本发明专利技术公开了一种隧道内面监测装置，包括壳体，以及设置在壳体内的步进电机、激光测距仪和控制器；在对隧道内面测量时，步进电机在控制器的控制下带动激光测距仪的镜头沿安装壳体上开设的弧形通光孔周向转动，通过镜头发出的激光对隧道内面进行测量。本发明专利技术提高了隧道内面的检测效率，检测范围广，并且不需要花费大量的人力物力进行测量，节省了人工成本。节省了人工成本。节省了人工成本。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道内面监测装置
[0001]本专利技术涉及隧道结构健康监测领域，尤其涉及一种隧道内面监测装置。
技术介绍
[0002]隧道施工根据隧道结构安全等级，可以分为4个区域：掌子面开挖、台阶开挖、初支结构安装、仰拱闭合区域。
[0003]这四个区域的危险性最高的是掌子面开挖，大多数在建隧道施工中产生的安全事故大多发生在掌子面附近，包括掌子面坍塌、漏水、漏泥。
[0004]台阶开挖位置也是事故多发区域，在这个位置由于刚刚完成了初支混凝土喷砼，钢铆网结构刚开始布设，隧道结构未到稳定的区域，是隧道内表面变形最容易发生的区域，特别是刚开挖的阶段，每日内面位移速度能达到2mm～5mm，如果不对变形进行监测和控制，及容易导致损伤扩展诱发安全事故。
[0005]初支结构安装区域，这部分区域中，初支结构已经形成了C形闭合，初支结构基本处于稳定状态，但是该区域的初支结构重量是由下卧土层直接承力，如果下卧土层结构因为开挖振动，地下水系干扰导致改变，容易引发初支结构整体沉降，导致隧道结构出现破坏，因此初支结构安装区域也应该进行监测。
[0006]对于仰拱施工完成闭合的区域，由于初支结构形成了一个完整的环，抗切向应力的能力大大提高，在这个阶段初支结构内部的相对变形基本处于稳定阶段，对实时监测需求已经不太急迫。
[0007]根据上述问题，在建隧道应该对前三个区域进行重点监测，确保隧道施工安全。
[0008]在隧道施工过程中，掌子面到仰拱施工位置的初支结构由于支撑结构尚未闭合成圈，结构抗剪切能力较弱，且喷砼处于凝固阶段，结构强度也没有达到工作要求，该区域属于隧道施工阶段中风险性最高的环节。当前隧道建设施工中的最常见的损伤是掌子面结构失稳，导致漏水、漏泥，甚至于垮塌事故。
[0009]现有的监测技术是通过人工使用全站仪进行监测，但是全站仪监测存在以下几个问题：
[0010]第一，需要人工监测，监测数据与人员水平有关；
[0011]第二，全站仪反射点需要布置反射棱镜，监测点间隔大；
[0012]第三，每次检测耗时较长，需要预留较多时间；
[0013]第四，检测时间受施工窗口限制，停工监测，无法对风险预警；
[0014]第五，无法在掌子面布置传感器，风险性最高的区域无法监测。
[0015]因此，现有技术中，缺乏对隧道在建区域高效监测的手段。
技术实现思路
[0016]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种隧道内面监测装置，解决现有技术中人工对隧道内面的检测效率低、并且检测范围小的问题。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种隧道内面监测装置，包括壳体，以及设置在壳体内的步进电机、激光测距仪和控制器；在对隧道内面测量时，所述步进电机在控制器的控制下带动所述激光测距仪的镜头沿所述安装壳体上开设的弧形通光孔周向转动，通过所述镜头发出的激光对隧道内面进行测量。
[0018]优选的，所述壳体包括左端盖、中罩、右端盖、监测盒；所述左端盖和右端盖相对设置，所述中罩处于左端盖和右端盖之间并且与两者配合连接在一起，所述中罩围设在所述监测盒的外围；所述步进电机固定在所述左端盖内，其转轴通过连接器与所述监测盒传动连接，进而带动所述监测盒转动；所述控制器设置在所述右端盖内，与所述步进电机和激光测距仪电连接，分别控制所述步进电机的转动和激光测距仪的激光测量；所述激光测距仪固定在所述监测盒内，在所述监测盒的周壁上设置有镜头安装孔，所述激光测距仪的镜头装配在所述镜头安装孔内，所述弧形通光孔弧形开设在所述中罩的周壁，并且与所述镜头安装孔相适配。
[0019]优选的，在所述左端盖和中罩之间设置有固定架，所述固定架包括固定盘和支臂；所述固定盘的左侧面与所述左端盖配合连接，右侧面与所述中罩配合连接，周壁与所述支臂连接；在所述固定盘的中心还设置有供所述连接器穿过的中心孔；所述支臂还通过底座固定安装在隧道的底面上，使得隧道内面监测装置的中心轴线与隧道内面垂直。
[0020]优选的，在所述固定盘的右侧面上设置有光电开关，所述光电开关沿所述连接器的周向间隔设置在所述连接器的外围；所述光电开关具有两个，其中，第一光电开关位于所述连接器的左下侧，第二光电开关位于所述连接器的右上侧，两个光电开关与所述连接器之间的距离相等，并且其U型槽均朝向所述连接器；在所述连接器上对应设置有复位杆，复位杆的末端恰好能经过两个光电开关的U型槽，当所述复位杆的末端经过所述第一光电开关的U型槽时，所述镜头朝向所述弧形通光孔的正左侧，当所述复位杆的末端经过所述第二光电开关的U型槽时，所述镜头朝向所述弧形通光孔的正右侧；两个光电开关均与所述控制器电连接，所述复位杆经过每个光电开关的U型槽时，所述控制器报警提示。
[0021]优选的，在所述固定盘的右侧面上还设置有微动开关，所述微动开关沿所述连接器的周向间隔设置在所述连接器的外围；所述微动开关具有两个，第一微动开关位于所述连接器的上侧开设的上安置槽内，第二微动开关位于所述连接器的下侧开设的下安置槽内，两个微动开关与所述连接器之间的距离相等，并且其簧片的末端均朝向所述连接器；所述连接器还连接有限位杆，所述限位杆转动到微动开关位置时，其末端能与微动开关的簧片接触；当所述复位杆的末端经过所述第一光电开关的U型槽后，所述限位杆的末端与所述第一微动开关的簧片开始接触；当所述复位杆的末端经过所述第二光电开关的U型槽后，所述限位杆的末端与所述第二微动开关的簧片开始接触；两个微动开关均与所述控制器电连接，当所述限位杆的末端按压微动开关的簧片后，所述步进电机停止转动。
[0022]优选的，所述连接器还安装有轴承，所述轴承通过轴承盖固定；所述轴承盖的中心设置有过孔，该过孔的直径略小于所述轴承的外圈直径，在所述轴承盖的内侧面、所述过孔的边缘设置有环形凸缘，所述环形凸缘压紧在所述轴承的外圈上侧。
[0023]优选的，所述复位杆和限位杆上下交错设置在连接器上。
[0024]优选的，在所述监测盒内设置有摄像机，所述摄像机与所述控制器电连接，在所述监测盒的周壁上，临近所述镜头孔安装孔的下侧还设置有摄像头安装孔，所述摄像机的摄
像头装配在所述摄像头安装孔内，所述摄像头安装孔还与所述弧形通光孔相适配。
[0025]优选的，在所述中罩上还滑动设置有闭合遮挡所述弧形通光孔的滑盖。
[0026]优选的，在所述右端盖的顶面上还设置有显示所述激光测距仪检测距离的显示器，所述显示器与所述控制器电连接。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种隧道内面监测装置，包括壳体，以及设置在壳体内的步进电机、激光测距仪和控制器；在对隧道内面测量时，步进电机在控制器的控制下带动激光测距仪的镜头沿安装壳体上开设的弧形通光孔周向转动，通过镜头发出的激光对隧道内面进行测量。本专利技术提高了隧道内面的检测效率，检测范围广，并且不需要花费大量的人力物力进行测量，节省了人工成本。
附图说明
[0028]图1是根据本专利技术一种隧道内面监本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道内面监测装置，其特征在于：包括壳体，以及设置在壳体内的步进电机、激光测距仪和控制器；在对隧道内面测量时，所述步进电机在控制器的控制下带动所述激光测距仪的镜头沿所述安装壳体上开设的弧形通光孔周向转动，通过所述镜头发出的激光对隧道内面进行测量。2.根据权利要求1所述的隧道内面监测装置，其特征在于：所述壳体包括左端盖、中罩、右端盖、监测盒；所述左端盖和右端盖相对设置，所述中罩处于左端盖和右端盖之间并且与两者配合连接在一起，所述中罩围设在所述监测盒的外围；所述步进电机固定在所述左端盖内，其转轴通过连接器与所述监测盒传动连接，进而带动所述监测盒转动；所述控制器设置在所述右端盖内，与所述步进电机和激光测距仪电连接，分别控制所述步进电机的转动和激光测距仪的激光测量；所述激光测距仪固定在所述监测盒内，在所述监测盒的周壁上设置有镜头安装孔，所述激光测距仪的镜头装配在所述镜头安装孔内，所述弧形通光孔弧形开设在所述中罩的周壁，并且与所述镜头安装孔相适配。3.根据权利要求2所述的隧道内面监测装置，其特征在于：在所述左端盖和中罩之间设置有固定架，所述固定架包括固定盘和支臂；所述固定盘的左侧面与所述左端盖配合连接，右侧面与所述中罩配合连接，周壁与所述支臂连接；在所述固定盘的中心还设置有供所述连接器穿过的中心孔；所述支臂还通过底座固定安装在隧道的底面上，使得隧道内面监测装置的中心轴线与隧道内面垂直。4.根据权利要求3所述的隧道内面监测装置，其特征在于：在所述固定盘的右侧面上设置有光电开关，所述光电开关沿所述连接器的周向间隔设置在所述连接器的外围；所述光电开关具有两个，其中，第一光电开关位于所述连接器的左下侧，第二光电开关位于所述连接器的右上侧，两个光电开关与所述连接器之间的距离相等，并且其U型槽均朝向所述连接器；在所述连接器上对应设置有复位杆，复位杆的末端恰好能经过两个光电开关的U型槽，当所述复位杆的末端经过所述第一光电开关的U型槽时，所述镜头朝向所述弧形通光孔的正左侧，当所述复位杆的末端经过所述第二光电开关的U型槽时，所述镜头朝向所述弧形通...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆海东，黄友群，王列伟，朱明，穆昊，刘洋，李沛遥，田晓波，吴国强，夏宝前，
申请(专利权)人：南京派光智慧感知信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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