[实用新型]一种隧道拱顶应变监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道监测装置技术领域，具体涉及一种隧道拱顶应变监测装置。

背景技术

随着城市地铁隧道的快速发展，隧道施工中的监测工作越来越引起业主方、施工方的注意，因而隧道收敛属于隧道监控测量中的必测项目。隧道开挖后，围岩应力将重新分布。在开挖过程中，周边围岩及支护将产生变形，此变形是围岩和支护力学行为变化最直接的反映。当围岩应力趋于平衡时，周边变形趋于稳定，该变化过程称为“收敛”。坑道内表面的收敛可通过专门的测量仪器测得。通过周边位移观测，可量测出拱顶下沉和水平收敛量的大小及发展，从而可判别隧道围岩是否稳定，同时也能判别支护工作状态及施工方法是否合理。针对隧道机械开挖施工过程中，根据地质情况的多变化，会遇到极大的不确定因素，通常施工中在对隧道软弱围岩变形和支护结构进行监测预警时，是通过人工作业方式，采取水准仪、全站仪等测量设备，将数据采集后进行分析，这个过程比较耗时，然而隧道的软弱围岩坍塌是在较短时间内发生的，隧道的围岩突变会对洞内施工人员的安全产生严重威胁。国内外也有一些基于激光测距原理的隧道收敛位移的研究，但是这些研究的装置一般结构都比较复杂、体积庞大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种隧道拱顶应变监测装置，解决现有技术中人工测量耗费时间、而激光测量仪器结构复杂的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种隧道拱顶应变监测装置，包括固定安装在拱顶下方的平台，平台的上表面设置有激光发射器，拱顶上与激光发射器对应位置处安装有激光接收器a，拱腰上位于平台的下方靠近平台处安装有两个激光接收器b；激光接收器a及激光接收器b均连接控制系统，控制系统又连接声光报警器。

本实用新型的特点还在于：

控制系统包括蓄电池、单片机、稳压器、继电器以及无限模块，蓄电池、稳压器、单片机及继电器依次连接，稳压器还连接无限模块，无限模块还与单片机连接；激光接收器a及激光接收器b均与单片机连接，声光报警器也与单片机连接。

控制系统还与无线通信模块连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种隧道拱顶应变监测装置，结构简单、反应迅速，有效解决了现有技术中人工测量耗费时间、而激光测量仪器结构复杂的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种隧道拱顶应变监测装置的安装示意图；

图2为本实用新型一种隧道拱顶应变监测装置的控制框图；

图3为本实用新型一种隧道拱顶应变监测装置中控制系统的结构框图。

图中，1.平台，2.激光发射器，3.激光接收器a，4.控制系统，4-1.蓄电池，4-2.单片机，4-3.稳压器，4-4.继电器，4-5.无限模块，5.激光接收器b，6.声光报警器，7.无线通信模块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的一种隧道拱顶应变监测装置，如图1、图2所示，包括固定安装在拱顶下方的平台1，平台1的上表面设置有激光发射器2，拱顶上与激光发射器2对应位置处安装有激光接收器a3，拱腰上位于平台1的下方靠近平台1处安装有两个激光接收器b5；激光接收器a3及激光接收器b5均连接控制系统4，控制系统4又连接声光报警器6。控制系统4及声光报警器6设置在隧道内的合适位置。控制系统4还与无线通信模块7连接，用于向控制室发送无线信号。

如图3所示，控制系统4包括蓄电池4-1、单片机4-2、稳压器4-3、继电器4-4以及无限模块4-5，蓄电池4-1、稳压器4-3、单片机4-2及继电器4-4依次连接，稳压器4-3还连接无限模块4-5，无限模块4-5还与单片机4-2连接；激光接收器a3及激光接收器b5均与单片机4-2连接，声光报警器6也与单片机4-2连接。

本实用新型中，当拱顶发生应变时，激光接收器a3及激光接收器b5的激光信号发生变化，并将该信号变化传送给控制系统4的无线模块4-5，无线模块4-5将信号传输给单片机4-2，单片机4-2控制声光报警器6发出声光报警信号，并且控制系统4还可以通过无线通信模块7将该信号发送给控制室的工作人员。