一种隧道施工变形监测装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道施工变形监测装置。


背景技术：

2.隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。隧道施工是指对地下工程进行设计施工的方法，包括隧道施工方法、隧道施工技术、隧道施工管理，隧道在施工中，需要实时对隧道墙体的变形进行监测。
3.目前，市场上的一些隧道施工用围岩变形监测装置使用时不能够根据环境的情况调节装置的尺寸，导致装置的使用局限性很大，因此，要对其进行改进。
4.现有专利(专利号：cn202121215430.7)一种浅埋隧道施工用围岩变形监测装置，用手转动调节块与底杆之间的螺纹升降结构，使得底杆的垂直高度发生改变，同时限位块的表面与底杆的内壁之间为滑动连接结构，从而能够更加方便的调整支杆和底杆的长度，以便于支杆和底杆能够适应更多场合的环境。
5.针对于上述问题，现有专利给出了解决方案，但是在实际使用的过程中，因为震动等因素导致支杆发生松动后需要人工手动调整抵紧，无法实时对隧道顶部墙体的变形情况进行监测，需要对此进行改进，为此，我们提出一种隧道施工变形监测装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于，提供一种能够实时对隧道顶部墙体的变形情况进行监测的隧道施工变形监测装置。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种隧道施工变形监测装置，包括底座以及顶片，所述底座上方设置有活动座，所述顶片设置在活动座上方，所述活动座上开设有相对称的活动口，所述活动口上滑动设置有滑块，所述活动口内设置有弹簧，所述活动口内壁固定安装有压力传感器，所述弹簧压持在压力传感器与滑块之间，所述滑块与顶片之间设置有铰接杆，所述铰接杆端部分别与滑块以及顶片铰接安装，所述底座上设置有用于驱动顶片升降的升降件
8.优选的，所述升降件包括固定安装在底座上的套柱、固定安装在套柱内的电推杆以及滑动设置在套柱上的活动柱，所述活动柱端部分别与电推杆输出轴端部以及活动座底部固定安装。
9.优选的，所述套柱内径尺寸与活动柱外径尺寸相适配。
10.优选的，所述活动座侧边开设有安装部，安装部内设置有警示灯，所述安装部内设置有用于驱动警示灯水平移动的驱动件。
11.优选的，所述驱动件包括固定安装在安装部内的电机、固定安装在电机输出轴上的丝杆、螺纹连接在丝杆上的连接块以及固定安装在连接块侧边的安装板，所述警示灯固定安装在安装板上。
12.优选的，所述安装部内开设有限位道，所述安装板上固定安装有限位块，所述限位
块滑动设置在限位道上且限位块尺寸与限位道尺寸相适配。
13.优选的，所述活动座位于安装部开口处滑动设置有挡板，所述挡板靠近丝杆侧面设置有均匀分布的齿牙，所述丝杆远离电机一端固定安装有齿轮，所述齿轮与齿牙啮合传动连接。
14.优选的，所述活动座侧边设置有警报器。
15.综上所述，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型中通过设置顶片、活动座、活动口、滑块、弹簧、压力传感器、铰接杆以及升降件之间的配合工作，能够实时对隧道顶部墙体的变形情况进行监测，监测效果好，通过控制模块能够控制电推杆运行，以使顶片始终与隧道顶部墙体保持抵紧，以能够对隧道顶部墙体的变形情况进行监测。
17.2、本实用新型中通过设置警示灯、电机、丝杆、连接块、安装板、限位道限位块以及警报器之间的配合工作，能够将警示灯移出安装部，通过警示灯对工作人员进行警示，提高安全性，警示后能够驱动警示灯进入安装部内进行防护，提高警示灯使用寿命。
18.3、本实用新型中通过设置挡板、齿牙、齿轮之间的配合工作，能够在警示灯移出安装部的过程中将挡板自动打开，警示灯移入安装部的过程中将挡板自动关闭，通过挡板能够对安装部内进行防护，实用性强。
附图说明
19.图1为本实用新型的立体结构图；
20.图2为本实用新型的活动座结构图；
21.图3为本实用新型的活动座俯视平面结构图；
22.图4为本实用新型的套柱俯视剖面结构图；
23.图5为本实用新型的安装部内部结构图。
24.图例说明：
25.1、底座；2、顶片；3、活动座；4、活动口；5、滑块；6、弹簧；7、压力传感器；8、铰接杆；9、升降件；91、套柱；92、电推杆；93、活动柱；10、安装部；11、警示灯；12、驱动件；121、电机；122、丝杆；123、连接块；124、安装板；13、限位道；14、限位块；15、挡板；16、齿牙；17、齿轮；18、警报器。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种隧道施工变形监测装置，包括底座1以及顶片2，所述底座1上方设置有活动座3，所述顶片2设置在活动座3上方，所述活动座3上开设有相对称的活动口4，所述活动口4上滑动设置有滑块5，所述活动口4内设置有弹簧6，所述活动口4内壁固定安装有压力传感器7，所述弹簧6压持在压力传感器7与滑块5之间，所述滑块5与顶片2之间设置有铰接杆8，所述铰接杆8端部分别与滑块5以及顶片2铰接
安装，所述底座1上设置有用于驱动顶片2升降的升降件9。
28.对隧道顶部墙体的变形情况进行监测时，将装置整体驱动至隧道监测区域的下方，启动升降件9带动活动座3以及顶片2竖直上升，将顶片2与隧道顶部区域紧紧贴合，贴合后完成对装置的安装，如若隧道顶部发生形变，使得顶片2上方或侧边受到隧道形变的作用力，顶片2受到作用力带动铰接杆8推动滑块5在活动口4上滑动，滑块5滑动的过程中压缩弹簧6，当压力传感器7监测到压力值高于设定阈值时，则隧道顶部墙体已经发生形变，该设备能够实时对隧道顶部墙体的变形情况进行监测。
29.升降件9包括固定安装在底座1上的套柱91、固定安装在套柱91内的电推杆92以及滑动设置在套柱91上的活动柱93，所述活动柱93端部分别与电推杆92输出轴端部以及活动座3底部固定安装；启动套柱91内的电推杆92，电推杆92输出轴可推动或拉动活动柱93在套柱91上竖直升降，活动柱93竖直升降带动顶片2竖直升降，能够对顶片2进行驱动。
30.套柱91内径尺寸与活动柱93外径尺寸相适配；能够提高活动柱93、活动座3以及顶片2竖直升降时的稳定性。
31.活动座3侧边开设有安装部10，安装部10内设置有警示灯11，所述安装部10内设置有用于驱动警示灯11水平移动的驱动件12，驱动件12包括固定安装在安装部10内的电机121、固定安装在电机121输出轴上的丝杆122、螺纹连接在丝杆122上的连接块123以及固定安装在连接块123侧边的安装板124，所述警示灯11固定安装在安装板124上；当压力传感器7监测到压力值大于设定阈值时，启动安装部10内的电机121，电机121输出轴转动带动与其固定安装的丝杆122转动，丝杆122转动带动与其螺纹连接的连接块123往安装部10开口处移动，连接块123带动安装板124移动将警示灯11移出安装部10，通过警示灯11对工作人员进行警示，提高安全性，警示后能够驱动警示灯11进入安装部10内进行防护，提高警示灯11使用寿命。
32.安装部10内开设有限位道13，所述安装板124上固定安装有限位块14，所述限位块14滑动设置在限位道13上且限位块14尺寸与限位道13尺寸相适配；安装板124移动带动与其固定安装的限位块14在限位道13上滑动，能够提高警示灯11水平移动时的稳定性。
33.活动座3位于安装部10开口处滑动设置有挡板15，所述挡板15靠近丝杆122侧面设置有均匀分布的齿牙16，所述丝杆122远离电机121一端固定安装有齿轮17，所述齿轮17与齿牙16啮合传动连接；丝杆122转动的同时带动与其固定安装的齿轮17转动，齿轮17转动通过与其啮合传动的齿条带动挡板15在安装部10开口处活动，警示灯11移出安装部10的过程中将挡板15自动打开，警示灯11移入安装部10的过程中将挡板15自动关闭，通过挡板15能够对安装部10内进行防护，实用性强。
34.活动座3侧边设置有警报器18，压力传感器7、电推杆92、警示灯11和警报器18均与控制模块电连接，控制模块接收压力传感器7反馈的数据，并控制电推杆92、警示灯11和警报器18的运行；警示灯11移出安装部10的同时也将警报器18打开，提醒工作人员可能存在安全隐患，进一步提高安全性。
35.工作原理：对隧道顶部墙体的变形情况进行监测时，将装置整体驱动至隧道监测区域的下方，启动套柱91内的电推杆92，电推杆92输出轴推动活动柱93在套柱91上竖直上升，活动柱93竖直上升带动顶片2竖直升降，将顶片2与隧道顶部区域紧紧贴合，贴合后完成对装置的安装，如若隧道顶部发生形变，使得顶片2上方或侧边受到隧道形变的作用力，顶
片2受到作用力带动铰接杆8推动滑块5在活动口4上滑动，滑块5滑动的过程中压缩弹簧6，当压力传感器7监测到压力值高于设定阈值时，则隧道顶部墙体已经发生形变，启动安装部10内的电机121，电机121输出轴转动带动与其固定安装的丝杆122转动，丝杆122转动带动与其螺纹连接的连接块123往安装部10开口处移动，连接块123带动安装板124移动将警示灯11移出安装部10，丝杆122转动的同时带动齿轮17转动，齿轮17转动通过与其啮合传动的齿条带动挡板15在安装部10开口处活动，警示灯11移出安装部10的过程中挡板15自动打开，通过警示灯11对工作人员进行警示，警示灯11移出安装部10的同时也将警报器18打开，提醒工作人员可能存在安全隐患。
36.其中，监测装置在安装完成后，顶片2与隧道顶部墙体保持抵紧，使得压力传感器7检测到一定的初始压力数值，如果发生松动，会使得压力传感器7检测到的压力数值小于初始压力值，甚至为零，此时控制模块驱动电推杆92运行，使得顶片2上升至抵紧隧道顶部墙体。
37.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种隧道施工变形监测装置，包括底座(1)以及顶片(2)，其特征在于，所述底座(1)上方设置有活动座(3)，所述顶片(2)设置在活动座(3)上方，所述活动座(3)上开设有相对称的活动口(4)，所述活动口(4)上滑动设置有滑块(5)，所述活动口(4)内设置有弹簧(6)，所述活动口(4)内壁固定安装有压力传感器(7)，所述弹簧(6)压持在压力传感器(7)与滑块(5)之间，所述滑块(5)与顶片(2)之间设置有铰接杆(8)，所述铰接杆(8)端部分别与滑块(5)以及顶片(2)铰接安装，所述底座(1)上设置有用于驱动顶片(2)升降的升降件(9)，所述压力传感器(7)与一控制模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述升降件(9)包括固定安装在底座(1)上的套柱(91)、固定安装在套柱(91)内的电推杆(92)以及滑动设置在套柱(91)上的活动柱(93)，所述活动柱(93)端部分别与电推杆(92)输出轴端部以及活动座(3)底部固定安装，所述电推杆(92)与控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述套柱(91)内径尺寸与活动柱(93)外径尺寸相适配。4.根据权利要求1所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述活动座(3)侧边开设有安装部(10)，安装部(10)内设置有警示灯(11)，所述安装部(10)内设置有用于驱动警示灯(11)水平移动的驱动件(12)。5.根据权利要求4所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述驱动件(12)包括固定安装在安装部(10)内的电机(121)、固定安装在电机(121)输出轴上的丝杆(122)、螺纹连接在丝杆(122)上的连接块(123)以及固定安装在连接块(123)侧边的安装板(124)，所述警示灯(11)固定安装在安装板(124)上。6.根据权利要求5所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述安装部(10)内开设有限位道(13)，所述安装板(124)上固定安装有限位块(14)，所述限位块(14)滑动设置在限位道(13)上。7.根据权利要求1所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述活动座(3)位于安装部(10)开口处滑动设置有挡板(15)，所述挡板(15)靠近丝杆(122)侧面设置有均匀分布的齿牙(16)，所述丝杆(122)远离电机(121)一端固定安装有齿轮(17)，所述齿轮(17)与齿牙(16)啮合传动连接。8.根据权利要求2所述的一种隧道施工变形监测装置，其特征在于，所述活动座(3)侧边设置有警报器(18)。

技术总结
本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体公开了一种隧道施工变形监测装置，包括底座以及顶片，所述底座上方设置有活动座，所述顶片设置在活动座上方，所述活动座上开设有相对称的活动口，所述活动口上滑动设置有滑块，所述活动口内设置有弹簧，所述活动口内壁固定安装有压力传感器，所述弹簧压持在压力传感器与滑块之间，所述滑块与顶片之间设置有铰接杆，所述铰接杆端部分别与滑块以及顶片铰接安装，所述底座上设置有用于驱动顶片升降的升降件，所述升降件包括固定安装在底座上的套柱、固定安装在套柱内的电推杆，该设备能够实时对隧道顶部墙体的变形情况进行监测，监测效果好，具备警报功能，安全性高，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：张景涛 张方洁 罗书英
受保护的技术使用者：中贝天丰工程技术有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/9/19