套管4内固定着综合位移计5，综合位移计5通过连结构件6穿过紧固托板8与数据处理及报警系统9相连接，数据处理及报警系统9上有液晶显示屏幕13，系统上有开关按钮14、置零按钮10、设置按钮15和测量按钮11四个按键，下方有可以发出报警信号的扩音装置12。
[0029]综合位移计位5于仪器保护套管4内，仪器保护套管4下方与紧固托板8固定连接，紧固托板8上有紧固膨胀螺栓7。
[0030]如图2所示，数据处理及报警系统9内包含数据处理程序及控制电路。仪器安装完成后，按开关按钮14打开仪器，按置零按钮10将仪器内数据清零，按设置按15钮仪器内液晶显示屏13可显示，设置测量间隔时间、沉降速度预警阀值、累计沉降量预警阀值，设置完成后按测量按钮即可开始自动测量；当所测沉降速度或累计沉降量达到或超过预警阀值后，报警信号通过扩音装置12发出报警声。
[0031]如图3所示，数据处理及报警系统使用时，打开开关，预设相应的阈值，开始测量，数据测量传输，数据处理及报警系统差值计算，判断是否达到阈值，是，则自动报警，否则，继续测量。
[0032]隧道拱顶沉降自动测量报警仪器的使用方法，包括以下步骤:
[0033](I)在隧道浅埋段、进出口段或是围岩较破碎段，根据所选择拱顶沉降自动测量报警仪器的尺寸，在隧道拱顶进行钻孔；
[0034](2)钻孔完成后，在钻孔内装入锚固剂，同时将拱顶沉降自动测量报警仪器插入，并灌注少量水泥砂浆，锚固探头与锚固剂等紧密接触，使仪器快速有效固定在孔内；
[0035](3)仪器下方紧固托板与隧道围岩紧密接触，在紧固膨胀螺栓孔位置利用冲击钻钻孔，然后将紧固碰撞螺栓拧入，将仪器进一步固定；
[0036](4)仪器安装固定完成后，按开关按钮打开仪器，按置零按钮将仪器内数据清零，按设置按钮，仪器内液晶显示屏幕可显示，设置测量间隔时间、沉降速度预警阀值、累计沉降量预警阀值，设置完成后按测量按钮即可开始自动测量；
[0037](5)当所测沉降速度或累计沉降量达到或超过预警阀值后，报警信号通过扩音装置发出报警声，此时应尽快撤离施工人员，采取相应工程措施，保证施工安全。
[0038]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，包括多个锚固探头，所述多个锚固探头分别通过各自的连接杆线与综合位移计连接，所述综合位移计与数据处理及报警系统相连，锚固探头将测量的信号通过连接杆线与综合位移计传送至数据处理及报警系统，数据处理及报警系统将接收的信号转变为隧道拱顶沉降速度或累计沉降量，当隧道拱顶沉降速度或累计沉降量达到或超过预警阀值后，数据处理及报警系统启动报警信号进行报警。2.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，所述综合位移计位于仪器保护套管内，仪器保护套管与紧固托板固定连接，紧固托板的上部及下部分别设置有紧固膨胀螺栓。3.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，所述综合位移计通过连结构件穿过紧固托板与数据处理及报警系统相连接，数据处理及报警系统上部设有液晶显示屏，系统中部还设有开关、置零、设置和测量四个按键，下部设有可以发出报警信号的扩音装置。4.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，所述连接杆线穿过支撑托板，支撑托板与仪器保护套管固定连接。5.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，所述多个锚固探头以对称布置的方式与综合位移计相连，且以中间的锚固探头与综合位移计的连接杆线为中心轴线且长度最长，以中间的锚固探头与综合位移计的连接杆线为轴线，在其两侧的连接杆线按照等间距依次递减对称布置。6.如权利要求1-5任一所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，所述仪器放置在隧道浅埋段、进出口段或是围岩较破碎段。7.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器，其特征是，仪器安装完成后，按开关按钮打开仪器，按置零按钮将仪器内数据清零，按设置按钮，仪器内液晶显示屏幕可显示，设置测量间隔时间、沉降速度预警阀值、累计沉降量预警阀值，设置完成后按测量按钮即可开始自动测量；当所测沉降速度或累计沉降量达到或超过预警阀值后，报警信号通过扩音装置发出报警声。8.如权利要求1所述的隧道拱顶沉降自动测量报警仪器的使用方法，其特征是，包括以下使用步骤: (1)在隧道浅埋段、进出口段或是围岩较破碎段，根据所选择拱顶沉降自动测量报警仪器的尺寸，在隧道拱顶进行钻孔； (2)钻孔完成后，在钻孔内装入锚固剂，同时将拱顶沉降自动测量报警仪器插入，并灌注少量水泥砂浆使仪器快速有效固定在孔内； (3)仪器下方紧固托板与隧道围岩紧密接触，在紧固膨胀螺栓孔位置利用冲击钻钻孔，然后将紧固碰撞螺栓拧入，将仪器进一步固定； (4)仪器安装固定完成后，按开关按钮打开仪器，按置零按钮将仪器内数据清零，按设置按钮，仪器内液晶显示屏幕可显示，设置测量间隔时间、沉降速度预警阀值、累计沉降量预警阀值，设置完成后按测量按钮即可开始自动测量； (5)当所测沉降速度或累计沉降量达到或超过预警阀值后，报警信号通过扩音装置发出报警声，此时应尽快撤离施工人员，采取相应工程措施，保证施工安全。
【专利摘要】本发明公开了隧道拱顶沉降自动测量报警仪器及使用方法，包括锚固探头，锚固探头与综合位移计通过连接杆线连接，连接杆线穿过支撑托板，支撑托板与仪器保护套管固定连接，仪器保护套管内固定着综合位移计，综合位移计通过连结构件穿过紧固托板与数据处理及报警系统相连接，数据处理及报警系统上有液晶显示屏幕，系统上有开关、置零、设置和测量四个按键，下方有可以发出报警信号的扩音装置。本发明的仪器可以用于隧道浅埋地段、隧道进出口段以及隧道围岩较破碎段拱顶沉降的实时测量，能够及时快速的对危险情况进行预警，避免人员伤亡。
【IPC分类】G01C5/00, E21F17/18
【公开号】CN105157673
【申请号】CN201510604296
【发明人】许振浩, 孙超群, 石少帅, 李利平, 李术才, 张乾青, 吴静, 张延欢, 周轮
【申请人】山东大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月21日