[发明专利]监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置及支护监控方法

权利要求书

1.一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置包括承载底座、承载柱、导向螺杆、承载螺套、支护板、护套管、控制室、牵引拉绳、拉绳式拉力传感器、激光发射器、光敏检测盘、压力传感器及控制电路，其中所述承载底座与水平面平行分布，其上端面与承载柱连接并同轴分布，所述承载柱上端面通过定位机构与导向螺杆并同轴分布，所述承载螺套包覆在导向螺杆外并与导向螺杆啮合连接，所述承载螺套上端面与支护板下端面铰接，且承载螺套轴线与支护板交点位于支护板中心位置，支护板下端面与承载螺套轴线呈30°—90°夹角，所述护套管与承载柱平行分布，并通过定位机构与承载柱相互连接，且所述护套管位于承载柱后方，其上端面与支护板下端面通过柔性连接管连接，下端面与控制室上端面连接并相互连通，所述牵引拉绳位于护套管内与护套管轴线平行分布，其上端面通过连接扣与支护板下端面铰接，下端面与拉伸式拉力传感器相互连接，所述激光发射器位于护套管内，与支护板下端面连接并垂直分布，所述激光发射器位于护套管轴线与支护板下端交点位置，其光轴与护套管轴线呈0°—60°夹角并与光敏检测盘上表面相交，所述拉绳式拉力传感器、光敏检测盘及控制电路位于控制室内，所述绳式拉力传感器、光敏检测盘均与控制电路电气连接，所述压力传感器至少一个，环绕承载螺套轴线均布在承载螺套外侧，并与支护板下端面连接，且各压力传感器轴线与支护板下端面垂直分布并分别与控制电路电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的承载底座下端面及支护板上端面均布若干定位定位孔，所述定位定位孔环绕承载底座和支护板轴线均布，并与承载底座和支护板轴线平行分布，所述支护板下端面设至少一个倾角传感器，且所述倾角传感器与控制电路电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的承载底座包括基板、承载龙骨及承载面板，其中所述承载面板位于基板正上方并与基板同轴分布，所述基板和承载面板间通过承载龙骨连接，且基板面积为承载面板面积的1.1—1.5倍，所述承载龙骨为与基板同轴分布且其轴向断面为矩形的柱状框架结构，且其高度不大于10厘米。

4.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的承载柱高度为导向螺杆高度的1.1—2.5倍，直径为导向螺杆直径的1.5—3倍。

5.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的定位机构为螺栓、销钉、轴套、卡箍及连接筋板中的任意一种或几种共同使用。

6.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的光敏检测盘与护套管同轴分布，且当激光发射器与护套管轴线夹角为0°时，激光发射器光轴与光敏检测盘中点相交，所述光敏检测盘包括承载托盘、光敏传感器，其中所述承载托盘为圆盘状密闭腔体结构，所述光敏传感器若干并均嵌于承载托盘内，且各光敏传感器对应的承载托盘上端面均设透光口，且光敏传感器上端面嵌于透光口内并低于承载托盘上端面至少3毫米，所述光敏传感器中，其中一个光敏传感器与承载托盘同住分布，剩余各光敏传感器环绕承载托盘轴线呈环状结构均布，且承载托盘同一直径方向上的光敏传感器总数不少于5个，所述的承载托盘上端面另设检测标尺，所述检测标尺为以承载托盘圆心为原点的直角坐标系结构，且所述光敏传感器间相互并联并分别与控制电路电气电路。

7.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的护套管直径为激光发射器、牵引拉绳直径总和的2—10倍，且所述护套管侧表明设一条宽度为5—10毫米的透明观察窗，所述护套管下端面5—20毫米嵌于控制室内。

8.根据权利要求1所述的一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置，其特征在于，所述的控制室为密闭腔体结构，并分别与承载底座上端面及承载柱外表面连接。