监控量测中必测项目之一，量测隧道拱顶下沉变化速率，并通过对实测数据的现场分析、处理，及时向施工方、监理方、设计方和业主提供分析资料。根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，选择适当的二衬支护时机，指导现场施工，保证施工安全。

目前测量隧道拱顶下沉的主要仪器有全站仪和高精度水准仪，全站仪测量较为方便，但随着隧道进入较深洞内距离较长照明不足，拱顶位置反光贴测试效果仍然不好，测量误差较大，而且测量效果不如水准仪较精确。然而，水准仪在拱顶下沉测量的操作过程中也受到一些条件的限制，造成测量结果也会存在一定的误差。而目前使用水准仪测量时，通常在隧道拱顶打入膨胀螺栓，在鱼杆的顶端固定一个钩子，在钩子上挂钢卷尺，然后再拉开每节鱼竿将鱼竿顶端上的钩子挂上膨胀螺栓下端的钩里。由于现在隧道多为长大隧道或特长大隧道，隧道断面较大，拱顶高度高达10米，隧道施工时照明条件有限导致隧道内亮度不足，鱼竿在上挂的过程中采用手电筒提供照明，由于膨胀螺栓钩子圆圈较小，直径大约6cm，隧道直径较大等使得手电筒提供的照明通常不能满足光照要求，随着鱼竿的伸长，鱼竿的刚度较小，容易发生弯曲、摇摆，隧道初支上的一些混凝土碎屑也有可能碰掉落入操作人员眼睛，这些都增加了鱼竿上的钩子挂进螺栓钩子上的难度。另外，水准仪在远距离观测时，由于隧道内亮度较小很难看到钢尺上的读数，此时也需要用手电筒提供照明找到相应的高程读数，固然加大了测量工作的难度。在测量过程中钢尺没有固定在鱼钩上，在鱼钩上位置每天有微小的变化而产生误差。尺子沿着鱼竿不是铅直下垂也会造成误差。

故针对上述隧道内存在的问题目前研究的不足之处，提出了一种快速测量拱顶下沉的装置。

【实用新型内容】

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种快速测量隧道拱顶下沉装置，该装置能够提高操作人员的工作效率以及测量的准确度进一步降低仪器操作中引起的误差。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种快速测量隧道拱顶下沉装置，包括膨胀螺栓、锥形漏斗、磁铁、伸缩杆、钢卷尺、LED照明灯和为LED照明灯供电的电源，膨胀螺栓设置在隧道初支结构的顶部，锥形漏斗的漏斗上部朝下设置，锥形漏斗的漏斗下部为铁质的且与膨胀螺栓的下端铰接，磁铁为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁，磁铁设置在伸缩杆的第1节伸缩杆的顶端；

钢卷尺的起始部位固定在第1节伸缩杆的顶端，钢卷尺的钢卷尺盒设置在伸缩杆的末节的底端，钢卷尺能够随着伸缩杆的伸长或缩短同步伸长或缩短；

LED照明灯设置若干个且通过连接线路与电源连接，连接线路沿着伸缩杆的长度方向设置，在钢卷尺尺身的两侧均设有LED照明灯，位于钢卷尺尺身两侧的连接线路为螺旋线，位于第1节伸缩杆顶端的连接线路与第1节伸缩杆端部固定连接，位于伸缩杆末节底端的连接线与伸缩杆末节的底端固定连接。

所述锥形漏斗的漏斗下部通过球头铰接构件与膨胀螺栓的下端铰接。

所述伸缩杆的节数为七，每节的长度相同且长度为1.1-1.3m。

所述伸缩杆每节的截面形状均为矩形，每节伸缩杆上的一个侧面为硬质透明塑料板，钢卷尺的尺身设置在伸缩杆的内腔且其标尺面朝向硬质塑料板设置。

所述伸缩杆的第2节至最末节每节的顶端均设有固定螺丝，各节伸缩杆顶端的固定螺丝贯穿各节伸缩杆的杆壁并与各节伸缩杆螺纹连接。

所述电源为充电宝，充电宝设置在伸缩杆的底端，所述连接线路通过USB接头与充电宝连接。

所述锥形漏斗的漏斗上部的材质为硬质塑料，漏斗上部与漏斗下部胶粘连接。

所述第1节伸缩杆的顶端设有LED照明灯，LED照明灯设置在磁铁的周围。

所述磁铁的中心设有沉孔，磁铁在沉孔处设置加垫片固定螺丝并通过加垫片固定螺丝与第1节伸缩杆的顶端连接，加垫片固定螺丝的顶部不高于所述磁铁的上表面。

所述伸缩杆的末节的底端设有电源盒和固定钢卷尺盒，电源设置在电源盒内，电源盒上设有用于控制LED照明灯的开关，钢卷尺盒设置在固定钢卷尺盒内。