CN113029082B - 一种隧道施工用掘进角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道施工用掘进角度测量装置，包括支撑结构、第一测量结构以及第二测量结构；所述第一测量结构可拆卸安置于支撑结构上，且位于顶端，所述第二测量结构可拆卸安置于支撑结构上，且位于靠近底端部位处；本发明涉及隧道工程测量技术领域，本发明，通过支撑结构可以满足一般隧道高度的测量需求，进行支撑第一测量结构，通过第一测量结构可以进行测量隧道内顶部的掘进角度；通过第二测量结构可以与支撑结构配合，测量隧道内地面的掘进角度；整体构造巧妙，测量方便，并且适用于不同高度以及施工中不同掘进角度的测量。

Description

一种隧道施工用掘进角度测量装置

技术领域

本发明涉及隧道工程测量技术领域，具体为一种隧道施工用掘进角度测量装置。

背景技术

隧道工程的种类很多，其中在道路或者高铁的建设过程中，可能会遇到隧道，隧道的工程建设是非常严格的，难度也是非常的大的，一般采用设备进行掘进，将土壤松弛后在通过设备或者人工进行铲除、修整以及搬运挖掘的土；

然而隧道的修建是有规定的，一般对其高度、宽度以及修建的坡度即挖掘角度，相当于后期隧道整体的倾斜角度，都会预先设定，然后在进行施工，为了满足修建需求，在工程中需对各个限定尺寸等进行测量、改正，而一般隧道高度不会超过5.5米，因此现设计一种隧道施工用掘进角度测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工用掘进角度测量装置，以解决方便测量隧道内顶部的倾斜角度以及隧道内袋面倾斜角度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道施工用掘进角度测量装置，包括支撑结构、第一测量结构以及第二测量结构；所述第一测量结构可拆卸安置于支撑结构上，且位于顶端，所述第二测量结构可拆卸安置于支撑结构上，且位于靠近底端部位处；

所述支撑结构包括：底座、第一转接台、转接架、第一调节螺栓、第一调节螺母、第二转接台、第二调节螺栓、第二调节螺母、伸缩杆组件以及第一液位水平器；

所述底座上壁中心部位处开设有贯通的转接螺纹孔，且下壁等距开设有两对结构相同的插筋，所述第一转接台一端活动旋接于底座上壁转接螺纹孔内，且另一端中心部位处开设有第一通孔，所述转接架底端可拆卸安置于第一转接台另一端上，且上下两端中心部位处均开设有第二通孔，所述第一调节螺栓一端分别活动贯穿于第一转接台另一端第一通孔内以及转接架底端第二通孔内，所述第一调节螺母活动旋接于第一调节螺栓上，所述第二转接台底端可拆卸安置于转接架顶端上，且第二转接台底端两侧均开设有第三通孔，所述第二调节螺栓一端分别活动贯穿于转接架顶端第二通孔内以及第二转接台底端第三通孔内，所述第二调节螺母活动旋接于第二调节螺栓上，所述伸缩杆组件底端活动旋接于第二调节台顶端上，所述第一液位水平器竖直固定安置于伸缩杆组件外侧壁，且靠近中心部位处。

优选的，所述第一测量结构包括承载杆、电池箱、电动推杆、安装筒、电机、摆动杆、安装螺栓、顶针、蓄电池以及控制组件；

所述承载杆顶端开设有安装腔，且底端开设有旋接口，所述承载杆底端可拆卸安置于伸缩杆组件顶端上，所述电池箱固定焊接于承载杆左侧壁上，且电池箱右侧壁开设有充电口，所述电动推杆一端固定嵌装于承载杆顶端内，所述安装筒固定焊接于电动推杆伸缩端上，所述电机固定安置于安装筒内，且驱动端活动贯穿于安装筒右侧壁中心部位，所述电机驱动端中心部位处开设有安装螺纹孔，所述摆动杆一端可拆卸安置于电机驱动端上，所述安装螺栓活动贯穿于摆动杆一端内，且活动旋接于电机驱动端内，所述顶针垂直固定焊接于安装筒上壁，且位于中心部位处，所述蓄电池固定安置于电池箱内，且位于右端并与电动推杆电性相连，所述控制组件固定安置于伸缩杆组件上。

优选的，所述控制组件包括开关、显示屏以及集成模块；

所述开关固定安置于伸缩杆组件外侧壁，且位于第一液位水平器上方，所述显示屏固定安置于伸缩杆组件外侧壁，且位于开关上方，所述集成模块固定安置于电池箱内，且位于左端，并分别与蓄电池、开关、显示屏以及电动推杆通过导线相连。

优选的，所述第二测量结构包括套环、紧固螺栓、角度盘、摆针以及第二液位水平器；

所述套环活动套装于伸缩杆组件底端，且侧壁开设有紧固螺纹孔，所述紧固螺栓活动旋接于套环侧壁紧固螺纹孔内，且贴合于伸缩杆组件上，所述角度盘固定焊接于套环侧壁，所述摆针一端活动安置于角度盘侧壁，且位于中心部位处，所述第二液位水平器水平固定安置于摆针一端前侧壁上。

优选的，所述摆针另一端上通过销轴还活动安装有辅助杆。

优选的，所述摆针长度小于第一转接台与转接架以及第二转接台相加的长度。

优选的，所述伸缩杆组件由长度分别为一米的相互套装的外管、内管、内杆以及调节螺杆组成，且内杆顶端外侧壁圆周开设有斜螺纹。

本发明提出的一种隧道施工用掘进角度测量装置，有益效果在于：

1、本发明，通过支撑结构可以满足一般隧道高度的测量需求，进行支撑第一测量结构，通过第一测量结构可以进行测量隧道内顶部的掘进角度；

2、本发明，通过第二测量结构可以与支撑结构配合，测量隧道内地面的掘进角度；

3、本发明，整体构造巧妙，测量方便，并且适用于不同高度以及施工中不同掘进角度的测量。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为本发明的拆分结构示意图；

图3为本发明的局部放大结构示意图；

图4为本发明的使用测量方法结构示意图。

图中：1、支撑结构，10、底座，11、第一转接台，12、转接架，13、第一调节螺栓，14、第一调节螺母，15、第二转接台，16、第二调节螺栓，17、第二调节螺母，18、伸缩杆组件，19、第一液位水平器，2、第一测量结构，20、承载杆，21、电池箱，22、电动推杆，23、安装筒，24、电机，25、摆动杆，26、安装螺栓，27、顶针，28、蓄电池，29、控制组件，291、开关，292、显示屏，293、集成模块，3、第二测量结构，31、套环，32、紧固螺栓，33、角度盘，34、摆针，35、第二液位水平器，4、辅助杆。

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。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种隧道施工用掘进角度测量装置，包括支撑结构1、第一测量结构2以及第二测量结构3；第一测量结构2可拆卸安置于支撑结构1上，且位于顶端，第二测量结构3可拆卸安置于支撑结构1上，且位于靠近底端部位处；支撑结构1包括：底座10、第一转接台11、转接架12、第一调节螺栓13、第一调节螺母14、第二转接台15、第二调节螺栓16、第二调节螺母17、伸缩杆组件18以及第一液位水平器19；底座10上壁中心部位处开设有贯通的转接螺纹孔，且下壁等距开设有两对结构相同的插筋，第一转接台11一端为矩形结构，另一端为螺纹杆状结构，第一转接台11一端活动旋接于底座10上壁转接螺纹孔内，且另一端中心部位处开设有第一通孔，转接架12为十字型结构，转接架12底端可拆卸安置于第一转接台11另一端上，且上下两端中心部位处均开设有第二通孔，第一调节螺栓13一端分别活动贯穿于第一转接台11另一端第一通孔内以及转接架12底端第二通孔内，第一调节螺母14活动旋接于第一调节螺栓13上，第二转接台15一端为凹型结构，另一端为螺纹杆状结构，第二转接台15底端可拆卸安置于转接架12顶端上，且第二转接台15底端两侧均开设有第三通孔，第二调节螺栓16一端分别活动贯穿于转接架12顶端第二通孔内以及第二转接台15底端第三通孔内，第二调节螺母17活动旋接于第二调节螺栓16上，伸缩杆组件18底端活动旋接于第二调节台顶端上，第一液位水平器19竖直固定安置于伸缩杆组件18外侧壁，且靠近中心部位处；通过支撑结构1可以方便根据隧道内高度进行调整。

下列为本案的各电器件型号及作用：

电动推杆：其为现有技术，只要适用于本方案的电动推杆均可使用。

蓄电池：其为现有技术，只要适用于本方案的蓄电池均可使用。

作为优选方案，更进一步的，第一测量结构2包括承载杆20、电池箱21、电动推杆22、安装筒23、电机24、摆动杆25、安装螺栓26、顶针27、蓄电池28以及控制组件29；

承载杆20顶端开设有安装腔，且底端开设有旋接口，承载杆20底端可拆卸安置于伸缩杆组件18顶端上，电池箱21固定焊接于承载杆20左侧壁上，且电池箱21右侧壁开设有充电口，电动推杆22一端固定嵌装于承载杆20顶端内，安装筒23固定焊接于电动推杆22伸缩端上，电机24固定安置于安装筒23内，且驱动端活动贯穿于安装筒23右侧壁中心部位，电机24驱动端中心部位处开设有安装螺纹孔，摆动杆25一端可拆卸安置于电机24驱动端上，安装螺栓26活动贯穿于摆动杆25一端内，且活动旋接于电机24驱动端内，顶针27垂直固定焊接于安装筒23上壁，且位于中心部位处，蓄电池28固定安置于电池箱21内，且位于右端并与电动推杆22电性相连，控制组件29固定安置于伸缩杆组件18上。

作为优选方案，更进一步的，控制组件29包括开关291、显示屏292以及集成模块293；

开关291固定安置于伸缩杆组件18外侧壁，且位于第一液位水平器19上方，显示屏292固定安置于伸缩杆组件18外侧壁，且位于开关291上方，集成模块293固定安置于电池箱21内，且位于左端，并分别与蓄电池28、开关291、显示屏292以及电动推杆22通过导线相连。

作为优选方案，更进一步的，第二测量结构3包括套环31、紧固螺栓32、角度盘33、摆针34以及第二液位水平器35；

套环31活动套装于伸缩杆组件18底端，且侧壁开设有紧固螺纹孔，紧固螺栓32活动旋接于套环31侧壁紧固螺纹孔内，且贴合于伸缩杆组件18上，角度盘33固定焊接于套环31侧壁，摆针34为矩形结构，且一端为锥型头，并另一端前壁开设有L型契合槽，摆针34一端活动安置于角度盘33侧壁，且位于中心部位处，第二液位水平器35水平固定安置于摆针34一端前侧壁上。

作为优选方案，更进一步的，摆针34另一端上通过销轴还活动安装有辅助杆4，辅助杆4为L型结构，方便增长摆针34长度进行测量使用。

作为优选方案，更进一步的，摆针34长度小于第一转接台11与转接架12以及第二转接台15相加的长度，用于设计需求，方便摆针34翻转。

作为优选方案，更进一步的，伸缩杆组件18由长度分别为一米的相互套装的外管、内管、内杆以及调节螺杆组成，且内杆顶端外侧壁圆周开设有斜螺纹，方便调整高度。

其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

实施例：根据说明书附图1-4可知，首先，将底座10垂直固定在隧道内地面，其次通过第一调节螺栓13将支撑结构1中的第一转接台11与转接架12底端水平相连，并通过第一调节螺母14固定，相同原理借助第二调节螺栓16以及第二调节螺母17将第二转接台15与转接架12另一端水平相连完成转接；

其次，将转接后的第一转接台11另一端旋接在底座10上壁，将第一测量结构2以及第二测量结构3分别安装在伸缩杆组件18顶端与低端，并根据隧道高度调整伸缩杆组件18长度，进而再将伸缩杆组件18底端旋接在第二转接台15另一端上，同时观察第一液位水平器19，是否水平，也可通过松弛第一调节螺母14使转接架12在第一转接台11上前后翻转一定角度(或者根据实际施工方向，松弛第二调节螺母17进行左右翻转一定角度)，进行调整第一液位水平器19保持水平，即使伸缩杆组件18竖直直立；

然后，如说明书附图4中，假设B1、B2为隧道内的上壁与地面，D为支撑结构1，C为第一测量结构2中的摆动杆25，E为底座10与第一转接台11至第二转接台15所连接部位，将整体设备安装后，第一步：通过控制组件29中的开关291，借助电池箱21内的蓄电池28供电，经过集成模块293进行控制承载杆20内的电动推杆22伸长驱动，使安装筒23于调整伸缩杆组件18后再次升高，并使顶针27插入隧道上壁内停止，进而控制电机24驱动，带动通过安装螺栓26固定在电机24驱动端上的摆动杆25，使其先与伸缩杆组件18平行，并进行驱动至贴合在隧道内上壁，即如图4中通过，其整体摆动的角度在显示屏292上的显示后，减去90°即为隧道内上壁倾斜角S1的角度数值，即隧道内上壁的掘进角度；

第二步：通过套环31套装在伸缩杆组件18底端并借助紧固螺栓32限位的第二测量组件，手动调整摆针34在角度盘33上的顺时针转动，使摆针34上的第二液位水平器35保持至水平即相当于水平地面，如附图4中的A2位置，使摆针34一端接触地面形成夹角S4，若摆针34长度不够，还可翻转辅助杆4进行增加长度；

步骤三：再将摆针34逆时针调整至与伸缩杆组件18在同一水平线上后，机摆针34于伸缩杆组件18平行，再次第三次转动，使其与第一转接台11相平行的位置，前后形成夹角S2，并通过角度盘33可相应的处S2的角度数值；

最后，综上述所测量数据，用180°-90°-S2角度数值＝S3角度数值，由于底座10上的第一转接台11等均垂直地面，进而与地面之间的夹角为90度，进而通过三角形内角定理，可知，S4角度数值＝180°-90°-S3角度数值，即可得知隧道内地面掘进角度，若是角S4与角S1数值相同，也可至隧道内上壁与地面平行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种隧道施工用掘进角度测量装置，其特征在于：包括支撑结构(1)、第一测量结构(2)以及第二测量结构(3)；所述第一测量结构(2)可拆卸安置于支撑结构(1)上，且位于顶端，所述第二测量结构(3)可拆卸安置于支撑结构(1)上，且位于靠近底端部位处；

所述支撑结构(1)包括：底座(10)、第一转接台(11)、转接架(12)、第一调节螺栓(13)、第一调节螺母(14)、第二转接台(15)、第二调节螺栓(16)、第二调节螺母(17)、伸缩杆组件(18)以及第一液位水平器(19)；

所述底座(10)上壁中心部位处开设有贯通的转接螺纹孔，且下壁等距开设有两对结构相同的插筋，所述第一转接台(11)一端活动旋接于底座(10)上壁转接螺纹孔内，且另一端中心部位处开设有第一通孔，所述转接架(12)底端可拆卸安置于第一转接台(11)另一端上，且上下两端中心部位处均开设有第二通孔，所述第一调节螺栓(13)一端分别活动贯穿于第一转接台(11)另一端第一通孔内以及转接架(12)底端第二通孔内，所述第一调节螺母(14)活动旋接于第一调节螺栓(13)上，所述第二转接台(15)底端可拆卸安置于转接架(12)顶端上，且第二转接台(15)底端两侧均开设有第三通孔，所述第二调节螺栓(16)一端分别活动贯穿于转接架(12)顶端第二通孔内以及第二转接台(15)底端第三通孔内，所述第二调节螺母(17)活动旋接于第二调节螺栓(16)上，所述伸缩杆组件(18)底端活动旋接于第二调节台顶端上，所述第一液位水平器(19)竖直固定安置于伸缩杆组件(18)外侧壁，且靠近中心部位处；

所述第一测量结构(2)包括承载杆(20)、电池箱(21)、电动推杆(22)、安装筒(23)、电机(24)、摆动杆(25)、安装螺栓(26)、顶针(27)、蓄电池(28)以及控制组件(29)；

所述承载杆(20)顶端开设有安装腔，且底端开设有旋接口，所述承载杆(20)底端可拆卸安置于伸缩杆组件(18)顶端上，所述电池箱(21)固定焊接于承载杆(20)左侧壁上，且电池箱(21)右侧壁开设有充电口，所述电动推杆(22)一端固定嵌装于承载杆(20)顶端内，所述安装筒(23)固定焊接于电动推杆(22)伸缩端上，所述电机(24)固定安置于安装筒(23)内，且驱动端活动贯穿于安装筒(23)右侧壁中心部位，所述电机(24)驱动端中心部位处开设有安装螺纹孔，所述摆动杆(25)一端可拆卸安置于电机(24)驱动端上，所述安装螺栓(26)活动贯穿于摆动杆(25)一端内，且活动旋接于电机(24)驱动端内，所述顶针(27)垂直固定焊接于安装筒(23)上壁，且位于中心部位处，所述蓄电池(28)固定安置于电池箱(21)内，且位于右端并与电动推杆(22)电性相连，所述控制组件(29)固定安置于伸缩杆组件(18)上；

所述第二测量结构(3)包括套环(31)、紧固螺栓(32)、角度盘(33)、摆针(34)以及第二液位水平器(35)；

所述套环(31)活动套装于伸缩杆组件(18)底端，且侧壁开设有紧固螺纹孔，所述紧固螺栓(32)活动旋接于套环(31)侧壁紧固螺纹孔内，且贴合于伸缩杆组件(18)上，所述角度盘(33)固定焊接于套环(31)侧壁，所述摆针(34)一端活动安置于角度盘(33)侧壁，且位于中心部位处，所述第二液位水平器(35)水平固定安置于摆针(34)一端前侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种隧道施工用掘进角度测量装置，其特征在于：所述控制组件(29)包括开关(291)、显示屏(292)以及集成模块(293)；

所述开关(291)固定安置于伸缩杆组件(18)外侧壁，且位于第一液位水平器(19)上方，所述显示屏(292)固定安置于伸缩杆组件(18)外侧壁，且位于开关(291)上方，所述集成模块(293)固定安置于电池箱(21)内，且位于左端，并分别与蓄电池(28)、开关(291)、显示屏(292)以及电动推杆(22)通过导线相连。

3.根据权利要求1所述的一种隧道施工用掘进角度测量装置，其特征在于：所述摆针(34)另一端上通过销轴还活动安装有辅助杆(4)。

4.根据权利要求1所述的一种隧道施工用掘进角度测量装置，其特征在于：所述摆针(34)长度小于第一转接台(11)与转接架(12)以及第二转接台(15)相加的长度。

5.根据权利要求1所述的一种隧道施工用掘进角度测量装置，其特征在于：所述伸缩杆组件(18)由长度分别为一米的相互套装的外管、内管、内杆以及调节螺杆组成，且内杆顶端外侧壁圆周开设有斜螺纹。

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