[发明专利]一种便携式隧道溶洞顶板竖向位移实时监测报警装置

说明书

本发明涉及一种便携式隧道溶洞顶板竖向位移实时监测报警装置，属于隧道工程技术领域。该装置包括激光发射端、激光接收端、激光反光片、数据处理系统、便携式计算机和报警警示灯；激光发射端和激光接收端与数据处理系统连接，数据处理系统与便携式计算机连接，其中激光发射端和激光接收端用来测量激光反光片竖向位移变化值。数据处理系统根据测得的竖向位移变化值判断是否超过安全阈值，若超过，报警警示灯变色，同时便携式计算机发出警报。本发明具备监测数据准确度高且具有预测预警功能，装置安装简单，便于携带，易于操作；监测过程不依赖人力，不影响现场施工。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种隧道溶洞顶板结构的竖向位移实时监测报警装置。

背景技术

随着隧道建设事业的发展，保证隧道施工安全是首当其要，然而隧道施工中遇到的地质问题较多，往往需要对特殊结构进行监测才能保证隧道施工期间安全，位移监测装置便得到了大规模的应用。目前在施工期间，测量位移的方法仍然采用全站仪和水准仪进行人工测量，此方法存在浪费人力物力、不具备实时性、人为误差概率较大，且受施工环境条件影响(粉尘、烟雾等)；传统的杆柱式顶板下沉检测仪，即将杆柱式顶板下沉检测仪支撑在临空区顶、底板之间，当顶板发生下沉变形时，利用位于杆柱上的位移传感器检测其变形量，由于杆柱存在压杆稳定问题，若应用于大断面隧道临空区时，欲克服压杆失稳问题，必将增大杆柱断面或刚度，从而增加成本及安装难度，尤其是可能干扰到施工区域内作业车辆或其它作业设备的运行。

因此，为了安全、低成本且高精度的监测隧道溶洞顶板在爆破震动条件下的位移变形，目前亟需一种新的隧道溶洞顶板竖向位移的实时监测报警系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种便携式隧道溶洞顶板竖向位移实时监测报警装置，解决隧道溶洞顶板在爆破震动条件下竖直位移的实时监测报警，并能对溶洞顶板位移变化趋势做出预测预警。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种便携式隧道溶洞顶板竖向位移实时监测报警装置，包括：激光发射端(1)、激光接收端(3)、激光反光片(4)、数据处理系统(6)、便携式计算机(7)和报警警示灯(5)；

激光发射端(1)和激光接收端(3)分别与数据处理系统(6)的输出口和输入口连接；数据处理系统(6)和报警警示灯(5)与便携式计算机(7)连接；

所述激光发射端(1)和激光接收端(3)用来测量激光反光片(4)竖向位移变化值；所述数据处理系统(6)根据测得的竖向位移变化值判断是否超出系统设置的安全阈值，当超过安全阈值时，报警警示灯(5)变色，同时便携式计算机(7)发出警报铃声。

进一步，该系统还包括设置在隧道两侧的激光装置架(2)，一侧安装激光发射端(1)，另一侧安装激光接收端(3)，多台激光发射装置与激光接收装置依次对应地安装在激光装置架(2)上。

进一步，所述激光装置架(2)底部固定在矩形底座(14)上；所述矩形底座(14)上四个边角处各设置一个调节钮(15)。

进一步，所述激光装置架(2)上还安装有水准仪(13)，通过矩形底座(14)上的调节钮(15)使水准仪(13)达到水平稳定状态。

进一步，所述水准仪(13)在激光装置架(2)上的位置低于激光发射端(1)或激光接收端(3)所固定位置。

进一步，激光装置架(2)上还设置有粗准螺旋钮(11)和细准螺旋钮(12)，通过粗/细螺旋钮调整激光发射端(1)、激光反射片(4)和激光接收端(3)三者的工作角度，测量之前需对三者进行校正。

进一步，所述激光反光片(4)均匀地嵌固在隧道溶洞顶板(8)厚度较薄弱的位置；所述报警警示灯(5)固定在隧道溶洞顶板(8)监测点旁边。

进一步，所述报警警示灯(5)采用无线蓝牙与便携式计算机(7)连接。