隧道力学监测仪器保护装置及使用方法

摘要

本发明涉及一种隧道力学监测仪器保护装置及使用方法，包括刚性伸缩套管和柔性橡胶保护帽，所述的刚性伸缩套管包括外管和内管，所述的内管和外管之间沿轴线方向可以相对移动；在所述的外管上安装有可拆装的绕线器，所述的可拆装绕线器上设有两个齿轮，在所述的内管上设有齿轮槽，所述的齿轮槽与所述的齿轮配合，通过内管的移动带动所述的绕线器旋转，在内管拉出读取数据时，绕线器转动放线；读取完数据推回时，绕线器转动收线。本发明研究了隧道监控量测中监测仪器的保护方法，解决了在隧道复杂环境中仪器数据线保存困难、容易损坏的问题。本项发明，前人尚未有研究。

权利要求

1.一种隧道监测仪器保护装置，其特征在于，包括刚性伸缩套管和柔性橡胶保护帽，所述的刚性伸缩套管包括外管和内管，所述的内管和外管之间沿轴线方向可以相对移动；在所述的内管一端敞口，另一端设有分线面板，在所述的分线面板上设有多个分线孔；在所述的外管上安装有可拆装的绕线器，所述的绕线器上设有两个齿轮，在所述的内管上设有齿轮槽，所述的齿轮槽设置在卡槽的一个面上，且沿内管的轴线分布；所述的齿轮槽与所述的齿轮配合，通过内管的移动带动所述的绕线器旋转，在内管拉出读取数据时，绕线器转动放线；读取完数据推回时，绕线器转动收线。

2.如权利要求1所述的隧道监测仪器保护装置，其特征在于，所述内管的侧壁上沿轴线方向相对其中心线对称设置有两个所述卡槽，所述的外管内壁上设有与所述卡槽配合的两个凸起，通过卡槽与凸起的配合实现内管和外管的轴向相对移动。

3.如权利要求2所述的隧道监测仪器保护装置，其特征在于，所述的凸起为沿外管轴线方向设置的矩形块结构，在该矩形块结构上设有绕线器卡槽。

4.如权利要求3所述的隧道监测仪器保护装置，其特征在于，所述的绕线器包括一个连接轴，在所述的连接轴的两端各安装有一个齿轮，在连接轴的中间部分连接有多个矩形块，在每个矩形块上设有一个绕线孔，相邻的矩形块之间形成绕线槽。

5.如权利要求4所述的隧道监测仪器保护装置，其特征在于，所述连接轴的两端卡装在所述的绕线器卡槽上。

6.如权利要求1所述的隧道监测仪器保护装置，其特征在于，柔性橡胶保护帽预留一部分长度到初支结构面外。

7.如权利要求1-6任一所述的隧道监测仪器保护装置的使用方法，包括以下步骤：

A.将数据线头穿过绕线器的绕线孔，按需求预留一定的长度，将剩余的数据线绕在绕线器的绕线槽内，将绕线器装入外管；

B.将预留的数据线端头穿过内管分线面板的分线孔，对数据线端头分别标记后，将内管全部装入外管；

C.将柔性橡胶保护帽套在外管外，再将组装完成的保护装置固定在隧道钢拱架上；

D.在隧道初期支护喷射混凝土施做完成后，将柔性橡胶保护帽抽出，即可将内管拉出，连接数据线进行测量；测完后将内管推回外管内，将柔性橡胶保护帽再塞回去，以保护数据线遭受外部破坏。

说明书

隧道力学监测仪器保护装置及使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种隧道监控量测技术，尤其是一种隧道力学监测仪器保护装置及使用方法。

背景技术

[0002] 21世纪是隧道及地下空间大发展的年代，山岭隧道、地下铁道、城市地下空间开发利用等工程在全国各地正如火如荼地开展。为了研究隧道结构与围岩体的空间变形和力学作用，以及对隧道结构的安全性能进行监测控制，需要对隧道进行监控量测。监控量测的内容主要包括围岩-支护结构的空间变形和围岩-支护结构的力学作用。对于围岩-支护结构的力学作用的监测，采用在支护结构内埋设力学监测仪器的方式，如压力盒、钢架应变计、混凝土应变计等。但由于隧道内工作环境复杂，监测仪器的数据线经常面临被破坏的情况。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为克服上述困难，提供一种隧道力学监测仪器保护装置，该装置使用方法简单，且能够切实保护和收纳仪器的保护装置，为在隧道内方便快捷且稳定地测取力学数据提供条件。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

[0005] 一种隧道监测仪器保护装置，包括刚性伸缩套管和柔性橡胶保护帽，所述的刚性伸缩套管包括外管和内管，所述的内管和外管之间沿轴线方向可以相对移动；在所述的外管上安装有可拆装的绕线器，所述的可拆装绕线器上设有两个齿轮，在所述的内管上设有齿轮槽，所述的齿轮槽与所述的齿轮配合，通过内管的移动带动所述的绕线器旋转，在内管拉出读取数据时，绕线器转动放线；读取完数据推回时，绕线器转动收线。

[0006] 进一步的，在所述的内管一端敞口，另一个端设有分线面板，在所述的分线面板上设有多个分线孔；便于对多根数据线有条理地进行编号和读取数据

[0007] 进一步的，所述内管的侧壁上沿轴线方向相对其中心线对称设置有两个卡槽，所述的外管内壁上设有与所述的卡槽配合的两个凸起，通过槽与凸起的配合实现内管和外管的轴向相对移动。

[0008] 进一步的，所述的凸起为沿外管轴线方向设置的矩形块结构，在该矩形块结构上设有绕线器卡槽。

[0009] 进一步的，所述的齿轮槽设置在卡槽的一个面上，且沿内管的轴线分布。

[0010] 进一步的，所述的绕线器包括一个连接轴，在所述的连接轴的两端各安装有一个齿轮，在连接轴的中间部分连接有多个矩形块，在每个矩形块上设有一个绕线孔，相邻的矩形块之间形成绕线槽。

[0011] 数据线从保护装置的左侧穿入后，穿过绕线孔，在绕线槽上缠绕几圈后，从引线孔引出。

[0012] 进一步的，所述连接轴的两端卡装在所述的绕线器卡槽上。

[0013] 进一步的，柔性保护帽预留一部分长度到初支结构面外。

[0014] 本发明针对上述装置还提出了一种使用方法，包括以下步骤：

[0015] A.将数据线头穿过绕线器的绕线孔，按需求预留一定的长度，将剩余的数据线绕在绕线器的绕线槽内，将绕线器装入外管；

[0016] B.将预留的数据线端头穿过内管分线面板的分线孔，对数据线端头分别标记后，将内管全部装入外管；

[0017] C.将橡胶帽套在外管外，再将组装完成的保护装置固定在隧道钢拱架上；

[0018] D.在隧道初期支护喷射混凝土施做完成后，将橡胶帽抽出，即可将内管拉出，连接数据线进行测量；测完后将内管推回外管内，将橡胶帽再塞回去，以保护数据线遭受外部破坏。

[0019] 本发明研究了隧道力学监测中监测仪器的保护方法，解决了在隧道复杂环境中数据线保存困难、容易损坏的问题。本项发明，前人尚未有研究。

[0020] 本发明解决了隧道中监测仪器数据线容易被破坏，以及数据线收纳杂乱无章的问题，具有以下优点：

[0021] 1、刚性套管安设在初支结构内部，保护数据线不受喷射混凝土覆盖，并为数据线的收纳整理提供空间；

[0022] 2、柔性保护帽预留一部分长度到初支结构面外，避免数据线被喷射混凝土封堵在混凝土内，同时杜绝数据线受到来自外部如爆破碎石、施工机械等的破坏；

[0023] 3、刚性套管分为伸缩式的两截，可以对套管的长度进行控制，避免单节套管因为过长伸出支护结构遭到施工机械破坏，或者因为过短被喷射混凝土埋住的问题；

[0024] 4、内管端头有分线面板，便于对多根数据线有条理地进行编号和读取数据；

[0025] 5、外管内有可装卸式绕线器，绕线器受内管的齿轮槽带动转动，在内管拉出读取数据时，绕线器转动放线；读取完数据推回时，绕线器转动收线。可以方便地对管内储存的数据线进行收纳整理，避免数据线在管内杂乱无章地绕成一团。

附图说明

[0026] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

[0027] 图1是本发明结构示意图；

[0028] 图2是本发明外管纵剖面图；

[0029] 图3是本发明内管纵剖面图；

[0030] 图4是本发明中绕线器结构图；

[0031] 图中：1.橡胶帽；2.内管；3.外管；4.绕线器；5.分线面板；6.分线孔；7.齿轮槽；8.凸起；9.绕线器卡槽；10.绕线器轴；11.绕线器传动齿轮；12.绕线孔；13.绕线槽，14卡槽。

具体实施方式

[0032] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0033] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0034] 正如背景技术所介绍的，现有技术中由于隧道内工作环境复杂，监测仪器的数据线经常面临被破坏的情况，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种隧道力学监测仪器保护装置。

[0035] 本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种隧道监测仪器辅助保护装置，包括橡胶帽1、外管3、内管2，将套管分为外管3和内管2两截，通过管槽8连接；在外管3内安设有可拆装绕线器4，通过内管2上的齿轮槽7啮合绕线器传动齿轮11使绕线器4转动；在内管2的外端头安有分线面板5，面板上有多个分线孔6。

[0036] 保护装置由刚性伸缩套管2、3和柔性橡胶保护帽1组成。刚性套管分为伸缩式的两截，可以对套管的长度进行控制，避免单节套管因为过长伸出支护结构遭到施工机械破坏，或者因为过短被喷射混凝土埋住的问题；

[0037] 具体的，如图2所示，所述外管的两端敞口，在其内壁上沿着其轴线方向设有两个凸起8，凸起的形状为矩形块结构，矩形块在长度上等于外管的长度；且两个凸起相对于外管的轴线对称；

[0038] 在所述的凸起设有绕线器卡槽9，绕线器卡槽9的形状为L形；设计成L型是方便绕线器取出和放入。

[0039] 如图3所示，内管2一端敞口，另一个端设有分线面板5，在所述的分线面板5上设有多个分线孔6；便于对多根数据线有条理地进行编号和读取数据；

[0040] 内管的侧壁上沿轴线方向相对其中心线对称设置有两个卡槽14，所述的外管内壁上设有与所述的卡槽14配合的两个凸起，通过槽与凸起的配合实现内管和外管的轴向相对移动。

[0041] 在所述的两个卡槽的一个面上设有齿轮槽7，该齿轮槽7沿着内管的轴线分步；

[0042] 如图4所示，绕线器包括一个连接轴10，在所述的连接轴的两端各安装有一个齿轮11，在连接轴10的中间部分连接有多个矩形块，在每个矩形块上设有一个绕线孔12，相邻的矩形块之间形成绕线槽13。所述连接轴的两端卡装在所述的绕线器卡槽上。

[0043] 在外管内有可装卸式绕线器，绕线器受内管的齿轮槽带动转动，在内管拉出读取数据时，绕线器转动放线；读取完数据推回时，绕线器转动收线。可以方便地对管内储存的数据线进行收纳整理，避免数据线在管内杂乱无章地绕成一团。

[0044] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。