[实用新型]一种大坡度隧道工作基点沉降的监测装置

说明书

本实用新型公开了一种大坡度隧道工作基点沉降的监测装置，包括一个方框状固定框体，固定框体与横向支杆固定连接；还包括调节杆，调节杆通过贯穿所述固定轴套的两个紧固螺栓与固定轴套连接；调节杆末端还设有斜块，斜块的倾斜面上设有反光板；固定框体下方与伸缩杆连接，伸缩杆底部设有安装支架，安装支架上固定有与储水罐连通的第一静力水准仪及设置于待观测点并与储水罐连通的第二静力水准仪，能够通过一套仪器满足对于不同种类待测点位如隧道基准面沉降、隧道壁收敛、拱顶下沉、断面收敛变形等类型的测量要求，同时一定程度上减少系统误差，得到更为准确的数据结果。

技术领域

本实用新型涉及沉降检测装置领域，特别是一种大坡度隧道工作基点沉降的监测装置。

背景技术

近年来，随着交通建设的大发展，隧道工程穿越软弱地层及地质恶劣的高应力区段增多，经常发生各种坍塌、涌水、底鼓、大变形现象，底鼓是其中较为常见的一种，一旦发生其变形持续不确定，对工程建设及后期运营留下重大隐患。当隧道或隧洞中出现仰拱底鼓时，一般都是事后补救；若不良地质段监测不到位，处理不及时，施工中二衬施作后的隧道底板（仰拱）易出现开裂而拆换；运营中仰拱底鼓严重易出现降速运营，以上均产生较大的经济损失和不良的社会影响。

目前隧道仰拱沉降观测，施工过程中大多使用全站仪和水准仪，存在的主要问题测点易遭破坏，每次测量需要3～4人，费时费力。采用压差式静力水准仪进行测量在运营中的隧道已比较常见，但在隧道施工中，尤其大坡度隧道中，目前难以采用压差式静力水准仪，主要原因为量程大、精度高，二者无法兼得。

仰拱沉降自动监测通常采用的方法是首先在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点，为了缩短基准点到观测点的距离以减少观测点的高程误差，也可在沉降范围内选取相对稳定点作为工作基点。其次在观测区埋设观测点。不同日期两次测得同一观测点的高程之差，即代表地面观测点在这两次观测期间的变化。自动监测，大多是监测观测点与工作基点之间的高程变化，由于工作基点本身存在着高程变化，因而造成不同日期两次测得同一观测点的高程之差可能不是其相对基准点的高程之差。现有市场普遍采用在工作基点和基准点上各装一个静力水准仪，用连通管把静力水准仪与水箱连通，水面要高于静力水准仪中压力检测传感器，分别检测工作基点和基准点上对应的静力水准仪的压力，再把压力换算成与水箱液面的高程值，再计算两个高程值的差值，因基准点高程是不变的，不同日期两次测得两个高程值的差值的变化值，即为工作基点高程的变化值。由于市场现有的静力水准仪精度为1‰FS，就是说1m量程的静力水准仪精度是1mm，而大多隧道坡度较大，基准点与工作基点之间距离远，如采用大量程的静力水准仪，测量精度自然不能满足规范要求的1mm要求，采用基准叠加（两个静力水准仪上下刚性连接），又会造成累计误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是在大坡度隧道仰拱沉降自动监测中，如采用压差式静力水准仪作为基准点，由于基准点与工作基点相距较远，高差较大，会导致测量精度无法满足监测规范中1mm以内的要求，但如果中间增加工作基点，又会导致安装过程繁琐，且容易造成累计误差较大及隧道施工中监测断面之间连接管路较长，连通管安装不便且容易发生破损的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种大坡度隧道工作基点沉降的监测装置，包括一根水平置入隧道壁上的工作基点的固定杆，在所述固定杆的末端通过套设于所述固定杆外部的连接管连接全方位云台，所述全方位云台的活动球体与横截面有一个角为直角的三角柱连接，在所述三角柱的倾斜面上设有反光板，在所述三角柱的竖直面上设有水平气泡；所述连接管与全方位云台之间套接有连接件，在所述连接管的末端还设有两个贯穿所述连接管的梅花手柄螺丝；所述连接件的下端通过伸缩杆连接位于断面工作基点的安装支架，在所述安装支架上设有与安装于隧道壁上的储液罐连接的第一静力水准仪，还包括设置于观测点的第二静力水准仪，且储液罐液面高于第一静力水准仪及第二静力水准仪；还包括设置于基准点的激光测距仪。

特别的，所述的三角柱的截面为等腰直角三角形。