隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置的制作方法

本实用新型实施例涉及隧道监测技术领域，尤其涉及一种隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置。

背景技术：

目前，公知的隧道顶拱沉降监测设备多采用水准仪和挂尺法人工进行。不多的自动化手段中采用液位位移计原理的静力水准仪，体积大，成本高，安装复杂，在工程环境中容易被破坏且移动不方便。隧道施工过程中顶拱沉降反映了围岩稳定性的重要信息，是信息化施工的重要参考，由于多采用人工进行，监测频率低，环境风险大，人为误差大，影响了监测效果。传统的液位位移计原理的静力水准仪由于成本高，安装复杂，因此，应用受到制约。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置，以克服上述技术问题。

本实用新型的一种隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置，包括：

焊接在钢拱架上的钢筋、储液罐、若干个液压式传感器、连通管、用于采集所述液压式传感器采集信号的采集单元、用于夹持所述液压式传感器的夹具；

所述液压式传感器夹具与所述钢拱架上的钢筋连接，所述连通管连接所述若干个液压式传感器和储液罐；

所述若干个液压式传感器与采集单元通过485屏蔽电缆连接。

进一步地，所述夹具包括：

用于连接两个液压式传感器之间连通管的三通连通接头、传感器螺纹接头、用于夹持液压式传感器的卡箍、第一连接螺柱、第二连接螺柱以及双端连接螺母；

所述第一连接螺柱一端与钢拱架上的钢筋上的螺纹孔连接，另一端与所述双端连接螺母连接，所述双端连接螺母的另一端与所述第二连接螺柱连接，所述第二连接螺柱的另一端与所述卡箍连接，所述卡箍下方设置所述传感器螺纹接头，所述传感器螺纹接头的下方设置所述三通连通接头。

进一步地，还包括：

用于向监控中心发送监控信号的无线发送单元，所述无线发送单元与所述采集单元连接。

进一步地，所述无线发送单元发送频率为9600Hz-115200Hz。

进一步地，还包括：

设置于所述液压式传感器与隧道掌子面之间的防爆保护板。

进一步地，所述两个液压式传感器之间的距离为10-15米。

本实用新型在土木工程隧道监测中，能够自动化地方便实时地进行隧道顶拱沉降的监测，成本低，设备安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置结构示意图；

图2为本实用新型夹具结构示意图。

附图标号说明：

1-连通管；2-储液罐；3-4-采集单元；5-夹具；6-485屏蔽电缆；7-焊接在钢拱架上的钢筋；8-液压式传感器；9-防爆保护板；10-无线发送单元；11-隧道掌子面；12-隧道顶拱表面；13-三通连通接头；14-传感器螺纹接头；15-卡箍；17-第一连接螺柱；16-第二连接螺柱；18-双端连接螺母；19-液压传感器；20防爆破保护板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一种隧道顶拱沉降液压式自动化监测装置结构示意图，如图1所示，本实施例的装置可以包括：

焊接在钢拱架上的钢筋、储液罐、若干个液压式传感器、连通管、用于采集所述液压式传感器采集信号的采集单元、用于夹持所述液压式传感器的夹具；

所述液压式传感器夹具与所述钢拱架上的钢筋连接，所述连通管连接所述若干个液压式传感器和储液罐；

所述若干个液压式传感器与采集单元通过485屏蔽电缆连接。

具体而言，若干个液压式传感器通过连通管连接，所述连通管与储液罐连接，该储液罐中储有液体，液压式传感器采集两端液体平面变化的数据并输出到采集单元，采集单元通过对该数据的分析从而判断被监测的隧道是否发生了下沉。

举例说明，液压式传感器在发生隧道拱顶沉降前测得水压P1，在发生隧道拱顶沉降后液压式传感器测得水压P2，采集系统可以根据传输过来的水压数据P1、P2，结合公式P1＝ρgh1，得出储液罐中液面和隧道拱顶沉降监测点所处位置液面之间的水位差h1，其中，ρ是水的密度、g表示重力加速度，进一步地，根据公式P2＝ρgh2，得出储液罐中液面和隧道拱顶沉降监测点所处位置液面之间的水位差h2，因此，h1与h2之间的差即为隧道拱顶沉降监测点所处位置的沉降量。

进一步地，如图2所示，所述夹具包括：

用于连接两个液压式传感器之间连通管的三通连通接头、传感器螺纹接头、用于夹持液压式传感器的卡箍、第一连接螺柱、第二连接螺柱以及双端连接螺母；

所述第一连接螺柱一端与钢拱架上的钢筋上的螺纹孔连接，另一端与所述双端连接螺母连接，所述双端连接螺母的另一端与所述第二连接螺柱连接，所述第二连接螺柱的另一端与所述卡箍连接，所述卡箍下方设置所述传感器螺纹接头，所述传感器螺纹接头的下方设置所述三通连通接头。在每个液压传感器前安装保护防爆板，设计成三角形，一方面这样安装比较牢固，另一方面可以与液压传感器更接近，双层保护，更安全。本实施例的夹具成本低，设备安装方便。

进一步地，还包括：

用于向监控中心发送监控信号的无线发送单元，所述无线发送单元与所述采集单元连接。

进一步地，所述无线发送单元发送频率为9600Hz-115200Hz。

进一步地，还包括：

设置于所述液压式传感器与隧道掌子面之间的防爆保护板。

进一步地，所述两个液压式传感器之间的距离为10-15米。

本实用新型沉降监测设备采用了体积紧凑的液压式传感器，设计了专门夹具，在顶拱上设置了专门的安装螺孔，实现了便捷安装。并规划了爆破防护结构，布置传感器形式和采集方式，实现了滚动化递进自动化监测。解决了成本高、体积大爆破影响的隧道顶拱自动化沉降的监测问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。