CN212007091U - 一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，管片上设置有用于固定管片的预埋组件，包括用于测量距离的检测部件和与检测部件配合的靶标组件，检测部件与靶标组件设置在隧道两侧相对的管片上；检测部件包括激光测距组件和万向调节组件，万向调节组件包括运动部和固定部，激光测距组件与运动部可拆卸连接，固定部与预埋组件可拆卸连接。本实用新型针对盾构隧道管片光滑，无法确定某一位置来固定激光测距仪的实际情况，通过对螺母和万向方向调组件的组合应用，解决了激光测距仪固定不牢，或固定后角度无法调整的问题，提高了现场数据采集的工作效率和测量精度，有效降低了监测人员的安全风险，更有利于对监测标志的保护。

Description

一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具

技术领域

本实用新型涉及隧道监测领域，特别涉及一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具。

背景技术

盾构隧道管片收敛监测是轨道交通工程施工监测的必测项目，由于在施工阶段盾构机在掘进过程中对周围土体的扰动、土体应力的释放以及管片背后注浆压力的挤压等因素影响，隧道管片在拼装完后成必然会发生收敛变形，严重时可能导致管片开裂。而对于隧道管片安全监测而言，发现管片变形及时调整注浆压力及参数，能降低或避免管片受损。

目前隧道管片收敛常规监测方法主要有全站仪自由设站法、收敛计测量法、激光测距仪测量法。全站仪自由设站法需要测量人员在轨行区作业，存在严重的安全隐患；收敛计测量管片收敛需要在管片上钻孔埋设挂钩，挂钩会损坏管片的受力结构影响管片观感质量，后期修补时会在管片上形成较明显的创伤，严重时可能导致管片的失去防水效果，造成管片渗漏；激光测距仪测收敛是将激光测距仪放置在管片上进行测量，激光测距仪观测精度高，测量质量好，安全可靠。但在测量时需要将激光测距仪固定在管片的某一位置，调整测距仪角度进行测量，每次观测时都需要在这一位置进行测量，但管片表面平滑，固定位置的选取和角度的调整对激光测距仪观测精度影响重大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，管片上设置有用于固定所述管片的预埋组件，包括用于测量距离的检测部件和与所述检测部件配合的靶标组件，所述检测部件与所述靶标组件设置在隧道两侧相对的管片上；

所述检测部件包括激光测距组件和万向调节组件，所述的万向调节组件包括运动部和固定部，所述激光测距组件与所述的运动部可拆卸连接，所述固定部与所述预埋组件可拆卸连接。

进一步地，所述运动部包括转向球，所述固定部包括壳体，所述转向球在所述壳体内自由转动，所述转向球上固设有支撑杆，所述激光测距组件与所述支撑杆的端部螺纹连接。

进一步地，所述支撑杆上设置有用于防止所述激光测距组件转动的防滑盘。

进一步地，所述固定部上设置有用于夹紧所述运动部的手拧螺栓，所述手拧螺栓与所述转向球之间设置有碗状的夹紧件。

进一步地，所述预埋组件包括设置在所述管片上的凹槽，所述凹槽中设置有连接相邻两个所述管片的预埋螺栓，所述预埋螺栓上设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述凹槽之间设置有垫片。

进一步地，所述固定部通过紧固组件与所述的预埋组件可拆卸连接，所述紧固组件包括安装螺母、扁铁和螺丝，所述固定部与所述螺丝的一端相连，所述螺丝的另一端与所述扁铁的上表面相连，所述扁铁的下表面与所述安装螺母的端面相连，所述安装螺母与所述预埋螺栓配合。

进一步地，所述固定部直接与所述预埋组件可拆卸连接，所述固定部上设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述预埋螺栓配合。

进一步地，所述靶标组件的一面固定在所述管片，其另一面为十字交叉型靶标，十字交叉位置为把心。

进一步地，所述激光测距组件为激光测距仪。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型针对盾构隧道管片光滑，无法确定某一位置来固定激光测距仪的实际情况，通过对螺母和万向方向调组件的组合应用，解决了激光测距仪固定不牢，或固定后角度无法调整的问题，提高了现场数据采集的工作效率和测量精度，有效降低了监测人员的安全风险，更有利于对监测标志的保护。

2）本实用新型减少了管片收敛监测作业人员在轨行区作业风险；测距仪固定在管片螺栓上，减少了监测点位破坏的风险；减少了在采集数据时多次设站造成测量精度降低，数据衔接误差增大的问题；提高了收敛监测的工作效率；避免了在管片上开孔造成的管片破损；减少了监测人员的配置，有效降低了监测成本。

3）通过对单个测点使用固定测距仪进行管片收敛监测数据对比分析，在100次的实验中发现使用辅助工具固定测距仪所采集的收敛数据最大偏差为0.4mm，使用全站仪测量收敛最大偏差为0.3mm，单点的重复测量精度能满足《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013中对基坑水平位移监测精度的要求：二级基坑的监测点坐标中误差≤0.8mm。

附图说明

图1为监测辅在隧道中的结构示意图；

图2为图1的A处放大结构示意图；

图3为图2的另一种实施例结构示意图；

图4为万向调节组件结构示意图；

图5为靶标组件结构示意图；

图中，1-靶标组件，2-管片，3-激光测距组件，4-运动部，5-固定部，6-支撑杆，7-防滑盘，8-手拧螺栓，9-凹槽，10-预埋螺栓，11-锁紧螺母，12-垫片，13-螺丝，14-扁铁，15-安装螺母，16-把心，17-夹紧件。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：

一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，管片2上设置有用于固定管片2的预埋组件，包括用于测量距离的检测部件和与检测部件配合的靶标组件1，检测部件与靶标组件1设置在隧道两侧相对的管片2上；检测部件包括激光测距组件3和万向调节组件，万向调节组件包括运动部4和固定部5，激光测距组件3与运动部4可拆卸连接，固定部5与预埋组件可拆卸连接。激光测距组件3为激光测距仪。

运动部4包括转向球，固定部5包括壳体，转向球在壳体内自由转动，转向球上固设有支撑杆6，激光测距组件3与支撑杆6的端部螺纹连接。万向调节组件为金属球形方向调节器。激光测距组件3与支撑杆6之间除了用螺纹相连之外，还可以用其他的固定组件进行连接，比如通过卡扣件连接。

支撑杆6上设置有用于防止激光测距组件3转动的防滑盘7。

优选的，固定部5上设置有用于夹紧运动部4的手拧螺栓8，手拧螺栓8与转向球之间设置有碗状的夹紧件17。金属球形方向调节器的转动范围较大，为了使得测量尽量精确，同时需要使得激光测距仪对焦把心16时，因此转向球与壳体之间的尽量不发生转动，对焦时尽量是微调，所以手拧螺栓8进行紧固。夹紧件17用于保护转向球，防止手拧螺栓8划伤转向球，转向球被划伤会造成测量精度下降以及转动困难。

优选的，预埋组件包括设置在管片2上的凹槽9，凹槽9中设置有连接相邻两个管片2的预埋螺栓10，预埋螺栓10上设置有锁紧螺母11，锁紧螺母11与凹槽9之间设置有垫片12。预埋螺栓10是用来紧固相邻的两个管片2，是在安装好管片2之后就存在的，而且经过锁紧螺母11进行锁紧，因此预埋螺栓10是固定不动的，在锁紧螺母11与垫片12的共同作用下，使得锁紧螺母11与紧固组件接触面的位置不变，在后续的任何一次测量中，只要锁紧螺母11与安装螺母15刚接触就进行测量，这样有助于提高测量时的准确性。

固定部5与预埋螺栓10的装配方式实施例一：如图2所示，固定部5通过紧固组件与预埋组件可拆卸连接，紧固组件包括安装螺母15、扁铁14和螺丝13，固定部5与螺丝13的一端相连，螺丝13的另一端与扁铁14的上表面的中心相连，扁铁14的下表面与安装螺母15的端面相连，安装螺母15与预埋螺栓10配合。螺丝13的端部通过多功能强力焊接胶固定在六边形扁铁14的中心，扁铁14通过多功能强力焊接胶固定在安装螺母15的端面上，螺丝13为1/4连接螺丝，用多功能强力焊接胶将扁铁14粘在安装螺母15带字母的一侧，把1/4连接螺丝用多功能强力焊接胶固定在扁铁14中心，待粘贴牢固后，利用1/4连接螺丝连接金属球形方向调节器的壳体，通过金属球形方向调节器顶部的支撑杆6将激光测距仪固定。当部分凹槽9较深时，为了方便使激光测距仪无阻挡的转动测距，所以中间部需要增加更长的距离，因此可怎讲螺丝13，不会距离太长，还能方便调节，同一个位置的多次测量使用同一组紧固组件。

固定部5与预埋螺栓10的装配方式实施例二：如图2所示，固定部5直接与预埋组件可拆卸连接，固定部5上设置有螺纹孔，螺纹孔与预埋螺栓10配合。万向调节组件上固定部5的下侧端面上直接开设与预埋螺栓10配合的螺纹孔，螺纹孔直接与预埋螺栓10相连进行紧固，此种方式使得监测辅的结构更简单。

靶标组件1的一面固定在管片2，其另一面为十字交叉型靶标，十字交叉位置为把心16，当测量距离时，激光测距组件3发出的激光对准把心16。在管片2对面提前制作好靶标组件1，并在靶标组件1的中心处画出“十”字型标志，方便激光测距仪对中测量，在靶标组件1侧部的管片2标记位置，确保能重复测量。

在隧道管片收敛日常监测时将安装螺母15拧在管片2的预埋螺栓10上，利用金属球形方向调节器调整激光测距仪的角度，使激光测距仪发出的激光能照射到对面的靶心16，紧固金属球形方向调节器的方向调整开关，使金属球形方向调节器方向稳定。

对准对面管片2上的靶心16，利用激光测距仪的测距功能，测出激光测距仪与靶心16之间的距离，作为管片2收敛监测的初始值，通过每次测量值的对比，计算管片的收敛状况。测量完成后，拧下连接安装螺母15，进行下一个靶标的测量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，管片（2）上设置有用于固定所述管片（2）的预埋组件，其特征在于：包括用于测量距离的检测部件和与所述检测部件配合的靶标组件（1），所述检测部件与所述靶标组件（1）设置在隧道两侧相对的管片（2）上；

所述检测部件包括激光测距组件（3）和万向调节组件，所述的万向调节组件包括运动部（4）和固定部（5），所述激光测距组件（3）与所述的运动部（4）可拆卸连接，所述固定部（5）与所述预埋组件可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述运动部（4）包括转向球，所述固定部（5）包括壳体，所述转向球在所述壳体内自由转动，所述转向球上固设有支撑杆（6），所述激光测距组件（3）与所述支撑杆（6）的端部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述支撑杆（6）上设置有用于防止所述激光测距组件（3）转动的防滑盘（7）。

4.根据权利要求2所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述固定部（5）上设置有用于夹紧所述运动部（4）的手拧螺栓（8），所述手拧螺栓（8）与所述转向球之间设置有碗状的夹紧件（17）。

5.根据权利要求1所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述预埋组件包括设置在所述管片（2）上的凹槽（9），所述凹槽（9）中设置有连接相邻两个所述管片（2）的预埋螺栓（10），所述预埋螺栓（10）上设置有锁紧螺母（11），所述锁紧螺母（11）与所述凹槽（9）之间设置有垫片（12）。

6.根据权利要求5所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述固定部（5）通过紧固组件与所述的预埋组件可拆卸连接，所述紧固组件包括安装螺母（15）、扁铁（14）和螺丝（13），所述固定部（5）与所述螺丝（13）的一端相连，所述螺丝（13）的另一端与所述扁铁（14）的上表面相连，所述扁铁（14）的下表面与所述安装螺母（15）的端面相连，所述安装螺母（15）与所述预埋螺栓（10）配合。

7.根据权利要求5所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述固定部（5）直接与所述预埋组件可拆卸连接，所述固定部（5）上设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述预埋螺栓（10）配合。

8.根据权利要求1所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述靶标组件（1）的一面固定在所述管片（2），其另一面为十字交叉型靶标，十字交叉位置为把心（16）。

9.根据权利要求1所述的一种用于固定测距仪的管片收敛监测辅助工具，其特征在于：所述激光测距组件（3）为激光测距仪。

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