CN214096070U - 一种环境适应性盾构管片姿态测量工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，包括水平尺、两个伸缩尺、第一调节螺栓、滑块、棱镜以及至少一个水准管，其中：水平尺内部为中空结构，两端设置开口，侧面设有测量刻度，顶部设有槽型轨道；所述两个伸缩尺可分别嵌入于水平尺的中空结构内部；所述第一调节螺栓设置有多个，用于对伸缩尺进行限位固定；所述滑块可嵌入槽型轨道内部，并沿槽型轨道进行左右移动，所述滑块上设有连接杆，连接杆与所述棱镜安装固定。本实用新型所述的盾构管片姿态测量工具结构设计合理，安装拆卸便捷，伸缩移动灵活，测量精确度高，可以适应不同高度不同位置的盾构管片姿态测量，还可以克服复杂多变的施工环境对现场测量的影响。

Description

一种环境适应性盾构管片姿态测量工具

技术领域

本实用新型涉及盾构管片姿态测量领域，具体涉及一种能够适应复杂多变施工环境的盾构管片姿态测量工具。

背景技术

在城市地铁建设过程中，一般采用盾构机进行隧道掘进，为提高盾构管片成型质量和保证盾构隧道顺利贯通，通常在盾构机掘进过程中需对盾构管片姿态进行测量。

盾构管片姿态圆心坐标一般无法直接测量得出，通常采用水平尺测量的方法间接计算而来。水平尺法管片姿态测量常采用一根固定长度的水平尺，水平尺上部安装有水准管，侧面中心位置贴有反射贴片。将水平尺放置在管片圆弧结构上，通过调节水平尺左右高度，观察水准管气泡异动情况，将水准尺调整为水平位置，采用全站仪直接测量反射贴片中心坐标，通过反射贴片中心坐标计算得盾构管片姿态圆心坐标。但是，该测量方法在实际应用过程中，主要存在以下缺陷：(1)在遇到有堆积材料、盾构台车、给排水管、走道板、渣土车等障碍物时，常会发生水平尺无法安放或安放后反射贴片被遮挡的情况导致现场无法测量；(2)在隧道处于小半径曲线时，由于隧道转弯测量视线有限，需要频繁换站，测量效率低；(3)在潮湿和黑暗条件下观测反射贴片时，视线能见度低、测量精度差，且需要安排专人进行照明工作，增加劳动强度。

因此，对于现有的城市地铁盾构隧道管片姿态测量工作而言，缺少一种既能保证测量精度、测量效率，且安装方便、便于携带、操作简单，又能适应盾构隧道复杂多变的施工环境，同时满足城市地铁盾构隧道管片姿态测量的测量工具。

发明内容

基于现有水平尺法盾构管片姿态测量过程中，存在遇到障碍物时水平尺无法安放或安放后反射贴片被遮挡的情况或在隧道处于小半径曲线时测量效率低以及在潮湿和黑暗条件下测量精度差等技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理，安装拆卸便捷，伸缩移动灵活，测量精确度高，可以适应复杂多变施工环境的盾构管片姿态测量工具。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，包括水平尺、两个伸缩尺、第一调节螺栓、滑块、棱镜以及至少一个用于指示所述水平尺是否位于水平位置的水准管，其中：

所述水平尺内部为中空结构，两端设置开口，侧面设有测量刻度，顶部设有槽型轨道；

所述两个伸缩尺分别通过水平尺的两个端部嵌入于水平尺的中空结构内部，所述伸缩尺侧面设有测量刻度；

所述第一调节螺栓设置有多个，用于对所述伸缩尺进行限位固定；

所述滑块可嵌入槽型轨道内部，并沿槽型轨道进行左右移动，所述滑块上设有连接杆，连接杆与所述棱镜安装固定。

进一步地，所述槽型轨道由两侧挡板和与两侧挡板相连接的中空槽体构成；所述滑块的长度大于两侧挡板之间的间距，小于所述中空槽体的宽度；在装配使用时，所述滑块可通过槽型轨道的端部嵌入中空槽体内部。

作为优选，所述测量工具还包括至少一个第二调节螺栓，所述第二调节螺栓用于当滑块被调节至测量位置时，将滑块固定于槽型轨道内部。

作为优选，所述槽型轨道的两侧分别设有纵向连接板，所述水准管设置有两个，分别设置于两个纵向连接板上，所述第一调节螺栓可通过设置于纵向连接板以及槽型轨道上的螺纹连接孔旋拧至与伸缩尺的顶面相接触。

作为优选，所述槽型轨道与水平尺为一体设置。

作为优选，所述滑块与连接杆以及连接杆与棱镜均通过可拆卸的装配方式安装固定。

进一步地，所述水平尺的截面为中空的矩形体，所述矩形体的长为2200-3000mm，宽为50-60mm，高为100-120mm，壁厚为2-5mm。

作为优选，所述水平尺侧面还设有照明装置、可拆卸电源以及照明开关，所述照明装置通过电源线与可拆卸电源相连接，所述照明开关用于开启或关闭照明装置。

本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、本实用新型所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，通过将两个伸缩尺分别套设于水平尺的中空结构内部，在水平尺现场测量过程中，遇到障碍时，两个伸缩尺通过旋拧第一调节螺栓实现自由伸缩，使水平尺整体伸长或变短，既而使水平尺安装位置升高或降低从而适应不同施工环境下的测量。

2、本实用新型所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，通过将棱镜与连接杆安装固定，连接杆与滑块相连接，滑块可在槽型轨道内自由滑动，在水平尺现场测量过程中，当在小半径曲线隧道中或者有台车、出渣车等障碍物遮挡情况下，滑块可带动棱镜左右移动，实现增加测量范围，提高环境适应性。

3、本实用新型所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，采用棱镜取代常规反射片以及通过在水平尺侧面增设照明装置，在水平尺现场测量过程中，可以有效提高测量精度和增加测量范围，即使在潮湿和黑暗环境中，也能保证测量精度和测量效率。

4、本实用新型所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，通过第一调节螺栓对伸缩尺进行限位固定；同时以可拆卸连接的方式装配滑块、连接杆以及测量棱镜，在实际应用时，可对所有组件进行现场组装和拆卸，以便于零部件的保管、携带及运输。

5、综上，本实用新型所述的盾构管片姿态测量工具结构设计简单合理，便于携带运输，安装拆卸便捷，伸缩移动灵活，测量精确度高，测量范围广、且装置整体造价低。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述环境适应性盾构管片姿态测量工具的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述环境适应性盾构管片姿态测量工具的剖面图。

图3为本实用新型实施例4中，所述槽型轨道端部处的局部放大图。

标号说明：1、水平尺；2、伸缩尺；3、槽型轨道；31、挡板；32、中空槽体；4、滑块；5、连接杆；6、棱镜；7、第二调节螺栓；8、水准管；9、纵向连接板；10、第一调节螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1：如图1所示，一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，主要由水平尺1、两个伸缩尺2、第一调节螺栓10、滑块4、棱镜6以及至少一个用于指示所述水平尺1是否位于水平位置的水准管8构成。

其中，所述水平尺1内部为中空结构，两端设置有开口，侧面设有测量刻度，顶部设有槽型轨道3；所述两个伸缩尺2分别通过水平尺1的两个端部嵌入于水平尺的中空结构内部，所述伸缩尺2侧面设有测量刻度；所述第一调节螺栓10设置有多个，用于将所述伸缩尺2进行限位固定；所述滑块4可嵌入槽型轨道3内部，并沿槽型轨道3进行左右移动，所述滑块4上设有连接杆5，所述连接杆5与所述棱镜6安装固定。

如图2所示，本实施例1中，所述槽型轨道3由两侧挡板31和连接两侧挡板31的中空槽体32构成；所述滑块4的长度大于两侧挡板31之间的间距，小于所述中空槽体32的宽度，继而保证在装配使用时，所述滑块4可通过槽型轨道3的端部嵌入中空槽体32内部。

进一步地，在本实施例1中，所述槽型轨道3与水平尺1可一体设置；也可通过先加工制备槽型轨道3，再将槽型轨道3焊接于水平尺1的顶面进行设置。此外，在实际应用过程中，为了便于盾构管片姿态测量工具的保管、携带及运输，可将滑块4与连接杆5，连接杆5与棱镜6均通过可拆卸的装配方式进行安装固定，以满足现场安装及拆卸的需求。

实施例2：如图1、图2所示，一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，与实施例1的区别在于，所述测量工具还包括至少一个第二调节螺栓7，所述第二调节螺栓7用于当滑块4移动至测量位置时，将滑块4固定于槽型轨道3内部。

其中，本实施例2中，为了保证测量数据的精确性，当滑块4被调节至测量位置时，可通过第二调节螺栓7，将滑块4进行限位固定，以避免测量过程中，由于滑块4晃动而导致数据采集出现偏差。

实施例3：如图1所示，一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，与实施例1、实施例2的区别在于，所述水平尺1侧面还设有照明装置11、可拆卸电源12以及照明开关，所述照明装置11通过电源线与可拆卸电源12相连接，所述照明开关用于开启或关闭照明装置11。

其中，所述照明装置11为LED灯带，长度为1800-2600mm，所述LED灯带的设置，可用于在黑暗环境中，为整个水平尺提供照明。

实施例4：如图3所示，一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，与实施例3的区别在于，所述槽型轨道3的两侧端部分别设有纵向连接板9，所述水准管8设置有两个，分别设置于两个纵向连接板9上，所述第一调节螺栓10可通过设置于纵向连接板9以及槽型轨道3上的螺纹连接孔旋拧至与伸缩尺2的顶面相接触。

进一步地，在本实用新型实施例1至4中，所述水平尺1的截面为中空的矩形体，所述矩形体的长为2200-3000mm，宽为50-60mm，高为100-120mm，壁厚为2-5mm；伸缩尺2为铝合金材料长尺，长为1000-1400mm，截面尺寸略小于水平尺。滑块4为方形不锈钢板，长为50-60mm，宽为40-50mm，厚度为2-5mm。

本实用新型实施例4所述的一种环境适应性盾构管片姿态测量工具的具体使用方法如下：

步骤一、根据现场空间情况，通过旋拧第一调节螺栓10，将水平尺1内两端伸缩尺2伸出并固定；将可拆卸电源12安装在水平尺1上，打开照明开关，LED灯带照亮整个水平尺1；

步骤二、将整个水平尺1安放在需要测量的盾构管片上，通过调整水平尺1左右端高度，并观察水准管8气泡是否居中，确保水平尺1处于水平位置；

步骤三、将滑块4从槽型轨道3一端嵌入，并安装在轨道内中心位置(参照水平尺刻度)并通过第二调节螺栓7固定，将棱镜6稳定的安装在连接杆5上，再将连接杆5与滑块4安装固定，并将镜头朝向全站仪；

步骤四、全站仪设站完成后，输入设站和后视三维坐标，照准棱镜6，进行水平尺1三维坐标测量；

步骤五、当遇到障碍物时，两个伸缩尺2通过调节第一螺栓10同时等距伸缩，使水平尺1整体伸长或变短，既而使水平尺1安放位置升高或降低从而适应不同环境下的测量；在小半径曲线隧道中或者有台车、出渣车等障碍物遮挡情况下，棱镜头6可随滑块4进行左右移动，增加测量范围，提高环境适应性，测量人员依据水平尺刻度、现场记录棱镜6偏移位置，内业数据处理时进行坐标修正；

步骤六、隧道管片姿态测量完成后，拆卸棱镜头6，可拆卸电源12，调节第二调节螺栓7，拆卸棱镜6、连接杆5，将滑块4移出，两个伸缩尺收回，整理零部件，以备下次使用。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，包括水平尺(1)、两个伸缩尺(2)、第一调节螺栓(10)、滑块(4)、棱镜(6)以及至少一个用于指示所述水平尺(1)是否位于水平位置的水准管(8)，其中：

所述水平尺(1)内部为中空结构，两端设置开口，侧面设有测量刻度，顶部设有槽型轨道(3)；

所述两个伸缩尺(2)分别通过水平尺的两个端部嵌入于水平尺(1)的中空结构内部，所述伸缩尺(2)侧面设有测量刻度；

所述第一调节螺栓(10)设置有多个，用于对所述伸缩尺(2)进行限位固定；

所述滑块(4)可嵌入槽型轨道(3)内部，并沿槽型轨道(3)进行左右移动，所述滑块(4)上设有连接杆(5)，连接杆(5)与所述棱镜(6)安装固定。

2.根据权利要求1所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述槽型轨道(3)由两侧挡板(31)和与两侧挡板(31)相连接的中空槽体(32)构成；所述滑块(4)的长度大于两侧挡板(31)之间的间距，小于所述中空槽体(32)的宽度；在装配使用时，所述滑块(4)可通过槽型轨道(3)的端部嵌入中空槽体(32)内部。

3.根据权利要求2所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述测量工具还包括至少一个第二调节螺栓(7)，所述第二调节螺栓(7)用于当滑块(4)被调节至测量位置时，将滑块(4)固定于槽型轨道(3)内部。

4.根据权利要求2或3所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述槽型轨道(3)的两侧分别设有纵向连接板(9)，所述水准管(8)设置有两个，分别设置于两个纵向连接板(9)上，所述第一调节螺栓(10)可通过设置于纵向连接板(9)以及槽型轨道(3)上的螺纹连接孔旋拧至与伸缩尺(2)的顶面相接触。

5.根据权利要求4所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述槽型轨道(3)与水平尺(1)为一体设置。

6.根据权利要求5所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述滑块(4)与连接杆(5)以及连接杆(5)与棱镜(6)均通过可拆卸的装配方式安装固定。

7.根据权利要求6所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述水平尺(1)的截面为中空的矩形体，所述矩形体的长为2200-3000mm，宽为50-60mm，高为100-120mm，壁厚为2-5mm。

8.根据权利要求5或6或7所述的环境适应性盾构管片姿态测量工具，其特征在于，所述水平尺(1)侧面还设有照明装置(11)、可拆卸电源(12)以及照明开关，所述照明装置(11)通过电源线与可拆卸电源(12)相连接，所述照明开关用于开启或关闭照明装置(11)。

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