一种地铁隧道洞内变形监测报警装置的制作方法

1.本技术涉及隧道施工检测报警装置的领域，尤其是涉及一种地铁隧道洞内变形监测报警装置。


背景技术：

2.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，隧道的开挖会影响周边土体和环境，严重时将造成隧道主体坍塌，因此需要对隧道洞的变形进行实时监测。
3.相关技术中，如公告号cn206709813u的中国专利公开了一种可移动式隧道断面变形检测装置，其包括支撑板、安装在支撑板顶部的检测箱、转动设置于支撑板下方的滚轮和用于驱动滚轮转动的电机，检测箱上固设有传感器。将检测装置放置在隧道的轨道上，滚轮在电机的驱动下转动，使检测装置在轨道上移动，从而使传感器能够检测隧道上的断面变形。
4.针对上述相关技术，发明人认为：检测装置需要安装在隧道的轨道上，工作人员通过轨道输送物料时，影响检测装置对隧道洞变形的实时监测。


技术实现要素：

5.为了便于实时监测隧道洞的变形，本技术提供一种地铁隧道洞内变形监测报警装置。
6.本技术提供的一种地铁隧道洞内变形监测报警装置采用如下的技术方案：
7.一种地铁隧道洞内变形监测报警装置，包括用于发出激光信号的发射器、用于接收激光信号的接收器、用于反射激光信号的信号输送机构和用于报警的报警机构，所述发射器与隧道洞内壁固定连接，所述接收器与隧道洞内壁固定连接，所述信号输送机构与隧道洞内壁固定连接，所述报警机构与隧道洞内壁连接，所述接收器与报警机构电性连接。
8.通过采用上述技术方案，发信器发射的激光信号经信号输送机构反射到接收器上，当隧道洞内变形时，发射器、接收器和发射组件的位置发生偏移，导致接收器接收不到激光信号，此时接收器将信号发送给报警机构，报警机构发出报警信号，监测报警装置的各个部件均安装在隧道洞的内壁上，不易阻碍隧道洞内物料的输送，且能实现实时监测隧道的变形。
9.可选的，所述信号输送机构设置有多组，多组所述信号输送机构沿隧道周向排列。
10.通过采用上述技术方案，多个信号输送机构沿隧道周向与隧道洞内壁固定连接，多个信号输送机构经多次折射将激光信号传递给接收器，任意固定信号输送机构的内壁位置变形，会导致信号输送机构位置偏移，无法将激光信号反射给接收器，导致报警机构报警；信号输送机构越多，监测到的隧道洞内位置越多，对隧道洞内壁的监测力度越大。
11.可选的，所述信号输送机构包括反射组件，所述反射组件包括机壳和反光板，所述反光板与机壳固定连接，所述隧道洞内壁上设置有用于连接机壳与隧道洞内壁的连接组件。
12.通过采用上述技术方案，机壳通过连接组件安装在隧道洞内壁上，调整好机壳的位置，使反光板将射入的激光信号反射至下一个机构，实现激光信号的传递。
13.可选的，所述机壳与连接组件可拆卸连接。
14.通过采用上述技术方案，机壳与连接组件可拆卸连接，便于更换反射组件。
15.可选的，所述连接组件包括用于与隧道内壁固定连接的固定板、用于与固定板固定连接的齿轮盘和用于连接机壳的连接柱，所述连接柱与固定板插接配合，所述连接柱与齿轮盘同轴设置并卡接配合，所述固定板上设置有用于固定连接柱的固定组件。
16.通过采用上述技术方案，将连接柱插入固定板上，且连接柱与齿轮盘卡接配合，使连接柱不易相对于连接柱转动，用固定组件固定连接柱，从而使连接柱不易与固定板分离，完成反射组件的固定。
17.可选的，所述固定组件包括螺纹杆和连接套筒，所述螺纹杆与固定板固定连接，所述连接套筒与连接柱转动连接，所述连接套筒与螺纹杆螺纹连接。
18.通过采用上述技术方案，连接套筒与螺纹杆对齐，转动连接套筒，连接套筒带动连接柱向靠近固定板的方向移动，直至连接柱与齿轮盘卡接配合，完成反射组件的安装；需要调节反射组件的转动角度时，反向转动连接套筒，使连接柱与齿轮盘分离，此时连接套筒与螺纹杆未分离，转动连接柱以调节反射组件的转动角度，之后转动套筒以固定连接柱，完成反射组件转动角度的调节；将套筒和螺纹杆的设置，使连接柱不易向远离固定板的方向移动，同时便于调节反射组件的转动角度。
19.可选的，所述报警机构包括控制器和报警器，所述控制器与隧道洞内壁固定连接，所述接收器与控制器电性连接，所述报警器与隧道洞内壁固定连接，所述报警器与控制器电性连接。
20.通过采用上述技术方案，接收器未收到激光信号时，将报警信号传递给控制器，控制器控制报警器鸣笛、亮灯等报警信号。
21.可选的，所述报警机构还包括标记组件，所述标记组件包括固定壳、用于储存标记颜料的储料袋、用于刺破储料袋的穿刺针、用于固定穿刺针的铁块、用于驱动穿刺针移动的驱动弹簧和用于与铁块磁性连接的电磁铁，所述电磁铁与控制器电性连接，所述铁块通过驱动弹簧与固定壳连接，所述储料袋位于穿刺针背离驱动弹簧的一侧，并与固定壳固定连接，所述固定壳上设置有供标记颜料喷出的通道。
22.通过采用上述技术方案，控制器为电磁铁断电，铁块在驱动弹簧的驱动下与电磁铁分离，并带动穿刺针刺破储料袋，储料袋中的标记颜料喷洒在隧道洞的内壁上。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.发射器发出激光信号，激光信号在信号输送机构的反射作用下进入接收器，在隧道洞内变形时，发射器、接收器和信号输送机构的位置发生偏移，使接收器接收不到激光信号，此时接收器将报警信号传递给控制器，控制器控制报警器发出报警信号，监测报警装置均安装在隧道洞的内壁上，不易阻碍隧道洞内物料的输送，且能实现实时监测，便于检测隧道的变形；
25.反射激光信号的反射组件通过连接组件和固定组件固定在隧道洞内壁上，且反射组件与连接组件可拆卸连接，便于更换反射组件。
附图说明
26.图1是本技术实施例安装示意图；
27.图2是本技术实施例中信号输送机构的结构示意图；
28.图3是本技术实施例信号输送机构的爆炸示意图；
29.图4是本技术实施例中标记组件的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.100、发射器；200、接收器；300、信号输送机构；310、反射组件；311、机壳；312、接收通道；313、反射通道；314、反光板；320、连接组件；321、固定板；3211、齿轮槽；322、齿轮盘；323、连接柱；3231、插接槽；330、固定组件；331、螺纹杆；333、连接套筒；400、报警机构；410、控制器；420、报警器；430、标记组件；431、固定壳；4311、底板；4312、连接杆；432、驱动弹簧；433、电磁铁；434、铁块；435、穿刺针；436、储料袋。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种地铁隧道洞内变形监测报警装置。参照图1，监测报警装置与隧道洞内壁连接，其包括的发射器100、接收器200、信号输送机构300和报警机构400，信号输送机构300与报警机构400电性连接。发射器100发出激光信号，信号输送机构300将发射器100发出的激光信号折射给接收器200，当隧道洞内变形时，发射器100、接收器200和信号输送机构300的位置发生变化，使信号输送机构300无法将发射器100发出的激光信号折射给接收器200，此时接收器200将信号传递给报警机构400，报警机构400发出报警信号。监测报警装置均安装在隧道洞的内壁上，不易阻碍隧道洞内物料的输送，且能实时监测隧道的变形。
34.参照图1，信号输送机构300设置有三个，发射器100、接收器200和三个信号输送机构300位于隧道的同一竖直切面内，并沿隧道洞周向依次排列，发射器100和接收器200均与隧道洞内壁固定连接。
35.参照图2和图3，信号输送机构300包括反射组件310、连接组件320和固定组件330，反射组件310包括机壳311和反光板314，反光板314位于机壳311内，反光板314长度方向与机壳311长度方向夹角设置，反光板314与机壳311的内壁固定连接。机壳311上开设有供激光信号进入机壳311的接收通道312和供激光信号输出的反射通道313。激光信号通过接收通道312进入机壳311内，并被反光板314反射，反射之后的激光信号穿出反射通道313。三个信号输送机构300中，每个机壳311的接收通道312和反射通道313因激光传输方向的不同而不同。
36.参照图1和图3，固定机构包括固定板321、齿轮盘322和连接柱323，固定板321通过螺栓固定在隧道洞内壁上，固定板321背离隧道洞内壁的侧壁上开设有齿轮槽3211，齿轮盘322与齿轮槽3211的底壁固定连接。连接柱323与机壳311同轴固定连接，且连接柱323与齿轮盘322同轴设置，连接柱323背离机壳311的端壁上开设有用于容纳齿轮盘322的插接槽3231，连接柱323插入齿轮槽3211中，且插接槽3231的槽壁套设在齿轮盘322的外侧，在齿轮盘322齿牙和插接槽3231槽壁的抵接作用下，使连接柱323不易相对于固定板321转动。
37.参照图3，固定组件330包括螺纹杆331和连接套筒333，螺纹杆331的轴线齿轮槽
3211的轴线共线，且螺纹杆331与固定板321背离隧道洞内壁的侧壁垂直固定连接。螺纹杆331中空设置以供连接柱323穿过。连接套筒333与连接柱323同轴设置，且连接套筒333套设在连接柱323背离机壳311的一端，并与连接柱323转动连接，连接套筒333套设在螺纹杆331的外侧，并与螺纹杆331螺纹连接。
38.调整机壳311的位置，使接收通道312与激光信号输入方向对齐，将连接套筒333套设在螺纹杆331上，转动连接套筒333，连接套筒333与螺纹杆331螺纹连接，同时机壳311和连接柱323向靠近固定板321的方向移动，直至连接柱323插入固定板321的齿轮槽3211中，并与齿轮盘322卡接配合，完成反射组件310的安装。需要调节反射组件310转动角度时，反向转动连接套筒333，向远离固定板321的一侧拉动连接柱323，使连接柱323与固定板321分离，转动连接柱323，调整机壳311的转动角度，反向操作以上步骤，固定机壳311。
39.参照图1和图4，报警机构400包括控制器410、报警器420和标记组件430，控制器410与隧道洞内壁固定连接，接收器200与控制器410电性连接。报警器420与隧道洞内壁固定连接，报警器420与控制器410电性连接。接收器200未接收到激光信号时，向控制器410发出信号，控制器410控制报警器420鸣笛亮灯。
40.参照图1和图4，标记组件430包括固定壳431、驱动弹簧432、电磁铁433、铁块434、穿刺针435和储料袋436，固定壳431与隧道内壁固定连接，固定壳431包括两个底板和用于连接两个底板4311的连接杆4312，连接杆4312设置有六根，六根连接杆4312沿底板4311周向排列，标记颜料可以通过连接杆4312之间的通道穿出固定壳431。电磁铁433与固定壳431固定连接，电磁铁433与控制器410电性连接。铁块434与电磁铁433磁性连接，驱动弹簧432一端与固定壳431固定连接，另一端和铁块434固定连接以驱动铁块434向远离电磁铁433的方向移动。穿刺针435与铁块434背离电磁铁433的侧壁固定连接，储料袋436位于穿刺针435背离铁块434的一侧，储料袋436与固定壳431固定连接。
41.控制器410为电磁铁433断电，铁块434在驱动弹簧432的驱动下，带动穿刺针435穿透储料袋436，储料袋436中的标记颜料喷洒在隧道洞的内壁上。
42.本技术实施例一种地铁隧道洞内变形监测报警装置的实施原理为：
43.发射器100发出激光信号，激光信号经三个反射组件310反射，抵达接收器200。当隧道洞内变形时，发射器100、接收器200和反射组件310的位置发生偏移，激光信号无法抵达接收器200，接收器200将信号传递给控制器410，控制器410控制报警器420发出报警信号。控制器410为电磁铁433断电，铁块434在驱动弹簧432的驱动下带动穿刺针435将储料袋436刺破，标记颜料被喷洒在隧道内壁上。
44.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。