CN111307011A - 一种圆形隧道中心点标定尺及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道测量技术领域，更具体而言，涉及一种圆形隧道中心点标定尺及其使用方法。包括主尺和副尺，伸缩尺部分由若干承插的伸缩尺组成，顶针部分与主伸缩尺部分采用转轴铰接，副尺部分与主伸缩尺部分采用压缩弹簧连接，副尺部分最外侧与万向轮连接。通过调整万向轮位置，保证纵向移动时副尺读数最小，环向移动时副尺读数最大，使标定尺位于圆形隧道某一径向位置上，通过计算主副尺表刻度的平均值，在主尺部分读取该值即为圆形隧道中心点。本发明可以快速的确定圆形隧道的中心位置，且设计简单，操作方便，准确性较高。本发明主要应用在隧道中心点测量方面。

Description

一种圆形隧道中心点标定尺及其使用方法

技术领域

本发明涉及隧道测量技术领域，更具体而言，涉及一种圆形隧道中心点标定尺及其使用方法。

背景技术

隧道掘进完成后实际坐标及标高与设计有一定的差距，这导致后续隧道施工存在一定的误差，因此隧道后续施工任务因以隧道实际坐标及标高为依据进行定位。以往圆形隧道中确定隧道中心点并没有很好的办法，普遍做法是拿卷尺进行量测取中定中心线，操作复杂且存在较大的误差，不能以此作为依据。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种圆形隧道中心点标定尺及其使用方法，用以对圆形隧道中心点的确定，操作简单，所需操作人员人数少，测量时间短，精度高。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种圆形隧道中心点标定尺，包括主尺和副尺，所述主尺由多个承插的主伸缩尺组成，所述主伸缩尺承插于最大尺腔内，主伸缩尺至少设置两段，所述副尺与主伸缩尺通过固定在主伸缩尺腔内的压缩弹簧连接，副尺不使用时压缩在主伸缩尺腔内，通过副尺固定套固定，所述主尺远离副尺一侧设置有顶针，所述副尺最外侧设置有万向轮。

所述主伸缩尺段尾设置有伸缩尺卡环，各段伸出到底后与上段主伸缩尺卡环卡扣紧固。

所述主伸缩尺上设置有主尺刻度，所述主持刻度的零刻度设置在安装有顶针的一端边缘处。

所述主伸缩尺各段伸出到底后，每段主伸缩尺与上段主伸缩尺刻度数值保持延续。

所述副尺上设置有副尺刻度，所述副尺刻度的零刻度位于安装万向轮的一端边缘处。

所述万向轮包括万向轮固定端、万向轮轴、滚轮和万向轮制动装置，所述万向轮固定端与副尺固定连接，所述滚轮通过万向轮轴与万向轮固定端连接，所述万向轮轴靠近滚轮位置设置有万向轮制动装置。

所述顶针与主尺通过顶针转轴铰接，使用时翻转顶针使尖端朝外，不使用时顶针收于主尺背侧。

所述顶针到主尺边缘的长度与万向轮最外侧到副尺边缘的长度相同。

所述主伸缩尺外端安装有拉环,使用主伸缩尺时拉拽。

一种如权利要求1所述的圆形隧道中心点标定尺的使用方法，包括如下步骤：

S1、转动顶针转轴，使顶针尖端朝主伸缩尺端部外侧，由大到小逐段伸出主伸缩尺，保证前一段较大主伸缩尺完全伸出到底并由伸缩尺卡环卡紧后再伸下一段；

S2、当隧道直径与主伸缩尺伸出长度相差小于副尺长度时不再伸出主伸缩尺，此时将尺杆顶针向上顶于隧道面一点，解开副尺固定套，副尺弹出，万向轮接触隧道底，尽量将标定尺置于同一隧道圆截面上；

S3、保持上部顶针位置不动，沿隧道纵向方向两侧滑动万向轮，时刻观察刻度读取线处副尺的读数，采用记号笔记录副尺读数最小时万向轮与隧道壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺读数最小；

S4、保持上部顶针位置不动，将万向轮初始位置定于步骤S4中所记号位置，沿隧道环向方向两侧滑动万向轮，时刻观察刻度读取线处副尺的读数，采用记号笔记录副尺读数最大时万向轮与隧道壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺读数最大;

S5、保持上部顶针位置不动，重复操作步骤S3和S4，并标定此时万向轮与隧道面接触中心点；

S6、标定点最终确定之后，调节万向轮制动装置使万向轮制动，保持标定尺杆不动，于刻度读取线读取主伸缩尺读数和副尺读数，计算（A+B）/2=C，在主伸缩尺部分刻度表上读取刻度值C，用荧光笔标定该位置，即为圆形隧道正中心点；

S7、保持标定尺两端不动，将刻度表面面向全站仪一侧，调试全站仪读取该点；

S8、隔一段距离重复上述步骤S1至S7过程，收集整条圆形隧道中心点位置。

与现有技术相比，本发明所具有有益效果为：

本发明提供了一种圆形隧道中心点标定尺及使用方法，可以快速的确定圆形隧道的中心位置，通过全站仪收集所测中心点的坐标及标高与隧道设计中心点位置进行对比，为隧道后续施工设计调整提供实际数据的依据。本圆形隧道中心点标定尺设计简单，操作方便，准确性较高，非常适合圆形隧道中心点的快速确定。

附图说明

图1为本发明的施工结构示意图；

图2为本发明标定尺的正视图；

图3为本发明标定尺的后视图；

图4为本发明副尺弹出时的结构意识图；

图5为本发明万向轮部分的结构示意图；

图中：1为隧道、2为主尺、21为主伸缩尺、22为刻度读取线、23为主尺刻度、24为伸缩尺卡环、3为副尺、31为副尺刻度、32为压缩弹簧、33为弹簧固定端、34为副尺固定套、4为万向轮、41为万向轮固定端、42为万向轮轴、43为滚轮、44为万向轮制动装置、5为顶针、51为顶针转轴、6为拉环。

具体实施方式

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部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1至图5所示，一种圆形隧道中心点标定尺，包括主尺2和副尺3，主尺2由多个承插的主伸缩尺21组成，各主伸缩尺21承插于最大尺腔内，且最外端齐平，主伸缩尺21至少设置两段，根据隧道1尺寸设置主伸缩尺21段数，副尺2与主伸缩尺21通过固定在主伸缩尺21腔内的压缩弹簧32连接，压缩弹簧32通过弹簧固定端33固定在主伸缩尺21内一侧，副尺3不使用时压缩在主伸缩尺21腔内，通过副尺固定套34固定，主尺2远离副尺3一侧设置有顶针5，副尺3最外侧设置有万向轮4。

优选的，主伸缩尺21段尾设置有伸缩尺卡环24，各段伸出到底后与上段主伸缩尺卡环24卡扣紧固。

优选的，主伸缩尺21上设置有主尺刻度23，主持刻度23的零刻度设置在安装有顶针5的一端边缘处，主尺刻度23位于主伸缩尺21正中间。

优选的，主伸缩尺21各段伸出到底后，每段主伸缩尺21与上段主伸缩尺21刻度数值保持延续。

优选的，副尺3上设置有副尺刻度31，副尺刻度31的零刻度位于安装万向轮4的一端边缘处，副尺刻度31位于副尺3正中间。

优选的，万向轮4包括万向轮固定端41、万向轮轴42、滚轮43和万向轮制动装置44，万向轮固定端41与副尺3固定连接，滚轮43通过万向轮轴42与万向轮固定端41连接，万向轮轴42靠近滚轮43位置设置有万向轮制动装置44，万向轮4位于副尺3外侧正中心处。

优选的，顶针5与主尺2通过顶针转轴51铰接，使用时翻转顶针5使尖端朝外，不使用时顶针5收于主尺2背侧，顶针5针尖位于主尺2外侧正中间处。

优选的，顶针5到主尺2边缘的长度与万向轮4最外侧到副尺3边缘的长度相同。

优选的，主伸缩尺21外端安装有拉环6,方便使用主伸缩尺21时拉拽。

一种如权利要求1所述的圆形隧道中心点标定尺的使用方法，包括如下步骤：

S1、转动顶针转轴51，使顶针5尖端朝主伸缩尺21端部外侧，由大到小逐段伸出主伸缩尺21，保证前一段较大主伸缩尺21完全伸出到底并由伸缩尺卡环24卡紧后再伸下一段；

S2、当隧道1直径与主伸缩尺21伸出长度相差小于副尺3长度时不再伸出主伸缩尺21，此时将尺杆顶针5向上顶于隧道1面一点，解开副尺固定套34，副尺3弹出，万向轮4接触隧道1底，尽量将标定尺置于同一隧道1圆截面上；

S3、保持上部顶针5位置不动，沿隧道1纵向方向两侧滑动万向轮4，时刻观察刻度读取线22处副尺3的读数，采用记号笔记录副尺3读数最小时万向轮4与隧道1壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺3读数最小；

S4、保持上部顶针5位置不动，将万向轮初始位置定于步骤S4中所记号位置，沿隧道1环向方向两侧滑动万向轮4，时刻观察刻度读取线22处副尺3的读数，采用记号笔记录副尺3读数最大时万向轮4与隧道1壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺3读数最大;

S5、保持上部顶针5位置不动，重复操作步骤S3和S4，并标定此时万向轮4与隧道1面接触中心点；

S6、标定点最终确定之后，调节万向轮制动装置44使万向轮4制动，保持标定尺杆不动，于刻度读取线22读取主伸缩尺21读数和副尺3读数，计算A+B/2=C，在主伸缩尺21部分刻度表上读取刻度值C，用荧光笔标定该位置，即为圆形隧道1正中心点；

S7、保持标定尺两端不动，将刻度表面面向全站仪一侧，调试全站仪读取该点；

S8、隔一段距离重复上述步骤S1至S7过程，收集整条圆形隧道1中心点位置。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：包括主尺（2）和副尺（3），所述主尺（2）由多个承插的主伸缩尺（21）组成，所述主伸缩尺（21）承插于最大尺腔内，主伸缩尺（21）至少设置两段，所述副尺（2）与主伸缩尺（21）通过固定在主伸缩尺（21）腔内的压缩弹簧（32）连接，副尺（3）不使用时压缩在主伸缩尺（21）腔内，通过副尺固定套（34）固定，所述主尺（2）远离副尺（3）一侧设置有顶针（5），所述副尺（3）最外侧设置有万向轮（4）。

2.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述主伸缩尺（21）段尾设置有伸缩尺卡环（24），各段伸出到底后与上段主伸缩尺卡环（24）卡扣紧固。

3.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述主伸缩尺（21）上设置有主尺刻度（23），所述主持刻度（23）的零刻度设置在安装有顶针（5）的一端边缘处。

4.根据权利要求3所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述主伸缩尺（21）各段伸出到底后，每段主伸缩尺（21）与上段主伸缩尺（21）刻度数值保持延续。

5.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述副尺（3）上设置有副尺刻度（31），所述副尺刻度（31）的零刻度位于安装万向轮（4）的一端边缘处。

6.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述万向轮（4）包括万向轮固定端（41）、万向轮轴（42）、滚轮（43）和万向轮制动装置（44），所述万向轮固定端（41）与副尺（3）固定连接，所述滚轮（43）通过万向轮轴（42）与万向轮固定端（41）连接，所述万向轮轴（42）靠近滚轮（43）位置设置有万向轮制动装置（44）。

7.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述顶针（5）与主尺（2）通过顶针转轴（51）铰接，使用时翻转顶针（5）使尖端朝外，不使用时顶针（5）收于主尺（2）背侧。

8.根据权利要求1所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述顶针（5）到主尺（2）边缘的长度与万向轮（4）最外侧到副尺（3）边缘的长度相同。

9.根据权利要求2所述的一种圆形隧道中心点标定尺，其特征在于：所述主伸缩尺（21）外端安装有拉环（6）,使用主伸缩尺（21）时拉拽。

10.一种如权利要求1所述的圆形隧道中心点标定尺的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、转动顶针转轴（51），使顶针（5）尖端朝主伸缩尺（21）端部外侧，由大到小逐段伸出主伸缩尺（21），保证前一段较大主伸缩尺（21）完全伸出到底并由伸缩尺卡环（24）卡紧后再伸下一段；

S2、当隧道（1）直径与主伸缩尺（21）伸出长度相差小于副尺（3）长度时不再伸出主伸缩尺（21），此时将尺杆顶针（5）向上顶于隧道（1）面一点，解开副尺固定套（34），副尺（3）弹出，万向轮（4）接触隧道（1）底，尽量将标定尺置于同一隧道（1）圆截面上；

S3、保持上部顶针（5）位置不动，沿隧道（1）纵向方向两侧滑动万向轮（4），时刻观察刻度读取线（22）处副尺（3）的读数，采用记号笔记录副尺（3）读数最小时万向轮（4）与隧道（1）壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺（3）读数最小；

S4、保持上部顶针（5）位置不动，将万向轮初始位置定于步骤S4中所记号位置，沿隧道（1）环向方向两侧滑动万向轮（4），时刻观察刻度读取线（22）处副尺（3）的读数，采用记号笔记录副尺（3）读数最大时万向轮（4）与隧道（1）壁接触的中心位置，多次操作，保证副尺（3）读数最大;

S5、保持上部顶针（5）位置不动，重复操作步骤S3和S4，并标定此时万向轮（4）与隧道（1）面接触中心点；

S6、标定点最终确定之后，调节万向轮制动装置（44）使万向轮（4）制动，保持标定尺杆不动，于刻度读取线（22）读取主伸缩尺（21）读数和副尺（3）读数，计算（A+B）/2=C，在主伸缩尺（21）部分刻度表上读取刻度值C，用荧光笔标定该位置，即为圆形隧道（1）正中心点；

S7、保持标定尺两端不动，将刻度表面面向全站仪一侧，调试全站仪读取该点；

S8、隔一段距离重复上述步骤S1至S7过程，收集整条圆形隧道（1）中心点位置。

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