一种监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法及其结构与流程

技术特征：
1.一种监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法，它包括测距装置(1)、反射装置ⅰ(2)、数据处理装置(3)及报警装置(4)，其特征在于：该方法在测距装置(1)上设有倾角仪(6)，通过倾角仪(6)以获取测距装置(1)光线夹角的变化；在拱状建筑物拱顶悬挂下端面水平的反射装置ⅱ(5)以便于弧形拱顶沉降的计算。2.根据权利要求1所述的监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法，其特征在于，它包括以下步骤：(1)在拱状建筑物左右两侧分别安装有测距装置(1)和反射装置ⅰ(2)，在拱状建筑物拱顶吊装有反射装置ⅱ(5)，所述反射装置ⅱ(5)下端面在重力作用下保持水平，所述测距装置(1)的光线打在反射装置ⅱ(5)的下端面并实现反射测距。(2)根据光线角度变化，自适应计算拱顶沉降和周边收敛：安装测距装置(1)和倾角仪(6)，通过人工预先设定各监测的参数；所述参数具体为：预先设定测距装置(1)射在反射装置ⅱ(5)上的光线与水平线的夹紧为θ1，测距装置(1)与反射装置ⅱ(5)监测点的初始距离为l1；预先设定测距装置(1)与反射装置ⅰ(2)之间水平反射，测距装置(1)与反射装置ⅰ(2)的距离初始测距为l2；拱顶沉降量h和周边收敛l
收
的公式具体如下：
①
当只发生拱顶沉降，周边未收敛,倾角仪(6)的角度未发生变化：h＝(l1‑
l3)sinθ
1 (1)l
收
＝0 (2)其中l3为拱顶沉降后，测距装置(1)与反射装置ⅱ(5)的距离；
②
当只发生周边收敛,拱顶未沉降，倾角仪(6)的角度未发生变化：h＝0 (3)l
收
＝l2‑
l
4 (4)其中l4为周边收敛后，测距装置(1)与反射装置的距离；
③
当发生拱顶沉降，周边发生收敛,倾角仪(6)的角度发生变化：h＝【l1‑
l5sin(θ1‑
θ2)/sin(1800‑
θ1)】sinθ
1 (5)l
收
＝l2‑
l6cosθ
2 (6)其中,l5为拱顶沉降后测距装置(1)与反射装置ⅱ(5)的距离,θ1为预设定光线与水平线的夹角；θ2为倾角仪(6)变化的角度：l6为周边收敛后,测距装置(1)与反射装置的距离；(3)数据处理装置(3)发现拱顶沉降和周边收敛超出阈值，向报警装置(4)发出报警信号。3.一种监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的结构，它包括测距装置(1)、反射装置ⅰ(2)、数据处理装置(3)及报警装置(4)，所述测距装置(1)、反射装置ⅰ(2)分别位于拱状建筑物左右两侧，所述数据处理装置(3)分别与测距装置(1)和报警装置(4)无线连接，其特征在于：在拱状建筑物的拱顶悬挂有反射装置ⅱ(5)，所述反射装置ⅱ(5)在重力作用下其下端面水平，所述测距装置(1)激光照在反射装置ⅱ(5)的下端面，在测距装置(1)上设有倾角仪(6)。4.根据权利要求3所述的监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法及其结构，其特征在于：所述的反射装置ⅱ(5)为悬挂的水平板。5.根据权利要求3所述的监控拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法及其结构，其特
征在于：所述反射装置ⅰ(2)通过挂绳悬挂在拱状建筑物的一侧。

技术总结
本发明公开一种监控隧道、采煤巷道、地下管廊、拱桥等拱形建筑物拱顶沉降和周边收敛的方法及其结构，它包括测距装置、反射装置Ⅰ、数据处理装置及报警装置，该方法在测距装置上设有倾角仪，通过倾角仪以获取测距装置光线夹角的变化；在拱状建筑物拱顶悬挂下端面水平的反射装置Ⅱ以便于弧形拱顶沉降的计算；本发明有利于对拱状建筑物拱顶沉降和周边收敛进行实时监控，有利于节省人力物力并确保安全。有利于节省人力物力并确保安全。有利于节省人力物力并确保安全。


技术研发人员：杨健 龙万学 刘发林 邹源江 王文青
受保护的技术使用者：北京久感科技有限公司
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/10/23