一种沉降监测预警的地下洞室支护结构的制作方法

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种沉降监测预警的地下洞室支护结构。

背景技术：

地下洞室的挖掘，破坏了原始应力的平衡条件，引起周围土壤或者岩体应力的再次分布，并在洞室周边出现应力集中现象。此时，如果地下洞室的洞壁各点应力场未超过能导致土壤或者岩体破坏的临界值，则地下洞室是稳定的，否则将出现地下洞室内壁变形甚至塌落等现象。

为了防止地下洞室的变形和塌落，需要及时进行支护。受继续挖掘以及周围环境影响，地下洞室的结构稳定性是在变化中的，特别是地下洞室顶部的沉降，而普通的支护结构并没有沉降监测预警的作用，需要改进。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，对地下洞室进行支撑，实现顶部的沉降监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，包括：横梁、弹性立柱和底座，所述弹性立柱分别设置在横梁两端的下方，所述底座分别设置在弹性立柱的底部，所述横梁底部设置有数组沉降预警组件，所述沉降预警组件分别包括螺纹套、调节螺栓、浮动板和观测筒，两个螺纹套间隔设置在横梁底部，所述浮动板位于两个螺纹套下方，所述调节螺栓分别穿过浮动板而旋拧在螺纹套底部，所述观测筒平行设置在浮动板底部，所述观测筒中灌入有色溶液，利用调节螺栓的旋拧而调节观测筒的水平。

在本发明一个较佳实施例中，所述底座上设置有与弹性立柱底部对应的第一定位套，所述横梁底部设置有与弹性立柱顶部对应的第二定位套。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹性立柱包括弹簧、第一空心管和第二空心管，所述弹簧设置在第一空心管和第二空心管之间，所述第一空心管和第二空心管中设置有与弹簧对应的挡板。

在本发明一个较佳实施例中，还包括警报器，所述第一空心管一侧设置有指向下方的触发杆，所述第二空心管一侧设置有位于触发杆下方的警报器开关，所述警报器开关与警报器线性连接，所述第二空心管一侧设置有与触发杆对应的刻度。

在本发明一个较佳实施例中，所述观测筒为透明全封闭玻璃直筒。

在本发明一个较佳实施例中，所述观测筒外圆上轴向设置有水位标记线。

在本发明一个较佳实施例中，所述底座的底部间隔设置有指向下方的防滑钉。

在本发明一个较佳实施例中，所述横梁的顶部设置有弧形支撑板。

在本发明一个较佳实施例中，所述横梁上沿宽度方向设置有通孔，相邻横梁之间采用钢管延伸至通孔中进行连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述横梁底部设置有延伸至通孔中进行钢管紧固的螺栓。

本发明的有益效果是：本发明指出的一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，安装在地下洞室中，利用横梁实现对地下洞室顶部的支撑，并在后续巡查或者施工过程中，对观测筒中的有色溶液进行观察，通过有色溶液的液面变化，参照水位标记线来监测对应点的沉降和沉降差，同时，利用触发杆随沉降的变化进行沉降量的观察，并在沉降超过预警值时触发警报器开关，实现预警，既增加了对地下洞室顶部的支撑，又能检测沉降变化，提升施工安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种沉降监测预警的地下洞室支护结构一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，包括：横梁9、弹性立柱和底座2，所述弹性立柱分别设置在横梁9两端的下方，所述底座2分别设置在弹性立柱的底部，所述底座2的底部间隔设置有指向下方的防滑钉1，防滑钉1可以插入地面，避免了底座2的滑移，稳定性高。

所述横梁9的顶部设置有弧形支撑板8。弧形支撑板8顶部外凸弧面与地下洞室顶面结构对应，贴合度高，对地下洞室顶部的支撑性好。所述底座2上设置有与弹性立柱底部对应的第一定位套3，所述横梁9底部设置有与弹性立柱顶部对应的第二定位套7，安装便利，第一定位套3和第二定位套7外部设置有螺钉进行弹性立柱的紧固。

所述横梁9底部对称设置有2组沉降预警组件，所述沉降预警组件分别包括螺纹套11、调节螺栓13、浮动板12和观测筒14，两个螺纹套11间隔设置在横梁9底部，所述浮动板12位于两个螺纹套11下方，所述调节螺栓13分别穿过浮动板12而旋拧在螺纹套11底部，浮动板12上设置有与调节螺栓13对应的腰孔，方便调节浮动板12的水平。

所述观测筒14平行设置在浮动板12底部，所述观测筒14中灌入有色溶液，利用调节螺栓13的旋拧而调节观测筒14的水平。部分地下洞室供电困难，无法长时间进行电子设备的供电，而采用观测筒14进行工作时无需用电，对环境适应性好。所述观测筒14外圆上轴向设置有水位标记线，地下洞室沉降时，通常会有沉降差，使得观测筒14倾斜而失去水平，有色溶液向低处流动，水位标记线与液面产生角度，根据角度可以判断沉降差的大小。

所述弹性立柱包括弹簧5、第一空心管6和第二空心管4，所述弹簧5设置在第一空心管6和第二空心管4之间，所述第一空心管6和第二空心管4中设置有与弹簧5对应的挡板，对弹簧5进行限位。第二空心管4中还可以设置与弹簧5同心的导向杆，提升弹簧5的稳定性，发挥弹簧5对地下洞室顶部的支撑力，提升地下洞室结构强度，提升施工安全性。

所述第一空心管6一侧设置有指向下方的触发杆15，所述第二空心管4一侧设置有位于触发杆15下方的警报器开关16，所述警报器开关16与警报器线性连接，所述第二空心管4一侧设置有与触发杆15对应的刻度。所述观测筒14为透明全封闭玻璃直筒，方便有色溶液的观察，避免了有色溶液的损耗。地下洞室顶部沉降过大时，触发杆15与警报器开关16接触而触发了警报器的工作，警报器的功耗低，可以采用供电线路或者移动电源进行供电。

所述横梁9上沿宽度方向设置有通孔10，相邻横梁9之间采用钢管延伸至通孔10中进行连接，形成组件，稳定性高，所述横梁9底部设置有延伸至通孔10中进行钢管紧固的螺栓，安装和拆卸比较方便。

综上所述，本发明指出的一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，组装方便，可以对地下洞室顶部进行支撑和防护，并检测地下洞室的顶部沉降量和沉降差，进行预警保护，提升了施工的安全性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种沉降监测预警的地下洞室支护结构，包括：横梁、弹性立柱和底座，所述弹性立柱分别设置在横梁两端的下方，所述底座分别设置在弹性立柱的底部，所述横梁底部设置有数组沉降预警组件，所述沉降预警组件分别包括螺纹套、调节螺栓、浮动板和观测筒，两个螺纹套间隔设置在横梁底部，所述浮动板位于两个螺纹套下方，所述调节螺栓分别穿过浮动板而旋拧在螺纹套底部，所述观测筒平行设置在浮动板底部，所述观测筒中灌入有色溶液，利用调节螺栓的旋拧而调节观测筒的水平。通过上述方式，本发明所述的沉降监测预警的地下洞室支护结构，既增加了对地下洞室顶部的支撑，又能检测沉降变化，提升施工安全性。

技术研发人员：陈在铁;徐磊;曹茂森
受保护的技术使用者：沙洲职业工学院;河海大学
技术研发日：2018.10.19
技术公布日：2019.01.04