[发明专利]一种地下工程施工安全性的监测方法和监测系统

权利要求书

1.一种地下工程施工安全性的监测系统，包括声波接收传感器，其特征在于，所述声波接收传感器包括定位套筒，所述定位套筒固定设有探头，所述探头前端设有用于开设孔内环槽的开槽顶推装置，所述探头后端设有卡紧装置，所述开槽顶推装置包括与探头固定连接的动力源，所述动力源固定设有支架，所述支架转动设有与动力源输出轴固定连接的主动轴、与主动轴位于同轴线的从动轴，所述主动轴同轴设有主动齿轮，所述从动轴同轴设有从动齿轮，所述支架设有相对应的第一弧形导槽、第二弧形导槽，所述第一弧形导槽、第二弧形导槽之间设有与主动齿轮、从动齿轮啮合的传动齿轮，所述主动轴靠近从动轴一端设有顶推外螺纹、从动轴靠近主动轴一端设有与顶推外螺纹螺纹配合的顶推内螺纹，所述从动轴可在支架上沿其轴线滑动，所述第二弧形导槽设有偏置槽，所述偏置槽斜向上方外侧延伸以使传动齿轮一端滚动至偏置槽后抬起并与从动齿轮脱离啮合，所述从动轴远离主动轴一端设有外径可调的开槽机构。

2.根据权利要求1所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述支架设有转轴，所述转轴转动设有锁止板，所述锁止板设有触发杆以在传动齿轮与从动齿轮脱离啮合后传动齿轮一端推动触发杆以使锁止板转动并卡入从动齿轮相邻啮合齿之间。

3.根据权利要求2所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述开槽机构包括至少两个周向均布于从动轴远离主动轴一端的止转导向轴，所述止转导向轴滑动设有扇形切割片，所述扇形切割片设有与止转导向轴截面形状配合的导向孔，所述扇形切割片与从动轴之间设有复位弹性件以使扇形切割片静止时靠近从动轴。

4.根据权利要求3所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述锁止板与转轴之间设有在传动齿轮远离偏置槽时使触发杆复位的扭簧。

5.根据权利要求4所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述卡紧装置包括可相对滑动设于探头端部的第一电磁滑块、第二电磁滑块，通过第一电磁滑块、第二电磁滑块之间斥力使两者相对向外滑动以卡紧于开槽顶推装置所开设孔内环槽的槽壁上。

6.根据权利要求5所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述止转导向轴横截面为矩形，所述导向孔为与止转导向轴配合的矩形孔，所述导向孔设有滑槽，所述止转导向轴设有与滑槽配合的限位凸起以防止扇形切割片脱出止转导向轴。

7.根据权利要求6所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述定位套筒设有吸灰管，所述吸灰管一端靠近扇形切割片、另一端与吸尘器进气口连接。

8.根据权利要求7所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，所述复位弹性件为拉簧，所述动力源为电机。

9.一种地下工程施工安全性的监测方法，包括如权利要求5-8任意一项所述的地下工程施工安全性的监测系统，其特征在于，包括以下步骤：

（1）选取声波接收传感器的预安放位置，然后根据该位置进行预打孔；

（2）将声波接收传感器探入预打孔的孔底，然后将声波接收传感器整体拔出一定深度，该拔出深度大于第一电磁滑块到扇形切割片的最小距离且小于第一电磁滑块到扇形切割片的最大距离；

（3）启动电机顺时针转动，电机输出轴依次带动主动轴、从动轴转动，此时与主动齿轮、从动齿轮啮合的传动齿轮沿第一弧形导槽、第二弧形导槽逆时针向最左侧滚动并最终停留于最左端，而在从动轴转动时开槽机构的扇形切割片均向外侧滑动以切割孔壁并最终在孔壁切割出孔内环槽；

（4）关闭电机，待扇形切割片收回输出轴周侧后，推动声波接收传感器向前深入，当第一电磁滑块、第二电磁滑块位于孔内环槽内侧时，启动第一电磁滑块、第二电磁滑块使两者相斥，以使第一电磁滑块、第二电磁滑块卡紧于孔内环槽内，此时扇形切割片靠近于预打孔的孔底；

（5）启动电机逆时针转动，传动齿轮沿第一弧形导槽、第二弧形导槽顺时针向最右侧滚动并且传动齿轮位于第二弧形导槽一端最终进入偏置槽以与从动齿轮脱离啮合，然后推动触发杆（13）以使锁止板转动并卡入从动齿轮相邻啮合齿之间，完成从动轴的周向锁止；

（6）电机继续逆时针转动，因为主动轴与从动轴螺纹配合，所以主动轴推动从动轴轴向运动，即主动轴顶推从动轴抵压预打孔的孔底，使声波接收传感器与预打孔的孔壁结合更加紧密，提高声波的侦测精度。