一种快速测量隧道拱顶下沉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于隧道监控量测技术领域，具体涉及一种快速测量隧道拱顶下沉装置。其膨胀螺栓设置在隧道初支结构的顶部，漏斗下部为铁质的且与膨胀螺栓的下端铰接，磁铁为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁并设置在伸缩杆的顶端；钢卷尺的起始部位固定在第1节伸缩杆的顶端，钢卷尺的钢卷尺盒设置在伸缩杆的末节的底端；LED照明灯的连接线路沿着伸缩杆的长度方向设置，在钢卷尺尺身的两侧均设有LED照明灯，位于钢卷尺尺身两侧的连接线路为螺旋线，位于第1节伸缩杆顶端的连接线路与第1节伸缩杆端部固定连接，位于伸缩杆末节底端的连接线与伸缩杆末节的底端固定连接。该装置能够提高操作人员的工作效率以及测量的准确度进一步降低仪器操作中引起的误差。

A rapid method for measuring tunnel crown settlement

The utility model belongs to the technical field of tunnel monitoring and measuring, in particular to a quick measuring device for measuring the vault crown of a tunnel. The expansion bolt is arranged on the top of the tunnel structure, the lower part of the funnel for iron and the expansion bolt is hinged with the lower end of the magnet and magnet for conical shape, cone cavity is matched and arranged at the top end of the telescopic rod; the starting position of the steel tape is fixed on top of the first sections of telescopic rods, steel tape steel box the tape set in the bottom end of the telescopic rod end connection line; a LED lamp arranged along the length direction of the telescopic rod, both sides of the steel tape ruler are equipped with LED lights, the connection line is located on both sides of the steel tape ruler for spiral line, fixed connection line and first telescopic rod end in first the top end of the telescopic rod section, located in the distal end of the telescopic rod connecting line and the bottom end of the telescopic rod is fixedly connected with. The device can improve the working efficiency of the operator and the accuracy of the measurement, and further reduce the error caused by the operation of the instrument.

【技术实现步骤摘要】
一种快速测量隧道拱顶下沉装置
本技术属于隧道监控量测
，具体涉及一种快速测量隧道拱顶下沉装置。
技术介绍
随着我国路网规模的不断扩大，隧道的建设与日俱增，在隧道的建设中监控量测作为新奥法的三大核心之一，对评价隧道施工方法的可行性、设计参数的合理性，了解隧道施工实际围岩级别及其变形特性等能够提供准确、及时的依据，对隧道二次衬砌的施作时间具有决定性意义。其中，拱顶下沉是监控量测中必测项目之一，量测隧道拱顶下沉变化速率，并通过对实测数据的现场分析、处理，及时向施工方、监理方、设计方和业主提供分析资料。根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，选择适当的二衬支护时机，指导现场施工，保证施工安全。目前测量隧道拱顶下沉的主要仪器有全站仪和高精度水准仪，全站仪测量较为方便，但随着隧道进入较深洞内距离较长照明不足，拱顶位置反光贴测试效果仍然不好，测量误差较大，而且测量效果不如水准仪较精确。然而，水准仪在拱顶下沉测量的操作过程中也受到一些条件的限制，造成测量结果也会存在一定的误差。而目前使用水准仪测量时，通常在隧道拱顶打入膨胀螺栓，在鱼杆的顶端固定一个钩子，在钩子上挂钢卷尺，然后再拉开每节鱼竿将鱼竿顶端上的钩子挂上膨胀螺栓下端的钩里。由于现在隧道多为长大隧道或特长大隧道，隧道断面较大，拱顶高度高达10米，隧道施工时照明条件有限导致隧道内亮度不足，鱼竿在上挂的过程中采用手电筒提供照明，由于膨胀螺栓钩子圆圈较小，直径大约6cm，隧道直径较大等使得手电筒提供的照明通常不能满足光照要求，随着鱼竿的伸长，鱼竿的刚度较小，容易发生弯曲、摇摆，隧道初支上的一些混凝土碎屑也有可能碰掉落入操作人员眼睛，这些都增加了鱼竿上的钩子挂进螺栓钩子上的难度。另外，水准仪在远距离观测时，由于隧道内亮度较小很难看到钢尺上的读数，此时也需要用手电筒提供照明找到相应的高程读数，固然加大了测量工作的难度。在测量过程中钢尺没有固定在鱼钩上，在鱼钩上位置每天有微小的变化而产生误差。尺子沿着鱼竿不是铅直下垂也会造成误差。故针对上述隧道内存在的问题目前研究的不足之处，提出了一种快速测量拱顶下沉的装置。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足，本技术的目的在于提供一种快速测量隧道拱顶下沉装置，该装置能够提高操作人员的工作效率以及测量的准确度进一步降低仪器操作中引起的误差。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种快速测量隧道拱顶下沉装置，包括膨胀螺栓、锥形漏斗、磁铁、伸缩杆、钢卷尺、LED照明灯和为LED照明灯供电的电源，膨胀螺栓设置在隧道初支结构的顶部，锥形漏斗的漏斗上部朝下设置，锥形漏斗的漏斗下部为铁质的且与膨胀螺栓的下端铰接，磁铁为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁，磁铁设置在伸缩杆的第1节伸缩杆的顶端；钢卷尺的起始部位固定在第1节伸缩杆的顶端，钢卷尺的钢卷尺盒设置在伸缩杆的末节的底端，钢卷尺能够随着伸缩杆的伸长或缩短同步伸长或缩短；LED照明灯设置若干个且通过连接线路与电源连接，连接线路沿着伸缩杆的长度方向设置，在钢卷尺尺身的两侧均设有LED照明灯，位于钢卷尺尺身两侧的连接线路为螺旋线，位于第1节伸缩杆顶端的连接线路与第1节伸缩杆端部固定连接，位于伸缩杆末节底端的连接线与伸缩杆末节的底端固定连接。所述锥形漏斗的漏斗下部通过球头铰接构件与膨胀螺栓的下端铰接。所述伸缩杆的节数为七，每节的长度相同且长度为1.1-1.3m。所述伸缩杆每节的截面形状均为矩形，每节伸缩杆上的一个侧面为硬质透明塑料板，钢卷尺的尺身设置在伸缩杆的内腔且其标尺面朝向硬质塑料板设置。所述伸缩杆的第2节至最末节每节的顶端均设有固定螺丝，各节伸缩杆顶端的固定螺丝贯穿各节伸缩杆的杆壁并与各节伸缩杆螺纹连接。所述电源为充电宝，充电宝设置在伸缩杆的底端，所述连接线路通过USB接头与充电宝连接。所述锥形漏斗的漏斗上部的材质为硬质塑料，漏斗上部与漏斗下部胶粘连接。所述第1节伸缩杆的顶端设有LED照明灯，LED照明灯设置在磁铁的周围。所述磁铁的中心设有沉孔，磁铁在沉孔处设置加垫片固定螺丝并通过加垫片固定螺丝与第1节伸缩杆的顶端连接，加垫片固定螺丝的顶部不高于所述磁铁的上表面。所述伸缩杆的末节的底端设有电源盒和固定钢卷尺盒，电源设置在电源盒内，电源盒上设有用于控制LED照明灯的开关，钢卷尺盒设置在固定钢卷尺盒内。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的快速测量隧道拱顶下沉装置通过将膨胀螺栓设置在隧道初支结构的顶部，锥形漏斗的漏斗上部朝下设置，锥形漏斗的漏斗下部为铁质的且与膨胀螺栓的下端铰接，磁铁为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁，磁铁设置在伸缩杆的第1节伸缩杆的顶端，在使用时，将伸缩杆伸长后，磁铁运动至锥形漏斗处后，磁铁通过磁力吸附锥形漏斗，并在磁力的引导下进入锥形漏斗的内腔中，实现了第1节伸缩杆的顶端与锥形漏斗的连接，因此有效的解决了现有技术中“避免了以往鱼钩上挂过程中因膨胀螺栓钩较小造成的困难，也避免了操作人员的眼睛里掉入混凝土碎屑的可能，又避免了以往测量过程中由于钩子结合部位存在的误差”的缺陷；将钢卷尺的起始部位固定在第1节伸缩杆的顶端，钢卷尺的钢卷尺盒设置在伸缩杆的末节的底端，因此钢卷尺的尺身能够随着伸缩杆的伸长或缩短同步伸长或缩短，通过漏斗下部与膨胀螺栓的下端铰接，因此能够保证伸缩杆通过磁铁与锥形漏斗连接后，锥形漏斗和伸缩杆处于自然下垂状态，能够使钢卷尺刻度时刻处于水平状态，确保每次测量的精确度，减少测量误差；通过设置LED照明灯能够在测量过程中对钢卷尺的尺身进行照明，可以增加亮度，便于测量人员读数，避免用手电筒照明，大大节约了时间和人员劳动力；通过将LED照明灯设置若干个且通过连接线路与电源连接，连接线路沿着伸缩杆的长度方向设置，在钢卷尺尺身的两侧均设有LED照明灯，位于钢卷尺尺身两侧的连接线路为螺旋线，位于第1节伸缩杆顶端的连接线路与第1节伸缩杆端部固定连接，位于伸缩杆末节底端的连接线与伸缩杆末节的底端固定连接，螺旋线能够与伸缩杆同时伸长或缩短，因此能够保证LED照明灯在伸缩杆伸缩时自上而下分布在伸缩杆的杆身上给钢卷尺的尺身照明，方便读数。进一步的，通过将伸缩杆每节的截面形状均为矩形，因此能够保证伸缩杆在伸长后还具有足够的刚度，在外力作用下不易变形，而且将每节伸缩杆上的一个侧面为硬质透明塑料板，钢卷尺的尺身设置在伸缩杆的内腔且其标尺面朝向硬质塑料板设置，因此便于测量时观察读数，通过伸缩杆内腔限制作用，还能够防止钢卷尺的尺身发生旋转扭曲等现象，使得度数更加准确可靠。进一步的，通过在伸缩杆的第2节至最末节每节的顶端均设置固定螺丝，各节伸缩杆顶端的固定螺丝贯穿各节伸缩杆的杆壁并与各节伸缩杆螺纹连接，在伸缩杆伸长后，通过固定螺丝将相邻的已伸长的两节伸缩杆进行固定，保证了伸缩杆伸长之后整体的稳定性，防止长度发生变化影响测量结果。进一步的，通过将锥形漏斗的漏斗上部的材质为硬质塑料，使得漏斗上部不仅对磁铁吸到漏斗外边缘起到一定约束作用，也能引导磁铁准确进入锥形漏斗内腔后与漏斗下部吸附连接。进一步的，通过在第1节伸缩杆的顶端设有LED照明灯，LED照明灯设置在磁铁的周围，使得当第1节伸缩杆顶端的磁铁与锥形漏斗吸附连接时具有充足的光线，方便连接。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速测量隧道拱顶下沉装置，其特征在于，包括膨胀螺栓(1)、锥形漏斗(4)、磁铁(5)、伸缩杆(6)、钢卷尺(9)、LED照明灯(8)和为LED照明灯(8)供电的电源，膨胀螺栓(1)设置在隧道初支结构(11)的顶部，锥形漏斗(4)的漏斗上部(4.1)朝下设置，锥形漏斗(4)的漏斗下部(4.2)为铁质的且与膨胀螺栓(1)的下端铰接，磁铁(5)为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁，磁铁(5)设置在伸缩杆(6)的第1节伸缩杆(6.1)的顶端；钢卷尺(9)的起始部位固定在第1节伸缩杆(6.1)的顶端，钢卷尺(9)的钢卷尺盒(9.1)设置在伸缩杆(6)的末节的底端，钢卷尺(9)能够随着伸缩杆(6)的伸长或缩短同步伸长或缩短；LED照明灯(8)设置若干个且通过连接线路与电源连接，连接线路沿着伸缩杆(6)的长度方向设置，在钢卷尺(9)尺身的两侧均设有LED照明灯(8)，位于钢卷尺(9)尺身两侧的连接线路为螺旋线(14)，位于第1节伸缩杆(6.1)顶端的连接线路与第1节伸缩杆(6.1)端部固定连接，位于伸缩杆(6)末节底端的连接线与伸缩杆(6)末节的底端固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种快速测量隧道拱顶下沉装置，其特征在于，包括膨胀螺栓(1)、锥形漏斗(4)、磁铁(5)、伸缩杆(6)、钢卷尺(9)、LED照明灯(8)和为LED照明灯(8)供电的电源，膨胀螺栓(1)设置在隧道初支结构(11)的顶部，锥形漏斗(4)的漏斗上部(4.1)朝下设置，锥形漏斗(4)的漏斗下部(4.2)为铁质的且与膨胀螺栓(1)的下端铰接，磁铁(5)为与锥形漏斗内腔形状相适配的锥形磁铁，磁铁(5)设置在伸缩杆(6)的第1节伸缩杆(6.1)的顶端；钢卷尺(9)的起始部位固定在第1节伸缩杆(6.1)的顶端，钢卷尺(9)的钢卷尺盒(9.1)设置在伸缩杆(6)的末节的底端，钢卷尺(9)能够随着伸缩杆(6)的伸长或缩短同步伸长或缩短；LED照明灯(8)设置若干个且通过连接线路与电源连接，连接线路沿着伸缩杆(6)的长度方向设置，在钢卷尺(9)尺身的两侧均设有LED照明灯(8)，位于钢卷尺(9)尺身两侧的连接线路为螺旋线(14)，位于第1节伸缩杆(6.1)顶端的连接线路与第1节伸缩杆(6.1)端部固定连接，位于伸缩杆(6)末节底端的连接线与伸缩杆(6)末节的底端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种快速测量隧道拱顶下沉装置，其特征在于，所述锥形漏斗(4)的漏斗下部(4.2)通过球头铰接构件(3)与膨胀螺栓(1)的下端铰接。3.根据权利要求1所述的一种快速测量隧道拱顶下沉装置，其特征在于，所述伸缩杆(6)的节数为七，每节的长度相同且长度为1.1-1.3m。4.根据权利要求1所述的一种快速测量隧道拱顶下沉装置，其特征在于，所述伸缩杆(6)每节的截面形状均为矩形，每节伸缩杆上的一个侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：白伟振，李杰，姜开明，王志丰，孙铁军，沈立中，项庆明，王亚琼，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61