【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道监测，具体是一种运营隧道沉降变形监测系统及方法。
技术介绍
1、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。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道，1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室”。
2、现有的对运营隧道沉降所进行监测的装置大多是在隧道的拱顶面上设置多个光纤光栅高差计，然后通过激光测距仪进行沉降值的计算和监测，而该监测装置则是以固定的方式设置在拱顶面上，而拱顶面上的围岩或顶板大多是多块相互贴合铺设的，因此该多个光纤光栅高差计的设置必须要在围岩上进行钻孔固定，进而会影响到围岩的安全使用，同时也不能够实现对拱顶面上的围岩或顶板进行动态式的沉降监测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种运营隧道沉降变形监测系统及方法，旨在解决现有技术中多个光纤光栅高差计的设置必须要在围岩上进行钻孔固定，进而会影响到围岩的安全使用，同时也不能够实现对拱顶面上的围岩或顶板进行动态式的沉降监测的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：所述一种运营隧道沉降变形监测系统，包括安装架，安装于隧道内侧壁上；
3、监测部：安装于安装架上，监测部能够沿着隧道的顶壁的弧面进行旋转，并且监测部的长度进行伸缩，当监测部的长度缩短后，能够监测出隧道的内壁顶部拱面的围岩出现沉降变形的情况
4、监测部包括转动连接在安装架正面的套筒，套筒内滑动连接有连接杆，且连接杆的顶端延伸至套筒的外部，连接杆的底端固定连接有密封套，且密封套滑动连接于套筒内，套筒的内底壁安装有气压传感器，气压传感器能够监测套筒内的气压，当气压变大后，则说明隧道的内壁顶部拱面的围岩出现了沉降变形的情况，连接杆的顶端固定连接有固定架，固定架内转动连接有转动辊，且转动辊能够与隧道的顶壁相接触，连接杆的表面套设有圆环，连接杆的表面套设有第一弹性复位件，且第一弹性复位件的两端分别与圆环和固定架相互靠近的一侧面固定连接；
5、驱动部：设置于安装架上，用于驱动监测部沿着顶壁的弧面进行旋转；
6、标记部：设置于安装架上，标记部能够对隧道内沉降变形的位置进行标记。
7、本专利技术的进一步的技术方案为，第一弹性复位件为压簧。
8、本专利技术的进一步的技术方案为，驱动部包括固定连接在安装架背面的旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端固定连接有转动杆，且转动杆远离旋转驱动装置的一端通过滑轮与圆环转动连接。
9、本专利技术的进一步的技术方案为，旋转驱动装置为伺服电机。
10、本专利技术的进一步的技术方案为，安装架上设置有导向部，用于对连接杆进行导向。
11、本专利技术的进一步的技术方案为，导向部包括固定连接在安装架上的半圆板，半圆板内开设有弧形滑槽，滑轮滑动连接于弧形滑槽内，且弧形滑槽的曲率与隧道顶壁的曲率相同。
12、本专利技术的进一步的技术方案为，标记部包括固定连接在安装架上的弧形板，且弧形板的曲率与隧道顶壁的曲率相同，弧形板内滑动连接有若干个等距离排列的定位杆，固定架的底面固定连接有刮板，且刮板位于定位杆的正上方，定位杆的底端固定连接有磁性件，当磁性件与半圆板的表面相接触时，磁性件能够吸附在半圆板上，定位杆的表面套设有第二弹性复位件，且第二弹性复位件的两端分别与磁性件和弧形板相互靠近的一端固定连接。
13、本专利技术的进一步的技术方案为，第二弹性复位件为拉簧。
14、所述一种运营隧道沉降变形监测的方法，包括以下步骤：
15、步骤一：将安装架的两端固定于隧道的内侧壁上，使转动辊与隧道内壁相接触；
16、步骤二：使驱动部启动监测部沿着隧道内壁进行旋转，当监测部在旋转的过程中如果遇到隧道出现沉降变形的情况，监测部的长度会被压缩，气压传感器能够检测监测部内的气压，反之，当监测部的长度缩短后，监测部内的气压会增大，当气压传感器监测出监测部内的气压变化后，便可以知道隧道出现了沉降变形的情况；
17、步骤三：当监测部在旋转的过程中，如果遇到隧道出现沉降变形的情况，会对标记部进行挤压，标记部上被挤压的位置会出现相对应的标记，从而对隧道出现沉降变形的位置进行标记。
18、本专利技术的有益效果是：
19、将安装架的两端固定于隧道的内侧壁上，使转动辊与隧道内壁相接触；将驱动部启动，使驱动部启动监测部沿着隧道内壁进行旋转，当监测部在旋转的过程中如果遇到隧道出现沉降变形的情况，监测部的长度会被压缩，气压传感器能够检测监测部内的气压，反之，当监测部的长度缩短后，监测部内的气压会增大，当气压传感器监测出监测部内的气压变化后，便可以知道隧道出现了沉降变形的情况，当监测部在旋转的过程中，如遇到隧道出现沉降变形的情况，会对标记部进行挤压，标记部上被挤压的位置会出现相对应的标记，从而对隧道出现沉降变形的位置进行标记，能够可以无需在隧道的拱顶面的围岩上进行钻孔固定，实现对拱顶面上围岩或顶板进行动态式的沉降检测。
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1.一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是：
2.根据权利要求1所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述第一弹性复位件（27）为压簧。
3.根据权利要求1所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述驱动部（3）包括固定连接在安装架（1）背面的旋转驱动装置（31），旋转驱动装置（31）的输出端固定连接有转动杆（32），且转动杆（32）远离旋转驱动装置（31）的一端通过滑轮（33）与圆环（28）转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述旋转驱动装置（31）为伺服电机。
5.根据权利要求3所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述安装架（1）上设置有导向部（4），用于对连接杆（21）进行导向。
6.根据权利要求5所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述导向部（4）包括固定连接在安装架（1）上的半圆板（41），半圆板（41）内开设有弧形滑槽（42），滑轮（33）滑动连接于弧形滑槽（42）内，且弧形滑槽（42）的曲率与隧道顶壁的曲率相同。
7.根据
8.根据权利要求7所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述第二弹性复位件（55）为拉簧。
9.根据权利要求1所述的一种运营隧道沉降变形监测的方法，其特征是，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是：
2.根据权利要求1所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述第一弹性复位件（27）为压簧。
3.根据权利要求1所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述驱动部（3）包括固定连接在安装架（1）背面的旋转驱动装置（31），旋转驱动装置（31）的输出端固定连接有转动杆（32），且转动杆（32）远离旋转驱动装置（31）的一端通过滑轮（33）与圆环（28）转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述旋转驱动装置（31）为伺服电机。
5.根据权利要求3所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述安装架（1）上设置有导向部（4），用于对连接杆（21）进行导向。
6.根据权利要求5所述的一种运营隧道沉降变形监测系统，其特征是，所述导向部（4）包括固定连接在安装架（1）上的半圆板（41），半圆板（41）内开设有弧形滑槽（42），滑轮（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈璐，李佳男，李彦舞，黄延铮，张建新，周恒，程晟钊，张中善，潘晓蒙，
申请(专利权)人：中国建筑第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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