[实用新型]一种盾构隧道管片位移监测设备

说明书

本实用新型公开了一种盾构隧道管片位移监测设备，旨在降低监测成本，提高监测效率。为此，本实用新型实施例一方面提供的盾构隧道管片位移监测设备，包括安装在盾构隧道底部轨道上的移动小车、设置于所述移动小车上的激光测距仪以及安装于盾构隧道壁面监测点管片上的反光片，所述移动小车能顺着所述轨道移动，所述移动小车上还设有带动所述激光测距仪沿着所述盾构隧道的周向方向转动的驱动机构以及对所述激光测距仪的转动角度进行测量的角度测量机构。

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，尤其涉及一种盾构隧道管片位移监测设备。

背景技术

隧道工程根据其所在的位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。其中，盾构法在城市隧道中的应用越来越多。在盾构隧道施工过程中，为了保证施工的安全性，盾构隧道盾构管片位移是需要重点关注的问题之一。盾构隧道管片位移监测共分为接触测量和非接触测量两类，采用接触测量时，隧道内立水准尺及悬挂钢尺困难，且隧道内照面较弱，不便于操作。采用非接触测量时，全站仪及水准仪的测量范围有限，且人工工作量较大，耗时长，效率低。且全站仪、水准仪等价格较贵，测量成本高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种盾构隧道管片位移监测设备，旨在降低监测成本，提高监测效率。

为此，本实用新型实施例一方面提供的盾构隧道管片位移监测设备，包括安装在盾构隧道底部轨道上的移动小车、设置于所述移动小车上的激光测距仪以及安装于盾构隧道壁面监测点管片上的反光片，所述移动小车能顺着所述轨道移动，所述移动小车上还设有带动所述激光测距仪沿着所述盾构隧道的周向方向转动的驱动机构以及对所述激光测距仪的转动角度进行测量的角度测量机构。

具体的，所述驱动机构包括水平设置的转轴以及驱动所述转轴转动的电机。

具体的，所述角度测量机构包括安装在所述转轴上的角度传感器。

具体的，所述转轴上还设有角度刻度。

具体的，所述移动小车上还设有数据存储仪器，所述激光测距仪和所述角度测量机构均与所述数据存储仪器电性连接，所述数据存储仪器与电脑无线通信连接。

具体的，所述移动小车的底部设有与所述轨道配合的滚轮。

具体的，所述移动小车上还设有推手。

具体的，所述反光片沿着所述盾构隧道的轴向方向布置多个。

本实用新型实施例另一方面提供的盾构隧道管片位移监方法，采用上述盾构隧道管片位移监测设备进行测量，包括如下步骤：

步骤1、将反光片安装在待监测点管片上；

步骤2、将移动小车行驶到待监测断面处，驱动机构带动激光测距仪在待监测断面内转动，使得发射的激光对准反光片中心；同时，角度测量机构对激光测距仪的转动角度进行测量；

步骤3、利用激光测距仪测得的距离d和角度测量机构测量的转动角度θ，计算出监测点相对于移动小车的坐标，不同时间两次测量坐标之差即为该待监测点管片的位移值，计算公式如下：

其中，Δx为监测点的水平位移值，Δy为监测点的竖向位移值，d₁为激光测距仪第一次测得的距离，d₂为激光测距仪第二次测得的距离，θ₁为角度测量机构第一次测得的转动角度，θ₂为角度测量机构第二次测得的转动角度。