一種測量隧道全斷面變形的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種測量隧道全斷面變形的方法及裝置，該方法在隧道斷面上布置三個以上的支點，在相鄰支點之間設置連桿，實時監測連桿的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個隧道斷面的變形情況。該裝置包括若干個支點和連桿，支點沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰支點之間設有連桿，連桿的兩端鉸接于支點上；于每根連桿上的其中一端設置傾角傳感器，用來監測該連桿的傾角變化；于連桿上的另外一端設置位移傳感器，用來監測該連桿的伸縮變形。本發明具有結構簡單、施工便利、適合于全自動監測等優點。
【專利說明】一種測量隧道全斷面變形的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及到工程結構體的監測【技術領域】，特指一種適用于隧道斷面變形測量的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隧道監測是保證隧道施工和運營安全的重要手段之一。隧道結構在破壞前，斷面通常有大變形發生。因此，隧道斷面變形量是隧道結構安全監測的基本指標之一。
[0003]目前，現有監測隧道斷面變形的方法一般為“周邊收斂監測方法”，即都是針對隧道斷面上某個點進行量測，這種方式并不能反映隧道斷面整體變形的情況，并且需要定期進行人工測量，無法實現全自動監測。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、施工便利、適合于全自動監測的測量隧道全斷面變形的方法及裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種測量隧道全斷面變形的方法，在隧道斷面上布置三個以上的支點，在相鄰所述支點之間設置連桿，實時監測連桿的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個隧道斷面的變形情況。
[0007]作為本發明方法的進一步改進:三個以上的所述支點沿著隧道的全斷面排列設置，形成對整個隧道全斷面的變形監控。
[0008]作為本發明方法的進一步改進:沿著隧道的全斷面上，每個全斷面上布置8~10個支點。
[0009]作為本發明方法的進一步改進:于每根所述連桿上的其中一端設置傾角傳感器，用來監測該連桿的傾角變化；于所述連桿上的另外一端設置位移傳感器，用來監測該連桿的伸縮變形。
[0010]作為本發明方法的進一步改進:在進行測量時，具體步驟為:
[0011](I)通過測量得到各根連桿的伸縮量Λ Ii和連桿之間的夾角變化量Aai;
[0012](2)設定位于隧道斷面上最下方的支點為參考點，其位移值為零，那么從參考點出發，各個支點的位移可由下式計算得到:
【權利要求】
1.一種測量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，在隧道斷面上布置三個以上的支點(1)，在相鄰所述支點(I)之間設置連桿(2)，實時監測連桿(2)的伸縮變形和傾角變化，以此判斷整個隧道斷面的變形情況。
2.根據權利要求1所述的測量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，三個以上的所述支點(I)沿著隧道的全斷面排列設置，形成對整個隧道全斷面的變形監控。
3.根據權利要求2所述的測量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，沿著隧道的全斷面上,每個全斷面上布置8~10個支點(I)。
4.根據權利要求1或2或3所述的測量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，于每根所述連桿(2)上的其中一端設置傾角傳感器(5)，用來監測該連桿(2)的傾角變化；于所述連桿(2)上的另外一端設置位移傳感器(4)，用來監測該連桿(2)的伸縮變形。
5.根據權利要求1或2或3所述的測量隧道全斷面變形的方法，其特征在于，在進行測量時，具體步驟為: (1)通過測量得到各根連桿(2)的伸縮量△Ii和連桿(2)之間的夾角變化量Aai; (2)設定位于隧道斷面上最下方的支點(I)為參考點，其位移值為零，那么從參考點出發，各個支點(I)的位移可由下式計算得到:
6.一種測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，包括若干個支點(I)和連桿(2)，所述支點(I)沿著隧道斷面依次排列布置，相鄰所述支點(I)之間設有連桿(2)，所述連桿(2)的兩端鉸接于支點(I)上；于每根連桿(2)上的其中一端設置傾角傳感器(5)，用來監測該連桿(2)的傾角變化；于連桿(2)上的另外一端設置位移傳感器(4)，用來監測該連桿(2)的伸縮變形。
7.根據權利要求6所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述傾角傳感器(5)和位移傳感器(4)將監測到的實時數據傳送給信號采集器(6)、控制器、或上位機。
8.根據權利要求6或7所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(I)與連桿(2)之間通過鉸接頭(3)相連。
9.根據權利要求6或7所述的測量隧道全斷面變形的裝置，其特征在于，所述支點(I)通過緊固連接件固定在隧道斷面的襯砌內壁上。
【文檔編號】G01B21/32GK103983246SQ201410235829
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】張王杰 申請人:中鐵二十局集團第二工程有限公司