1.一种水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,包含壳体、垂直齿条以及水平齿条,壳体内设有同轴齿轮,同轴齿轮包含一水平转动轴以及固定在水平转动轴上的第一齿轮和第二齿轮,水平转动轴沿着左右方向水平设置并可转动;
垂直齿条的一垂直边上具有齿,垂直齿条竖直设置且与第一齿轮啮合;壳体上具有水平通孔,水平齿条水平设置且一水平边上具有齿,水平齿条穿所述水平通孔而一端位于壳体内并与第二齿轮啮合,且另一端位于壳体外,用于与被测隧道岩壁接触连接,隧道净空收敛导致岩壁推动水平齿条移动,通过同轴齿轮带动垂直齿条同步移动。
2.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,壳体内设置有水平的固定杆,水平转动轴套设在所述固定杆并可绕着固定杆转动。
3.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,壳体内具有一竖直滑槽,垂直齿条的另一条竖直边与竖直滑槽通过多个滑珠抵接,以便于垂直齿条的垂直移动。
4.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,壳体的左右面上相对的设置有所述水平通孔,水平通孔的大小与水平齿条的高度相适应,水平齿条穿过这两个水平通孔而保持水平。
5.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,水平齿条包括一齿条主体以及一插梢,齿条主体的一端开设有一水平孔洞,齿条主体在所述水平孔洞的孔壁上开设有多个限位通孔,这些限位通孔排列成一行;插梢的一端的形状大小与所述水平孔洞相适应,且插梢的所述一端上设置有多个限位槽,限位螺钉依次穿过所述限位通孔和限位槽将所述插梢可拆卸地固定在齿条主体上。
6.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,还包括一水平设置的螺旋,螺旋上套设有两个竖直的固定片,垂直齿条在竖直方向上穿过所述固定片之间的空间而位于两个固定片之间,一个固定片固定不动,另一个固定在螺旋上可随着螺旋的转动而沿着螺旋的轴向移动。
7.根据权利要求1所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置,其特征在于,第一齿轮和第二齿轮的形状和大小相同。
8.一种水准仪测量隧道净空收敛的装置的测量方法,用于如权利要求1‑7任一项所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置中,其特征在于,包含如下步骤:(1)将所述装置竖直埋于地面,埋藏深度不高于所述水平通孔所在位置;
(2)将水平齿条的所述另一端固定于隧道的围岩壁内,隧道净空收敛导致岩壁推动水平齿条移动,通过同轴齿轮带动垂直齿条同步移动;
(3)通过水准仪测量垂直齿条的上下移动距离,以得出隧道收敛大小。
9.根据权利要求8所述的水准仪测量隧道净空收敛的装置的测量方法,其特征在于,测量时采用线路测量方法:起止点均为水准控制点,沿线路一次性测量所有所述装置的垂直齿条的高程,然后测量结果进行平差,与往期高程比较,得出隧道各处的收敛大小。