[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

说明书

本发明公开了一种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、压力传感器及控制电路，承载底座上端面与承载柱连接，承载柱上端面通过定位机构与导向螺杆，承载螺套与导向螺杆啮合连接，承载螺套上端面与支护板下端面铰接，护套管通过定位机构与承载柱相互连接，下端面与控制室连通，牵引拉绳及激光发射器位于护套管内。其支护监控方法包括设备装配及支护监控两个步骤。本发明系统构成简单，安装、日常操作及维护灵活方便，对现场施工几乎无影响，可广泛应用于地铁车站洞桩法施工中的导洞支护及顶板沉降监测。

技术领域

本发明属于土建施工及监测设备技术领域，具体涉及一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置及其使用方法。

背景技术

在城市地铁车站建设中，洞桩法施工时一种较为常见的施工方法。在洞桩法施工方案中需要先行开挖小导洞，再在导洞中施工围护桩和冠梁，为防止导洞顶板产生大的下沉变形，需要在导洞顶底板之间安设支撑装置。作为信息化施工的重要内容，施工过程中需要对导洞顶板的收敛下沉进行测量，但是由于导洞内空间狭小，工序复杂，交叉作业多，加之传统的检测设备结构体积复杂，操作灵活哦和环境适应性差，一方面导致传统的检测设备在日常检测、维护等活动中会对正常施工作业干扰，另一方面在易收到施工环境干扰而导致监控设备损毁，且当前所使用的传统监控设备结构相对固定且单一，一旦发生故障或损毁，难以实现快速排除故障及设备更换的需要，从而导致当前的所使用的传统检测设备的使用可靠性、灵活性及通用性均相对较差，并导致当前测点位置、测量频率和测量结果很难保障，使得施工过程中的导洞顶板下沉监测成为建设单位的难点问题。

因此针对这一现状，需要开发一种全新的监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置及其使用方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明公开了一种监测平顶导洞顶板位移的永久支护装置及其使用方法，以解决现有技术存在的生产效率低和产品质量差等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种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，承载柱上端面通过定位机构与导向螺杆并同轴分布，承载螺套包覆在导向螺杆外并与导向螺杆啮合连接，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，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，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，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，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，拉绳式拉力传感器、光敏检测盘及控制电路位于控制室内，绳式拉力传感器、光敏检测盘均与控制电路电气连接，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。

进一步的，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。

进一步的，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。