[实用新型]测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置

说明书

本实用新型公开了一种测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置，包括测量尺、固定滑轨、移动小车、十字激光器和无线摄像头；测量尺包括水平测量尺和竖向测量尺，水平测量尺和竖向测量尺均包括带刻度的测量尺短尺和测量尺长尺，测量尺短尺和测量尺长尺间为重叠设置且测量尺短尺上设有固定标，水平测量尺设于模型盾构隧道的水平直径线上，竖向测量尺设于模型盾构隧道的竖向直径线上；固定滑轨安装在模型盾构隧道内且其两端均延伸至模型盾构隧道之外，移动小车安装在固定滑轨上且其可在所述固定滑轨上移动。本实用新型的优点是：可以有效降低试验成本，安装与测试更加简便，同时可以测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形。

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道的技术领域，尤其是一种测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置。

背景技术

在软土地区进行地铁盾构施工，盾构隧道需要穿越淤泥质土层，当隧道周围需要开展频繁的工程活动或者施工过程处理不当时，盾构隧道自身极易发生挠曲变形，隧道整体也有可能发生不均匀沉降。盾构隧道的挠曲与沉降极有可能诱发上部土体的扰动使地表产生位移，影响地铁列车运行安全并对周围建筑物产生不良影响。为深入探究诱发盾构隧道挠曲变形以及隧道沉降的机理和影响因素，相关科研人员开展了大量研究，由于实际盾构施工的成本巨大，因此相关研究往往 采用模型盾构隧道来进行试验。

相关的模型试验通常是在模型槽内填铺砂土，而后模拟盾构施工过程，逐步拼装管片形成模型隧道。为测量模型隧道的内部形变需要在隧道表面张贴应变片，用于读取隧道表面的应变量。然而应变片的成本较高，需要相应的精密仪器配合测量，且无法直接测量出模型盾构隧道具体的水平和竖向的直径变化，故需要优化模型盾构隧道挠曲变形测量方法。面对上述问题，需要设计一种既节约成本又便于使用的隧道变形测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置，由十字激光器、测量尺、无线摄像头、移动小车和固定滑轨组成，在隧道竖向与水平直径线上分别布设两枚刻度部分重叠的尺并通过固定位置安装在隧道管片环内壁，再将十字激光器和无线摄像头安装在移动小车上，再将移动小车固定在固定滑轨上，读数时开启十字激光器使激光照射在测量尺上，通过无线摄像头将图像信号传输在专用的读数设备上，若需要读取其他隧道管片环的挠曲量以及竖向位移量，则可通过移动移动小车使十字激光器与无线摄像头对准其余各环的测量尺进行读数，不仅可以实现对隧道表面竖向与水平两个方向位移变形量的测量，亦可实现对隧道在土体内整体的沉降量的测量。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置，其特征在于：包括测量尺、固定滑轨、移动小车、十字激光器和无线摄像头；其中，所述测量尺包括水平测量尺和竖向测量尺，所述水平测量尺和所述竖向测量尺均包括带刻度的测量尺短尺和测量尺长尺，所述测量尺短尺和所述测量尺长尺间为重叠设置且所述测量尺短尺上设有固定标，所述水平测量尺的测量尺短尺和测量尺长尺均设于模型盾构隧道的水平直径线上，所述竖向测量尺的测量尺短尺和测量尺长尺均设于所述模型盾构隧道的竖向直径线上；所述固定滑轨安装在所述模型盾构隧道内且其两端均延伸至所述模型盾构隧道之外，所述移动小车安装在所述固定滑轨上且其可在所述固定滑轨上移动，所述移动小车上设有所述无线摄像头和所述十字激光器。

所述固定滑轨包括两固定座和空心滑轨杆，两所述固定座的端部均设有滑轮，所述空心滑轨杆的两端分别安装在两所述固定座的凹槽内，所述空心滑轨杆外部设有导向件。

所述移动小车内部设有同所述空心滑轨杆外部的导向件相适配的导向槽，所述移动小车两端均设有空心环，两所述空心环分别同钢线两端连接，所述钢线两端分别同两所述滑轮缠绕且所述钢线从所述空心滑轨杆内部穿过，通过拉动所述钢线，可驱动所述移动小车的导向槽在所述空心滑轨杆的导向件上运动。

所述移动小车在其朝向所述水平测量尺和所述竖向测量尺的一侧均设有所述无线摄像头和所述十字激光器。