用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置和方法与流程

本发明涉及一种在线监测装置和方法，尤其是一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置和方法。

背景技术：

1、为了提高高速隧道的施工效率，在符合地质状况中，通过拱形支护组件10和预制仰 拱组件20进行组装得到高速隧道，为了保证高速隧道的使用可靠性能，需要对拱形支护组件10和预制仰 拱组件20的参数进行在线监测，因此用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置是一种重要的建筑施工监测装置，在现有的用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置中，还没有一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置，还都是当完成拱形支护组件10和预制仰 拱组件20进行组装后，通过人工观察和对拱形支护组件10和预制仰 拱组件20之间的连接缝隙进行测量，从而判定高速隧道预制装衬部件的性能，由于使用的外部检测，从而影响了对高速隧道预制装衬部件的在线监测的精确度，

2、本发明通过对处于安装状态中的拱形支护组件10和预制仰 拱组件20的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测的技术特征，对通过人工观察和对拱形支护组件10和预制仰 拱组件20之间的连接缝隙进行测量的技术问题进行了在技术层面上进行有效的探索研究，

3、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术，基于申请人于2024年4月18日提供的具有工作过程中解决实际技术问题的技术交底书、通过检索得到相近的专利文献和背景技术中现有的技术问题、技术特征和技术效果，做出本发明的申请技术方案。

技术实现思路

1、本发明的客体是一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置，

2、本发明的客体是一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测方法。

3、为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置和方法，因此提高了对高速隧道预制装衬部件的在线监测的精确度。

4、为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置，包含有安装在拱形支护组件上的裂缝传感器、安装在拱形支护组件和预制仰 拱组件之间的位移传感器组、安装在预制仰 拱组件中的钢筋计传感器组。

5、由于设计了裂缝传感器、位移传感器组和钢筋计传感器组，通过裂缝传感器，实现了对拱形支护组件的状态信号拾取，通过位移传感器组，实现了对拱形支护组件和预制仰拱组件之间的位置状态信号拾取，通过钢筋计传感器组，实现了对预制仰 拱组件中的钢筋骨架的状态信号拾取，实现了对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测，解决了对通过人工观察和对拱形支护组件和预制仰 拱组件之间的连接缝隙进行测量的技术问题，因此提高了对高速隧道预制装衬部件的在线监测的精确度。

6、本发明设计了，按照对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测的方式把裂缝传感器、位移传感器组和钢筋计传感器组相互联接。

7、本发明设计了，按照对预制仰 拱组件中的钢筋骨架的状态信号拾取的方式把钢筋计传感器组与裂缝传感器和位移传感器组联接。

8、本发明设计了，位移传感器组设置为包含有第一位移传感器和第二位移传感器。

9、本发明设计了，钢筋计传感器组设置为包含有第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器。

10、以上五个技术方案的技术效果在于：实现了对拱形支护组件和预制仰拱组件的受力状态进行在线监测，实现了对拱形支护组件的安装位置进行在线监测，实现了对高速隧道预制装衬部件进行在线监测。

11、本发明设计了，还包含有第一附件装置并且第一附件装置设置在预制仰拱组件上，第一附件装置设置为rfid预埋件。

12、本发明设计了，还包含有第二附件装置并且第二附件装置设置在钢筋计传感器组上，第二附件装置设置为包含有捆扎带ⅰ、捆扎带ⅱ、电缆回环、传输电缆和捆扎带ⅲ。

13、以上两个技术方案的技术效果在于：实现了其它部件的集成安装，扩展了本发明的技术效果。

14、本发明设计了，在拱形支护组件上设置有裂缝传感器，在预制仰 拱组件中分别设置有、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件并且在拱形支护组件和预制仰 拱组件之间分别设置有第一位移传感器和第二位移传感器。

15、以上技术方案的技术效果在于：通过裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件，组成了本发明的基础技术方案，解决了本发明的技术问题。

16、本发明设计了，拱形支护组件设置为包含有中间拱部、端头弧形部和托块部并且中间拱部的端头设置为与端头弧形部的内端端面部联接，端头弧形部的内侧面部设置为与托块部的下端端面部联接并且中间拱部的外侧面部设置为与裂缝传感器联接，端头弧形部的外端端面部分别设置为与第一端面钢筋计传感器和第二端面钢筋计传感器相对应分布并且托块部的内端端面部分别设置为与第一位移传感器和第二位移传感器接触式联接，中间拱部和端头弧形部分别设置为c字形片状体并且托块部设置为下端端面部具有弧形面的凸字形条状体，托块部的收缩部下端端面部设置为与预制仰 拱组件联接。

17、本发明设计了，在预制仰 拱组件的仰 拱部的端面部设置有台阶面体并且在仰拱部中设置有预留孔体，台阶面体设置为与拱形支护组件联接，在仰 拱部的上端端面中间部设置有rfid预埋件并且在台阶面体的下竖部中分别设置有第一端面钢筋计传感器和第二端面钢筋计传感器，台阶面体的上竖部设置为与第一位移传感器和第二位移传感器联接并且在预留孔体的周边部中设置有内置钢筋计传感器，仰 拱部设置为下端端面具有弧形面的块状体并且台阶面体设置为l字形端头体，预留孔体设置为圆形孔并且预留孔体分别设置为沿仰 拱部的横向中心线和竖向中心线间隔排列分布。

18、以上两个技术方案的技术效果在于：实现了对高速隧道预制装衬部件进行组成，实现了对裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件的安装。

19、本发明设计了，裂缝传感器设置为振弦式表面测缝计并且裂缝传感器的其中一个端头设置为通过膨胀螺栓与位于中间拱部的裂缝体的其中一侧部联接，裂缝传感器的其中另一个端头设置为通过膨胀螺栓与位于中间拱部的裂缝体的其中另一侧部联接。

20、以上技术方案的技术效果在于：实现了对拱形支护组件的受理状态信号进行拾取。

21、本发明设计了，第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器分别设置为振弦式两向应变计并且第一端面钢筋计传感器和第二端面钢筋计传感器分别设置为与位于台阶面体的下竖部的钢筋捆绑式联接，内置钢筋计传感器设置为与位于预留孔体的周边部的钢筋捆绑式联接。

22、以上技术方案的技术效果在于：实现了对预制仰 拱组件的受理状态信号进行拾取。

23、本发明设计了，第一位移传感器和第二位移传感器分别设置为压力盒并且第一位移传感器的其中一个端面部和第二位移传感器的其中一个端面部分别设置为与拱形支护组件接触式联接，第一位移传感器的其中另一个端面部和第二位移传感器的其中另一个端面部分别设置为与预制仰 拱组件沉入式联接。

24、以上技术方案的技术效果在于：实现了对拱形支护组件与预制仰 拱组件之间的安装位置状况信号进行拾取。

25、本发明设计了，rfid预埋件设置为射频识别模块并且rfid预埋件设置为与预制仰拱组件嵌入式联接。

26、以上技术方案的技术效果在于：实现了对在线监测的拱形支护组件与预制仰拱组件的位置进行识别。

27、本发明设计了，第一端面钢筋计传感器和第二端面钢筋计传感器分别设置为沿台阶面体的下竖部间隔排列分布，内置钢筋计传感器设置为沿仰 拱部的横向中心线间隔排列分布，位于置上位置的内置钢筋计传感器组和位于置下位置的内置钢筋计传感器组设置为与预留孔体处于夹持方式分布。

28、以上技术方案的技术效果在于：实现对预制仰 拱组件的内部钢筋骨架进行全方位进行在线监测。

29、本发明设计了，裂缝传感器、第一位移传感器和第二位移传感器与第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器设置为按照内置传感部件的方式分布并且裂缝传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器和rfid预埋件设置为按照识别安装的方式分布。

30、本发明设计了，台阶面体的下竖部设置为与端头弧形部联接，台阶面体的上竖部设置为与托块部联接。

31、本发明设计了，在位于高速隧道明洞段端头上的预制装衬部件上分别设置有具有裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件的在线监测装置，在位于高速隧道暗洞段端头和中间部上的预制装衬部件上分别设置有具有裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件的在线监测装置，在位于高速隧道现浇段中间部上的预制装衬部件上分别设置有具有裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件的在线监测装置。

32、以上技术方案的技术效果在于：实现了对高速隧道进行全段进行在线监测。

33、本发明设计了，在钢筋骨架的网格的横部中间设置有钢筋计传感器ⅰ并且在钢筋骨架的网格的相邻其中一个网格的其中一个竖部中间设置有钢筋计传感器ⅱ，在钢筋骨架的网格的相邻其中另一个网格的其中另一个竖部中间设置有钢筋计传感器ⅲ并且一个钢筋计传感器ⅰ、一个钢筋计传感器ⅱ和一个钢筋计传感器ⅲ设置为组成一组钢筋计传感器部件，一个第一端面钢筋计传感器、一个第二端面钢筋计传感器和一个内置钢筋计传感器设置为一组钢筋计传感器部件，钢筋计传感器ⅱ和钢筋计传感器ⅲ与钢筋计传感器ⅰ设置为呈夹持方式分布。

34、以上技术方案的技术效果在于：实现了对预制仰 拱组件的内部钢筋骨架进行优化在线监测设置。

35、本发明设计了，钢筋计传感器ⅰ的其中一个端头、钢筋计传感器ⅱ的其中一个端头和钢筋计传感器ⅲ的其中一个端头分别设置为通过捆扎带ⅰ与钢筋联接，筋计传感器ⅰ的其中另一个端头、钢筋计传感器ⅱ的其中另一个端头和钢筋计传感器ⅲ的其中另一个端头分别设置为通过捆扎带ⅰ与钢筋联接并且电缆回环和传输电缆分别设置为通过捆扎带ⅲ与钢筋联接，电缆回环的其中一个接口端分别设置为与钢筋计传感器ⅰ的输出接口端、钢筋计传感器ⅱ的输出接口端和钢筋计传感器ⅲ的输出接口端联接并且电缆回环的其中另一个接口端设置为与传输电缆的内接口端联接，传输电缆的外接口端设置为数据采集仪输入端口联接并且传输电缆、位于裂缝传感器上的输送电缆、位于第一位移传感器上的输送电缆、位于第二位移传感器上的输送电缆和位于rfid预埋件上的输送电缆分别设置在高速隧道的电缆沟中。

36、以上技术方案的技术效果在于：实现了对第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器的拾取信号进行安全可靠传输。

37、本发明设计了，一种用于高速隧道预制装衬部件的在线监测方法，其步骤是：由裂缝传感器实现了对拱形支护组件的状态信号拾取，由位移传感器组实现了对拱形支护组件和预制仰 拱组件之间的位置状态信号拾取，由钢筋计传感器组实现了对预制仰 拱组件中的钢筋骨架的状态信号拾取，实现了对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测。

38、以上技术方案的技术效果在于：凸显了对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测的技术特征，引入了在用于高速隧道预制装衬部件的在线监测方法的技术领域中应用。

39、本发明设计了，其步骤是：使裂缝传感器、第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件处于工作状态，由rfid预埋件，发出预制仰 拱组件的安装位置信号，对预制仰拱组件的安装位置进行识别确定，由裂缝传感器，拾取中间拱部的裂缝体发生变化信号，实现对拱形支护组件的工作状态进行在线监测，由第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器和内置钢筋计传感器，拾取仰 拱部中钢筋骨架发生变化信号，实现对仰拱部的工作状态进行在线监测，由第一位移传感器和第二位移传感器，拾取仰 拱部的上竖部与托块部之间连接位置发生变化信号，实现对拱形支护组件和预制仰拱组件之间连接状况进行在线监测，从而实现对于高速隧道预制装衬部件的状况进行在线监测。

40、以上技术方案的技术效果在于：实现了对拱形支护组件和预制仰 拱组件的内外参数信号进行全方位拾取操作。

41、在本技术方案中，裂缝传感器是基础部件，也是本发明的必要技术特征，第一端面钢筋计传感器、第二端面钢筋计传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、内置钢筋计传感器和rfid预埋件是功能部件，是实现本发明的其它技术效果的特征，钢筋计传感器ⅰ、钢筋计传感器ⅱ、钢筋计传感器ⅲ、捆扎带ⅰ、捆扎带ⅱ、电缆回环、传输电缆、捆扎带ⅲ、拱形支护组件、预制仰 拱组件、中间拱部、端头弧形部、托块部、仰拱部、台阶面体和预留孔体这些技术特征的设计，是符合专利法及其实施细则的技术特征。

42、在本技术方案中，对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测的内支撑强度信号由钢筋计传感器组实现。

43、在本技术方案中，对处于安装状态中的拱形支护组件和预制仰拱组件的外表征信号和内支撑强度信号进行同时在线监测的裂缝传感器、位移传感器组和钢筋计传感器组为重要技术特征，在用于高速隧道预制装衬部件的在线监测装置和方法的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。