[发明专利]卡固式隧道顶壁沉降监测机构及隧道顶壁沉降监测方法

权利要求书

1.一种卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，包括悬挂筒、上端同悬挂筒连接在一起的拉索、连接在拉索下端的设竖置的刻度尺的竖比对杆和套设在竖比对杆上的同所述刻度尺配合的环形的指示针，所述指示针设有安装座，所述悬挂筒外周面上设有沿悬挂筒周向分布的若干弹性连接臂，所述弹性连接臂远离悬挂筒的一侧从上向下依次设有上部缺口、中部缺口和下部缺口，上部缺口的下侧面为朝远离悬挂筒方向倾斜的斜面，中部缺口的下侧面为朝远离悬挂筒方向倾斜的斜面，中部缺口的底部距离悬挂筒的中心线的距离小于上部缺口的底部离悬挂筒的中心线的距离，下部缺口的底部距离悬挂筒的中心线的距离为上部缺口的底部离悬挂筒的中心线的距离以上。

2.根据权利要求1所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，所述竖比对杆设有沿竖比对杆长度方向贯通竖比对杆的拉索过孔，所述竖比对杆的下端设有螺纹套，所述螺纹套同竖比对杆的下端面之间设有同拉索过孔连通的水平缝隙，所述拉索的下端穿过所述拉索过孔后再穿过所述水平缝隙，所述螺纹套内螺纹连接有将拉索夹紧在竖比对杆下端面上的拉索固定螺母。

3.根据权利要求1所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，还包括串联连接在一起的电源、警报器、连接在安装座上且下端突出安装座的导电环和连接在竖比对杆上的导电块，所述导电环套设在所述竖比对杆上，所述导电环和导电块之间的间隔距离为隧道顶壁沉降量的最大允许值。

4.根据权利要求3所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，所述竖比对杆上设有竖向延伸的磁铁条，所述导电块为铁磁体制作而成，所述导电块吸附在所述磁铁条上从而固定在所述竖比对杆上。

5.根据权利要求1所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，所述安装座为管状结构，所述指示针连接在所述安装座的下端面上，所述安装座的外周面上设有若干沿安装座周向分布的弹性支撑脚，所述弹性支撑脚以下端远离安装座的状态倾斜设置，弹性支撑脚的上端同安装座连接在一起，所述拉索穿过所述安装座，所述竖比对杆能够插入所述安装座内。

6.根据权利要求5所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构，其特征在于，所述悬挂筒和安装座同轴，所述弹性支撑脚距离安装座的中心线最远处的距离大于弹性连接臂距离悬挂筒的中心线最远处的距离。

7.一种适用于权利要求1所述的卡固式隧道顶壁沉降监测机构的隧道顶壁沉降监测方法，其特征在于，第一步、在隧道顶壁上打竖向安装孔，竖向安装孔的深度大于1米以上；第二步、将悬挂筒安装到竖向安装孔的上端内：通过一个限位环套设在所有的弹性连接臂上且限位环位于上部缺口内而使得弹性连接臂之间合拢，将悬挂筒插入竖向安装孔的上端内、此过程中弹性连接臂能够同竖向安装孔的孔壁之间断开，下拉限位环使得限位环移动到中部缺口内、此时弹性连接臂张开而挡接到竖向安装孔的孔壁上而将悬挂筒固定在竖向安装孔内；第三步、将安装座固定在竖向安装孔的下端口内且使竖比对杆上的刻度尺的0刻度线与指示针对齐，监测过程中，通过读取指示针所对齐的刻度尺的刻度竖获知隧道顶壁的沉降量。

8.根据权利要求7所述的隧道顶壁沉降监测方法，其特征在于，第三步中，还使导电块和导电环之间的距离等于隧道顶壁沉降量的最大允许值，当隧道顶壁发生下沉，指示针、安装座和导电环一起同步下降，下降到导电环同导电块贴合在一起后形成闭合回路，此时警报器便会发出警报，从而使作业人员及时获知隧道顶壁沉降量到底了最大允许量。

9.根据权利要求7所述的隧道顶壁沉降监测方法，其特征在于，将安装座固定在竖向安装孔内的方法为：在竖向安装孔下端的周面上设有若干下端面为平面的支撑凹坑，支撑凹坑沿水平方向的侧面同竖向安装孔的周面之间为斜面过渡，弹性支撑脚支撑在支撑凹坑的下端面上而将安装座连接在竖向安装孔内；取出安装座时通过转动安装座使得支撑凹坑沿水平方向的侧面挤压弹性支撑脚而促使弹性支撑脚合拢且脱出支撑凹坑，然后下拉安装座。

10.根据权利要求7所述的隧道顶壁沉降监测方法，其特征在于，还包括第四步、取下悬挂筒：下拉限位环使得限位环移动到下部缺口内、此时弹性连接臂被限位环合拢到同竖向安装孔的孔壁脱开，使悬挂筒掉下即可。