一种隧道监测传感器外接线路铺设装置及其使用方法

1.本发明涉及隧道工程技术领域，特别是涉及一种隧道监测传感器外接线路铺设装置及其使用方法。


背景技术：

2.为保证岩石隧道(尤其是围岩质量较差的隧道)施工质量与安全，开展隧道工程量测是隧道施工中一项重要工作。岩石隧道工程量测的对象主要包括围岩、衬砌、锚杆等等，这就要求监测所使用的部分传感器以永久埋入的方式固定在隧道拱顶、拱肩等部位。目前所使用的传感器多为有线式传感器，这就需要工作人员在喷射混凝土之前快速安装传感器和外接线缆。但在实际安装过程中，由于作业环境限制以及缺乏合适的线缆铺设工具，这导致作业人员工作效率较低，经常影响后续施工进程。
3.因此，亟需开发一种隧道监测传感器外接线路铺设装置及其使用方法，用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种隧道监测传感器外接线路铺设装置，包括：
5.线缆牵引器，所述线缆牵引器包括第一方形框架和第二方形框架，所述第一方形框架和所述第二方形框架呈镜像设置；所述第一方形框架和所述第二方形框架上均安装有若干线缆卡紧组件；所述第一方形框架和所述第二方形框架内均安装有可伸缩滚轮和固定滚轮，所述固定滚轮位于所述可伸缩滚轮的下方；所述第一方形框架上安装有插入式锁固开关，所述第二方形框架上开设有锁固卡槽，所述第一方形框架与所述第二方形框架通过所述插入式锁固开关和所述锁固卡槽可拆卸连接；
6.线缆固定导引器，所述线缆固定导引器包括两镜像设置的螺旋夹紧式框架，两所述螺旋夹紧式框架上均安装有导引组件，所述螺旋夹紧式框架底端螺接有若干蝶形螺栓。
7.优选的，所述可伸缩滚轮包括金属支架、支架固定壳和第一橡胶滚轮，所述第一方形框架和所述第二方形框架的顶端均滑动贯穿有所述金属支架的单杆段；所述金属支架的单杆段滑动套设有所述支架固定壳，两所述支架固定壳分别固接在所述第一方形框架和所述第二方形框架的顶端内壁；所述金属支架的单杆段上固定套设有方形卡，所述方形卡滑接在所述支架固定壳内；所述金属支架的单杆段套设有第一弹簧，所述第一弹簧位于所述方形卡的上方，所述第一弹簧的一端与所述方形卡固接，所述第一弹簧的另一端与所述支架固定壳内壁固接；所述金属支架的分叉段转动连接有所述第一橡胶滚轮，所述固定滚轮位于所述第一橡胶滚轮的下方。
8.优选的，所述固定滚轮包括固定支架和第二橡胶滚轮，所述第一方形框架和所述第二方形框架底端内壁均固接有所述固定支架，所述固定支架上转动连接有所述第二橡胶滚轮，所述第二橡胶滚轮位于所述第一橡胶滚轮的下方。
9.优选的，所述线缆卡紧组件包括线缆卡槽和l形卡扣，所述第一方形框架和所述第
二方形框架顶部相对侧外壁开设有若干所述线缆卡槽，若干所述线缆卡槽沿竖向等间隔设置；若干所述线缆卡槽内均转动连接有所述l形卡扣，所述l形卡扣的短边上开设有弧形开口。
10.优选的，所述插入式锁固开关包括凸形中空外壳、按钮和凸起卡扣，所述凸形中空外壳固接在所述第一方形框架的底侧端部，所述按钮和所述凸起卡扣均滑动贯穿所述凸形中空外壳；所述按钮与所述凸起卡扣之间设置有连杆，所述连杆的两端分别与所述按钮和所述凸起卡扣固接；所述按钮底端固接有第二弹簧，所述第二弹簧的底端与所述凸形中空外壳底端内壁固接；所述凸形中空外壳通过所述凸起卡扣与所述锁固卡槽可拆卸连接。
11.优选的，所述锁固卡槽开设在所述第二方形框架的底侧端部，所述锁固卡槽包括一与凸形中空外壳相适配的插槽和若干与所述凸起卡扣相适配的限位槽，若干所述限位槽等间隔开设在所述插槽的顶端，所述凸起卡扣与所述限位槽卡接。
12.优选的，所述导引组件包括固定导轮，所述固定导轮设置有若干个，若干所述固定导轮均转动连接在所述螺旋夹紧式框架的竖直段，且若干所述固定导轮沿竖直方向等间隔设置。
13.优选的，所述第一方形框架和所述第二方形框架相对侧内壁均转动连接有侧向导轮，所述侧向导轮为凹形滚筒。
14.优选的，所述第二方形框架底端固接有牵引环。
15.一种隧道监测传感器外接线路铺设装置的使用方法，使用上述的一种隧道监测传感器外接线路铺设装置，包括如下步骤：
16.s1、当钢拱架焊接固定完毕后，在钢拱架底部附近按需要布置线缆固定导引器和线缆牵引器；
17.s2、将传感器的线缆分别穿入固定导轮之间的空隙，再将线缆的端部分别置于卡紧组件内，并使用卡紧组件对线缆进行卡紧；
18.s3、在第二方形框架上捆绑牵引绳；
19.s4、作业人员站在工作台车上拉拽牵引绳使线缆牵引器沿工字钢移动，线缆在线缆牵引器的牵引作用下沿工字钢的腿部内侧布置；
20.s5、当线缆到达指定位置后，拨动卡紧组件，取出线缆并与传感器自带线缆相接；
21.s6、若需要从钢拱架的另一侧底部开始继续铺设线缆时，重复步骤s1-s5；
22.s7、当所有的线缆铺设完毕后，按压插入式锁固开关，使第一方形框架和第二方形框架解除连接，取下线缆牵引器。
23.本发明公开了以下技术效果：
24.1、本发明操作简单、适用性强，可以有效保障作业人员在沿钢拱架铺设传感器外接线缆时的安全性，并且可以较大程度地提高铺设外接线缆的作业效率。
25.2、本发明的线缆固定导引器可以避免外接线缆在铺设过程中从工字钢上脱落，同时还可以减少外接线缆与工字钢之间的摩擦力，降低作业人员牵引线缆时的作业强度。
26.3、本发明的外接线缆铺设方法可以降低喷射混凝土时，强大冲击力对外接线缆造成的损伤，进而可以提高传感器埋设的成功率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明的线缆牵引器安放示意图；
29.图2为本发明的线缆固定导引器安放示意图；
30.图3为第一线缆牵引器的结构示意图；
31.图4为第二线缆牵引器的结构示意图；
32.图5为可伸缩滚轮的结构示意图；
33.图6为金属支架的结构示意图；
34.图7为固定滚轮的结构示意图；
35.图8为插入式锁固开关的结构示意图；
36.图9为线缆固定导引器的结构示意图；
37.其中，1、线缆牵引器；1-1、第一方形框架；1-2、第二方形框架；1-3、线缆卡槽；1-3-1、圆形轴槽；1-4、l形卡扣；1-4-1、转轴；1-5、可伸缩滚轮；1-5-1、第一橡胶滚轮；1-5-2、金属支架；1-5-3、第一滚轴；1-5-4、支架固定壳；1-5-5、第一弹簧；1-5-6、方形卡；1-6、固定滚轮；1-6-1、第二橡胶滚轮；1-6-2、固定支架；1-6-3、第二滚轴；1-7、插入式锁固开关；1-7-1、按钮；1-7-2、第二弹簧；1-7-3、连杆；1-7-4、凸起卡扣；1-7-5、凸形中空外壳；1-8、侧向导轮；1-9、锁固卡槽；1-10、牵引环；2、线缆；3、线缆固定导引器；3-1、固定导轮；3-2、螺旋夹紧式框架；3-3、蝶形螺栓；3-4、螺纹孔；4、工字钢。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一机构分实施例，而不是全机构的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
40.本发明提供一种隧道监测传感器外接线路铺设装置，包括：
41.线缆牵引器1，线缆牵引器1包括第一方形框架1-1和第二方形框架1-2，第一方形框架1-1和第二方形框架1-2呈镜像设置；第一方形框架1-1和第二方形框架1-2上均安装有若干线缆卡紧组件；第一方形框架1-1和第二方形框架1-2内均安装有可伸缩滚轮1-5和固定滚轮1-6，固定滚轮1-6位于可伸缩滚轮1-5的下方；第一方形框架1-1上安装有插入式锁固开关1-7，第二方形框架1-2上开设有锁固卡槽1-9，第一方形框架1-1与第二方形框架1-2通过插入式锁固开关1-7和锁固卡槽1-9可拆卸连接；
42.线缆固定导引器3，线缆固定导引器3包括两镜像设置的螺旋夹紧式框架3-2，两螺旋夹紧式框架3-2上均安装有导引组件，螺旋夹紧式框架3-2底端螺接有若干蝶形螺栓3-3。
43.进一步的，第一方形框架1-1和第二方形框架1-2均为铝合金材质。
2，第二弹簧1-7-2的底端与凸形中空外壳1-7-5底端内壁固接；凸形中空外壳1-7-5通过凸起卡扣1-7-4与锁固卡槽1-9可拆卸连接。
56.进一步的，锁固卡槽1-9开设在第二方形框架1-2的底侧端部，锁固卡槽1-9包括一与凸形中空外壳1-7-5相适配的插槽和若干与凸起卡扣1-7-4相适配的限位槽，若干限位槽等间隔开设在插槽的顶端，凸起卡扣1-7-4与限位槽卡接。通过设置若干限位槽可以使第一方形框架1-1和第二方形框架1-2进行连接时拥有多个档位，以适用于不同尺寸规格的工字钢4。
57.当将凸形中空外壳1-7-5插入锁固卡槽1-9时，凸起卡扣1-7-4与限位槽卡接，第一方形框架1-1与第二方形框架1-2连接，当按下按钮1-7-1时由于连杆1-7-3将按钮1-7-1与凸起卡扣1-7-4连成一整体，因此凸起卡扣1-7-4向凸形中空外壳1-7-5内移动，凸起卡扣1-7-4与限位槽解除连接，因此第一方形框架1-1与第二方形框架1-2解除连接。
58.进一步的，导引组件包括固定导轮3-1，固定导轮3-1设置有若干个，若干固定导轮3-1均转动连接在螺旋夹紧式框架3-2的竖直段，且若干固定导轮3-1沿竖直方向等间隔设置。
59.进一步的，第一方形框架1-1和第二方形框架1-2相对侧内壁均转动连接有侧向导轮1-8，侧向导轮1-8为凹形滚筒，通过在第二方形框架1-2和第二方形框架1-2的相对侧内壁上安装侧向导轮1-8，能够使线缆牵引器1更好的在工字钢4上移动。
60.进一步的，为了使牵引绳能够更方便的与第二方向框架进行固定，第二方形框架1-2底端固接有牵引环1-10。
61.一种隧道监测传感器外接线路铺设装置的使用方法，使用上述的一种隧道监测传感器外接线路铺设装置，包括如下步骤：
62.s1、当钢拱架焊接固定完毕后，在钢拱架底部附近按需要布置线缆固定导引器3和线缆牵引器1；
63.进一步的，线缆固定导引器3在安装时，先将螺旋夹紧式框架3-2下部的凹形结构卡在工字钢4腿部，并使多个固定导轮3-1与工字钢4腰部顶紧，再拧紧蝶形螺栓3-3，使线缆固定导引器3固定在钢拱架上。
64.进一步的，作业人员可以在相对安全的位置安装多个线缆固定导引器3。
65.进一步的，线缆牵引器1在安装时，将第一方形框架1-1和第二方形框架1-2至于工字钢4的两侧，并通过可伸缩滚轮1-5和固定滚轮1-6夹住工字钢4的腿部，将第一方形框架1-1上的插入式锁固开关1-7插入第二方形框架1-2上的锁固卡槽1-9，并使侧向导轮1-8紧贴工字钢4腿部。
66.s2、将传感器的线缆2分别穿入固定导轮3-1之间的空隙，再将线缆2的端部分别置于卡紧组件内，并使用卡紧组件对线缆2进行卡紧；
67.将线缆2的端部分别置于的线缆卡槽1-3内，并转动l形卡扣1-4，通过l形卡扣1-4的弧形开口和线缆卡槽1-3之间的间隙卡紧线缆2。
68.s3、在第二方形框架1-2上捆绑牵引绳；
69.s4、作业人员站在工作台车上拉拽牵引绳使线缆牵引器1沿工字钢4移动，线缆2在线缆牵引器1的牵引作用下沿工字钢4的腿部内侧布置；
70.s5、当线缆2到达指定位置后，拨动卡紧组件，取出线缆2并与传感器自带线缆相
接；
71.s6、若需要从钢拱架的另一侧底部开始继续铺设线缆2时，重复步骤s1-s5；
72.s7、当所有的线缆2铺设完毕后，按压插入式锁固开关1-7，使第一方形框架1-1和第二方形框架1-2解除连接，取下线缆牵引器1。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
74.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。