本发明专利技术公开了一种用于监控量测隧道变形的测点装置，包括：壳体，用于固定在隧道的侧壁上，壳体的顶部为开口结构；挡板，盖设于壳体顶部的开口处；第一驱动装置，与挡板相连并能够驱动挡板上下移动；压力感应装置，设置于挡板的顶部；超声波传感器，设置于壳体内；第二驱动装置，与超声波传感器相连并能够驱动超声波传感器上下移动；姿态采集装置，用于采集超声波传感器的姿态并能够将数据传输至后台；控制装置，设置于壳体内并分别与第一驱动装置、压力感应装置以及第二驱动装置相连。上述结构能够避免因测点受到污染而需要工作人员清理测点的情况，同时有利于避免因测点被掩埋而需要工作人员重新建立测点的情况。作人员重新建立测点的情况。作人员重新建立测点的情况。
【技术实现步骤摘要】
用于监控量测隧道变形的测点装置
[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别涉及一种用于监控量测隧道变形的测点装置。
技术介绍
[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道建设过程中，因为开挖的影响，应力会重新分布，导致隧道会进行一定量的收敛变形和沉降变形，而过大的变形会使隧道结构失稳破坏，造成经济损失和人员伤亡，因此在隧道施工的全过程中对隧道进行收敛变形和沉降变形的实时监控量测是必不可少的。
[0003]现有技术中对隧道变形进行监控量测时，通常采用光学测距的方式测量测站至测点的距离，基于测站的坐标以及测站至测点的距离推算出测点的实时坐标，从而推算出隧道的收敛变形量和沉降变形量，进而指导施工，因此需要在测点处设置棱镜以进行上述的光学测距。但是，隧道施工中所伴随的喷射混凝土的工序时常会污染测点处的棱镜甚至掩埋测点处的棱镜，需要工作人员清理测点或者重新建立测点，费时费力，而且会影响监控量测结果的有效性和指导性。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种用于监控量测隧道变形的测点装置，能够避免因测点受到污染而需要工作人员清理测点的情况，同时有利于避免因测点被掩埋而需要工作人员重新建立测点的情况。
[0005]根据本专利技术的实施例的用于监控量测隧道变形的测点装置，包括：壳体，所述壳体用于固定在隧道的侧壁上，所述壳体的顶部为开口结构；挡板，所述挡板盖设于所述壳体顶部的开口处；第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述挡板相连并能够驱动所述挡板上下移动；压力感应装置，所述压力感应装置设置于所述挡板的顶部；超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述壳体内；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述超声波传感器相连并能够驱动所述超声波传感器上下移动；姿态采集装置，所述姿态采集装置用于采集所述超声波传感器的姿态并能够将数据传输至后台；控制装置，所述控制装置设置于所述壳体内并分别与所述第一驱动装置、所述压力感应装置以及所述第二驱动装置相连。
[0006]根据本专利技术实施例的用于监控量测隧道变形的测点装置，至少具有如下有益效果：对隧道变形进行监控量测前，通过所述第一驱动装置驱动所述挡板背向所述壳体移动，同时通过所述第二驱动装置驱动所述超声波传感器移动预设距离以使所述超声波传感器伸出所述壳体，从而使用于测距的超声波仅于空气中传播，有利于提高测量精度，对隧道变形进行监控量时，由于采用超声波测距的方式测量测站至测点的距离，因此能够避免因测点受到污染而需要工作人员清理测点的情况，当喷射混凝土的工序实施至测点处时，混凝土喷设至挡板上，此时所述压力感应装置检测到外部压力，所述控制装置随即控制所述第一驱动装置驱动所述挡板朝向所述壳体移动，同时控制所述第二驱动装置驱动所述超声波
传感器移动预设距离以使所述超声波传感器收回于所述壳体内，从而防止所述超声波传感器被混凝土掩埋，当所述压力感应装置检测到的外部压力趋于稳定时测点处喷射混凝土的工序已完成，此时通过所述第一驱动装置驱动所述挡板背向所述壳体移动以将未固结的混凝土层顶开，同时通过所述第二驱动装置驱动所述超声波传感器移动预设距离以使所述超声波传感器重新伸出所述壳体即可，其中，所述姿态采集装置用于采集所述超声波传感器重新伸出所述壳体后的姿态并能够将相关数据传输至后台，以便于矫正所述超声波传感器在移动前后因姿态的变化而引起的测量结果的偏差。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述壳体内设置有用于向后台传输数据的无线传输装置，所述姿态采集装置与所述无线传输装置相连。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述压力感应装置与所述无线传输装置相连。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述第一驱动装置包括第一驱动电机和丝杆升降机构，所述第一驱动电机和所述丝杆升降机构设置于所述壳体上，所述第一驱动电机与所述控制装置相连，所述第一驱动电机的输出轴与所述丝杆升降机构传动连接，所述丝杆升降机构与所述挡板相连。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述第二驱动装置包括第二驱动电机、螺纹杆和套管，所述第二驱动电机设置于所述壳体内，所述第二驱动电机与所述控制装置相连，所述第二驱动电机的输出轴与所述螺纹杆相连，以使所述第二驱动电机能够驱动所述螺纹杆转动，所述套管套设于所述螺纹杆上并与所述螺纹杆螺纹连接，所述壳体内设置有用于限制所述套管转动的限位结构，所述超声波传感器设置于所述套管的上部，所述姿态采集装置设置于所述套管上或者设置于所述超声波传感器上。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述限位结构包括设置于所述套管侧部的限位平面，所述限位平面贴合于所述壳体的内侧壁。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述姿态采集装置为陀螺仪。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述壳体内设置有用于供电的锂电池。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述挡板沿其移动方向的正投影的面积远大于所述壳体顶部的开口面积。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述压力感应装置包括铺设于所述挡板上表面的电阻应变片以及铺设于所述电阻应变片上表面的柔性保护层。
[0016]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0017]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]图1是本专利技术实施例的用于监控量测隧道变形的测点装置的超声波传感器收回于壳体内的结构示意图；
[0019]图2是图1中A处局部放大示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例的用于监控量测隧道变形的测点装置的超声波传感器伸出壳体的结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]壳体100、底板110、框架柱120、框架梁130、挡板200、压力感应装置210、电阻应变片211、柔性保护层212、第一驱动装置300、第一驱动电机310、丝杆升降机构320、超声波传感器400、第二驱动装置500、第二驱动电机510、螺纹杆520、套管530、姿态采集装置600、控制装置700、无线传输装置800、锂电池900。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]在本专利技术的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于监控量测隧道变形的测点装置，其特征在于，包括：壳体(100)，所述壳体(100)用于固定在隧道的侧壁上，所述壳体(100)的顶部为开口结构；挡板(200)，所述挡板(200)盖设于所述壳体(100)顶部的开口处；第一驱动装置(300)，所述第一驱动装置(300)与所述挡板(200)相连并能够驱动所述挡板(200)上下移动；压力感应装置(210)，所述压力感应装置(210)设置于所述挡板(200)的顶部；超声波传感器(400)，所述超声波传感器(400)设置于所述壳体(100)内；第二驱动装置(500)，所述第二驱动装置(500)与所述超声波传感器(400)相连并能够驱动所述超声波传感器(400)上下移动；姿态采集装置(600)，所述姿态采集装置(600)用于采集所述超声波传感器(400)的姿态并能够将数据传输至后台；控制装置(700)，所述控制装置(700)设置于所述壳体(100)内并分别与所述第一驱动装置(300)、所述压力感应装置(210)以及所述第二驱动装置(500)相连。2.如权利要求1所述的用于监控量测隧道变形的测点装置，其特征在于，所述壳体(100)内设置有用于向后台传输数据的无线传输装置(800)，所述姿态采集装置(600)与所述无线传输装置(800)相连。3.如权利要求2所述的用于监控量测隧道变形的测点装置，其特征在于，所述压力感应装置(210)与所述无线传输装置(800)相连。4.如权利要求1所述的用于监控量测隧道变形的测点装置，其特征在于，所述第一驱动装置(300)包括第一驱动电机(310)和丝杆升降机构(320)，所述第一驱动电机(310)和所述丝杆升降机构(320)设置于所述壳体(100)上，所述第一驱动电机(310)与所述控制装置(700)相连，所述第一驱动电机(310)的输出轴与所述丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘婷婷，程博文，李新平，魏鑫，阳润超，陈洋龙，杨婷，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。