CN209783523U - 便携式激光隧道水平收敛测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式激光隧道水平收敛测试装置，包括激光发射部和用于反射激光的反射部，所述激光发射部包括相位式激光测距发射接收机、第一支撑托架、激光支架和控制面板，所述相位式激光测距发射接收机通过激光支架与第一支撑托架可拆卸式连接，所述控制面板设在相位式激光测距发射接收机的上表面上；所述反射部包括反射器、第二支撑托架和棱镜转换接头，所述反射器通过棱镜转换接头与第二支撑托架连接，安装时，所述第一支撑托架和第二支撑托架在同一水平线上。本实用新型通过相位式激光测距发射接收机和反射器对隧道的水平收敛值进行测量，测量精度高，操作简单，无需人工进行测量和记录。

Description

便携式激光隧道水平收敛测试装置

技术领域

本实用新型涉及于隧道施工监控测量领域，特别涉及一种便携式激光隧道水平收敛测试装置。

背景技术

随着我国交通行业的发展，在近几十年，公路、铁路、轨道交通等行业修建了大量的隧道及地下工程。在隧道工程中，隧道周边收敛变形是衡量工程质量的重要指标之一，对隧道的安全施工起着重要作用。及时准确的隧道周边收敛监测数据，不仅能准确地反映出隧道的变形信息，更为后续施工提供数据，指导后续施工。

隧道周边收敛最传统的监测方法是通过机械式收敛计进行测量，一般需要2～4人负责现场测试和记录，读数精度较高，成本低，但实际测试结果受客观因素影响较大，不同人员测量容易产生人为误差，而且在对于大断面的隧道收敛监测中经常需要借助辅助平台，操作相对不便，尤其是在隧道开挖完成后的初期，监控数据变化大，量测间隔时间短，监测断面多，传统方法工作效率较低。在变形较大的软弱围岩条件下，量测仪器精度对结果影响较小，或现场条件采用接触法较为困难时，也可以采用全站仪对隧道收敛进行观测，但使用条件有一定限制。

此外，例如，中国专利文献公开了一种隧道水平收敛远程激光监测系统[申请号：201020666309.1，由水平收敛测试装置和现场监控计算机组成，多台水平收敛测试仪通过有线或无线方式与现场监控计算机实现通信，用于隧道施工或营运中隧道水平收敛监测的一种简便、非接触、无需专用反射板的远程自动化隧道水平收敛监测系统，测量精度±1.5毫米。该监测系统在隧道施工期间使用还有一定局限性，而且成本较高，施工阶段监测需要在开挖完成后立即埋设测点，随着初衬、二衬的施工，很难保证隧道壁上的测点不受施工干扰。而且该系统使用的是无需反射板的激光测距装置，在测量精度上与施工监控要求有一定差距。

激光测距按技术途径一般分为脉冲激光测距和相位激光测距。脉冲法激光测距主要应用于远距离目标定位，测量距离的精度一般较低，而且有一定的测量盲区；相位式激光测距主要应用于高精度近距离测距，测试精度较高。隧道周边收敛测试精度一般要达到0.1毫米，全站仪以及一般的激光类测试仪器在测试精度上有一定不足，而采用相位式激光测距仪在测量精度上基本能够满足隧道收敛监测的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有手段的不足，提供一种便携式激光隧道水平收敛测试装置，通过相位式激光测距发射接收机和反射器对隧道的水平收敛值进行测量，测量精度高，操作简单，无需人工进行测量和记录。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种便携式激光隧道水平收敛测试装置，包括激光发射部和用于反射激光的反射部，所述激光发射部包括相位式激光测距发射接收机、第一支撑托架、激光支架和控制面板，所述相位式激光测距发射接收机通过激光支架与第一支撑托架可拆卸式连接；所述反射部包括反射器、第二支撑托架和棱镜转换接头，所述反射器通过棱镜转换接头与第二支撑托架连接；安装时，所述第一支撑托架和第二支撑托架在同一水平线上。

进一步地，所述激光支架通过可调节螺栓与第一支撑托架可拆卸式连接。

进一步地，所述激光支架的横截面为L形。

进一步地，所述控制面板包括显示屏和数据存储模块，所述显示屏用于显示测试数据，所述数据存储模块用于存储测试数据。

进一步地，所述控制面板设在相位式激光测距发射接收机的上表面上。

进一步地，所述激光发射部还设有第一圆水准器和磁性垫片，所述第一圆水准器设在相位式激光测距发射接收机上，所述第一圆水准器用于检测相位式激光测距发射接收机是否调节水平；所述磁性垫片设置在相位式激光测距发射接收机的尾部与激光支架之间，用于调节相位式激光测距发射接收机的水平度。

进一步地，所述反射部还设有第二圆水准器，所述第二圆水准器设在反射器上，所述第二圆水准器用于检测反射器是否调节水平。

进一步地，所述棱镜转换接头与第二支撑托架可拆卸式连接。

由于本实用新型采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

1、本实用新型通过相位式激光测距发射接收机和反射器对隧道的水平收敛值进行测量，测量精度高，操作简单，无需人工进行测量和记录。

2、本实用新型的相位式激光测距发射接收机和反射器分别与第一支撑托架和第二支撑托架拆卸式连接，安装、拆卸方便，易于携带，适合在周围环境复杂的隧道施工阶段进行高频率量测，在不进行量测时可拆除测试装置，防止施工机械损坏设备。

3、本实用新型采用相位式激光测距的原理对隧道内的收敛情况进行监测，测量精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型便携式激光隧道水平收敛测试装置的监测状态示意图。

图2为本实用新型便携式激光隧道水平收敛测试装置的激光发射部示意图。

图3为本实用新型便携式激光隧道水平收敛测试装置的反射部示意图。

上述附图标记：

1、激光发射部；11、相位式激光测距发射接收机；12、第一支撑托架；13、激光支架；14、控制面板；15、可调节螺栓；16、第一圆水准器；17、磁性垫片；2、反射部；21、反射器；22、第二支撑托架；23、棱镜转换接头；24、第二圆水准器；3、钢筋预埋件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述:

参照图1，本实用新型提供一种便携式激光隧道水平收敛测试装置，包括激光发射部1和用于反射激光的反射部2，激光发射部1包括相位式激光测距发射接收机11、第一支撑托架12、激光支架13和控制面板14，相位式激光测距发射接收机11通过激光支架13与第一支撑托架12可拆卸式连接，控制面板14设在相位式激光测距发射接收机11的上表面上；反射部2包括反射器21、第二支撑托架22和棱镜转换接头23，反射器21通过棱镜转换接头23与第二支撑托架22连接；安装时，第一支撑托架12和第二支撑托架22在同一水平线上。测量时，通过控制面板14控制和记录相位式激光测距发射接收机11与反射器21之间的水平距离，完成隧道水平收敛测量。测试过程实现了自动化，不需要人工进行观测和记录，测试精度高；安装、拆卸方便，易于携带，适合在周围环境复杂的隧道施工阶段进行高频率量测。

优选地，参照图2，激光支架13通过可调节螺栓15与第一支撑托架12可拆卸式连接，可调节螺栓15能够调节相位式激光测距发射接收机11的水平度以及高度，同时使得相位式激光测距发射接收机11安装和拆卸方便，便于隧道内不同施工段的收敛检测。

优选地，参照图2，激光支架13的横截面为L形，便于安装可调整相位式激光测距发射接收机11。

优选地，控制面板14包括显示屏和数据存储模块，所述显示屏用于显示测试数据，所述数据存储模块用于存储测试数据，实现了测量数据显示和记录的自动化，无需人工记录。

优选地，参照图1，激光发射部1还设有第一圆水准器16和磁性垫片17，第一圆水准器16设在相位式激光测距发射接收机11上，第一圆水准器16用于检测相位式激光测距发射接收机11是否调节水平，从而提高激光发射部1安装的水平度，减少由于安装误差对测量精度的影响；磁性垫片17设置在相位式激光测距发射接收机11的尾部与激光支架13之间，用于调节相位式激光测距发射接收机11的水平度。

优选地，参照图2，反射部2还设有第二圆水准器24，第二圆水准器24设在反射器21上，第二圆水准器24用于检测反射器21是否调节水平，从而提高反射部2安装的水平度，减少由于安装误差对测量精度的影响。

优选地，棱镜转换接头23与第二支撑托架22可拆卸式连接。

需要说明的是，在使用本便携式激光隧道水平收敛测试装置前，需要先在隧道两侧围岩上各钻2个钻孔，尽可能的保证两侧2个钻孔在同一个隧道截面上；然后把钢筋预埋件3通过高强度树脂胶分别安装在钻孔内，钢筋预埋件3漏出端预留足够的长度，预留长度应大于隧道衬砌结构厚度，以免在隧道衬砌支护阶段测试装置受到扰动；最后把钢筋预埋件3外露端分别与第一支撑托架12和第二支撑托架22焊接，安装时尽可能保证两侧第一支撑托架12和第二支撑托架22的水平度。

本便携式激光隧道水平收敛测试装置安装完成后，通过控制面板14对隧道收敛进行观测，并记录测量结果，完成隧道收敛工作测量。

具体原理如下：相位式激光测距发射接收机11和反射器21之间的检测光路参照图1所示；控制面板14内设置有检测频次，控制面板14内的数据记录模块记录初次测量数据，并通过后续不同时间段内的测量数据与初次测量数据做差，从而得到不同时间段内隧道的收敛值。

以上是本实用新型的详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法以及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，包括激光发射部和用于反射激光的反射部，所述激光发射部包括相位式激光测距发射接收机、第一支撑托架、激光支架和控制面板，所述相位式激光测距发射接收机通过激光支架与第一支撑托架可拆卸式连接；所述反射部包括反射器、第二支撑托架和棱镜转换接头，所述反射器通过棱镜转换接头与第二支撑托架连接；安装时，所述第一支撑托架和第二支撑托架在同一水平线上。

2.根据权利要求1所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述激光支架通过可调节螺栓与第一支撑托架可拆卸式连接。

3.根据权利要求1所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述控制面板包括显示屏和数据存储模块，所述显示屏用于显示测试数据，所述数据存储模块用于存储测试数据。

4.根据权利要求3所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述控制面板设在相位式激光测距发射接收机的上表面上。

5.根据权利要求1所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述激光发射部还设有第一圆水准器和磁性垫片，所述第一圆水准器设在相位式激光测距发射接收机上；所述磁性垫片设在相位式激光测距发射接收机的尾部与激光支架之间。

6.根据权利要求1所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述反射部还设有第二圆水准器，所述第二圆水准器设在反射器上。

7.根据权利要求1所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述棱镜转换接头与第二支撑托架可拆卸式连接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的便携式激光隧道水平收敛测试装置，其特征在于，所述激光支架的横截面为L形。