[发明专利]一种隧道安全步距监控量测装置

说明书

本发明公开一种隧道安全步距监控量测装置，包括步距仪本体、旋转驱动机构、以及固定板，所述步距仪本体整体呈方形结构，并在步距仪本体的前端面设置有相互平齐的两个激光测量孔，激光测量孔所在的步距仪本体内设置有距离传感器和角度传感器，后端面设置有水平仪，所述步距仪本体的顶部设置有转向开关和电源开关；所述步距仪本体的底部连接旋转驱动机构，所述固定板为双层结构，所述旋转驱动机构的底部贯穿固定板的下端面与固定螺丝连接，并实现旋转驱动机构驱动步距仪本体整体在固定板下端面的转动。通过激光传感器与角度传感器的协同作用，可同时测量常子面及仰拱两个安全步距，降低了测量成本，并提高了监测的精准度。

技术领域

本发明属于隧道施工监测设备领域，具体涉及一种隧道安全步距监控量测装置

背景技术

隧道的开挖使得支撑隧道洞身的围岩被挖掉，掌子面后方出现临空，围岩应力重新分布，导致围岩向隧道净空方向变形。这种变形包括掌子面面内竖向、横向变形和面外纵向变形，软弱围岩隧道设置超前支护和初期支护的主要目的，就是抑制这些变形的发展，防止围岩出现围岩松弛现象。同时仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一。

为了保障施工安全，对于隧道施工过程中，常常需要对掌子面安全步距以及仰拱安全步距分别进行实时测定，以便保证施工的进度安全，在恶劣的隧道施工环境中测量，区域较为狭小，同时还有众多的脚手架、台车等，严重影响测量人员的生命安全以及监测效率，其监测的精准度也不高，影响施工进度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种隧道安全步距监控量测装置，解决了现有技术中存在监测精准度不高，影响监测效率的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种隧道安全步距监控量测装置，包括步距仪本体、旋转驱动机构、以及固定板，所述步距仪本体整体呈方形结构，并在步距仪本体的前端面设置有相互平齐的两个激光测量孔，激光测量孔所在的步距仪本体内设置有距离传感器和角度传感器，后端面设置有水平仪，所述步距仪本体的顶部设置有转向开关和电源开关；

所述步距仪本体的底部连接旋转驱动机构，所述固定板为双层结构，所述旋转驱动机构的底部贯穿固定板的下端面与固定螺丝连接，并实现旋转驱动机构驱动步距仪本体整体在固定板下端面的转动。

进一步的，所述步距仪本体的顶部设置有供电插头和数据插座。

进一步的，所述固定板上设有连接孔，并通过连接孔将步距仪本体固定在隧道壁上。

进一步的，所述供电插头的供电电压为9～30V。

进一步的，所述数据插座通过有线或无线进行距离传感器和角度传感器的数据传输。

进一步的，所述角度传感器的扫描范围为0～90度。

进一步的，所述步距仪本体在安装时，保持水平仪的水平放置。

进一步的，操作方法如下所示：

S1：所述步距仪本体从垂直于隧道正下方所在的O点缓慢移动，同时步距仪本体内的距离传感器监测步距仪本体与地面之间的距离为m，角度传感器监测步距仪本体移动的角度θ；

S2：当达到P点时，m发生突变，在突变之前瞬间的记录距离为m2，此时水平间距即为仰拱距离：

a＝sinθ×m2；

S3：步距仪本体在旋转驱动机构的作用下继续转动，直至距离传感器监测到m4达到最大间距m时，即步距仪本体的距离传感器监测到达Q点，随后m 逐渐减小，此时的水平间距为掌子面距离：

b＝sinθ×m4。

本发明的有益效果：