CN220435876U - 一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，属于工程施工检测用具技术领域，其特征在于，包括中心架、三个径向架、脚架支撑部以及至少三个轨道辊，所述三个径向架安装于所述中心架；三个所述脚架支撑部分别安装于三个径向架，所述脚架支撑部的上部设有脚架支槽；所述轨道辊的轴线平行，所述轨道辊分布设置于所述中心架的两侧，位于所述中心架同侧的所述轨道辊为同导轨辊轮。本辅助装置可减轻隧道收敛监的作业强度、提高作业效率，又同时消除仪器不停搬动过程中产生的抖动误差，提高监测精度。

Description

一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置

技术领域

本实用新型属于工程施工检测用具技术领域，尤其涉及一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置。

背景技术

城市轨道交通运营安全与否已成为城市窗口形象是否良好的重要因素，为保障城市轨道交通的安全运营，必须通过对运营线路进行精密监测，及时掌握现有建成地铁工程运营变形情况，为及时判断地铁构安全状况提供依据，对可能发生的事故提供及时、准确的预报，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生。地铁隧道的收敛变形监测作为地铁隧道监测的一项重要内容，对安全运营具有十分重要的影响，对地铁隧道的稳定性监测具有十分重要的意义。

对于地铁隧道收敛监测的方法有很多，目前，基于高精度全站仪自由设站监测是一种比较常用的方法。全站仪架设在隧道中间位置某处，通过测量隧道监测断面两侧的目标点。该方法通过测量隧道监测断面两侧的目标点，并根据隧道断面一对目标点的三维坐标通过两点之间的距离公式计算出该对目标点距离，根据每次测量距离的变化反映出隧道的收敛变形量。该方法在一定程度上能够解决隧道收敛监测的问题，但是需要在隧道里不断搬动全站仪，作业强度比较大，另外随着全站仪不断搬动、放下、再搬动，对精密全站仪的精度稳定性也会造成一定的影响。此外，如减少全站仪搬动的次数，随着测量断面与测站距离的增加，测量夹角会不断减小，测量精度也会有比较大的下降。因此，需要一种高精度全站仪的辅助装置来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种解决高精度全站仪在用于隧道收敛监测时作业强度大、精度难以保证的问题的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置。

本实用新型是这样实现的，一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，包括中心架、三个径向架、脚架支撑部以及至少三个轨道辊，所述三个径向架安装于所述中心架；三个所述脚架支撑部分别安装于三个径向架，所述脚架支撑部的上部设有脚架支槽；所述轨道辊的轴线平行，所述轨道辊分布设置于所述中心架的两侧，位于所述中心架同侧的所述轨道辊为同导轨辊轮。

本实用新型的优点和效果是：

本辅助装置以隧道导轨作为移动和支撑基础，实现可以进行高效精确的隧道断面收敛测量，无需对中，无需布设专门的控制点，同一断面两收敛点的观测环境基本一致，可以消除多种误差因素的影响，测量重复精度小于0.3mm，可以准确反映隧道收敛的变化，能够满足现状地铁隧道高精度监测的要求。

本辅助装置以小车的方式搭载高精度全站仪，无需不停搬动全站仪，既大大减轻了作业强度提高了作业效率，又同时消除了仪器不停搬动过程中产生的抖动误差，提高了精度。

辅助装置在直线轨道上行进过程中，不需要大角度对仪器进行整平操作，某些情况下在重新设站过程中无需进行重新整平即可测量，对于曲线段因轨道超高存在需进行大角度整平，该辅助装置的设计使得只需要调整三脚架的一个脚就可以快速整平，与普通情况相比都能够大大减少整平仪器的时间，提高了作业效率。

在上述技术方案中，优选的，所述中心架为等边三角形架体，所述中心架的三角处设有向外的插接部，所述插接部用于连接所述径向架。

在上述技术方案中，优选的，所述径向架包括径向杆，三个径向杆与插接部连接，所述三个径向杆之间夹角为120°。

在上述技术方案中，优选的，所述插接部为直管插管，所述径向杆的端部设有与所述直管插管插接的直管套管，所述径向杆上设有用于锁定直管插管的锁紧螺钉。

在上述技术方案中，优选的，所述径向架包括轴杆，所述轴杆与所述径向杆连接，同侧的径向杆的轴杆与径向杆成120°折角构造，三个所述径向架的所述轴杆相互平行，所述轨道辊安装于所述轴杆的外端部。

在上述技术方案中，优选的，所述轨道辊包括辊体和辊架，所述辊架以可拆卸的方式安装于所述轴杆。中心架、三个径向架、脚架支撑部以及轨道辊以可拆卸的方式构成辅助装置主体，轻便实用、便于组装、便于拆卸，方便实用，灵活多用。采用独特的可拆卸轨道辊插件，增加了该辅助装置的通用性，既可以用于轨道上作业，又可以用于普通光滑地面作业。

在上述技术方案中，优选的，所述脚架支撑部为垫块构造，所述脚架支撑部安装于所述径向杆，三个所述脚架支撑部在同圆周上均匀分布。

在上述技术方案中，优选的，所述径向杆上沿轴线均匀设置螺纹孔，所述脚架支撑部的下部设有与所述螺纹孔结合的螺纹杆，所述脚架支撑部通过螺纹杆安装于所述径向杆。

在上述技术方案中，优选的，所述脚架支槽为设置于所述脚架支撑部的向下凹槽。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型中心架的结构示意图；

图3是本实用新型中脚架支撑部的结构示意图；

图4是本实用新型中轨道辊的安装结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为解决高精度全站仪在用于隧道收敛监测时作业强度大、精度难以保证的问题，本实用新型特提供一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，本辅助装置可减轻隧道收敛监的作业强度、提高作业效率，又同时消除仪器不停搬动过程中产生的抖动误差，提高监测精度。为了进一步说明本实用新型的结构，结合附图详细说明书如下：

请参阅图1-图4，一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，包括中心架1、三个径向架2、脚架支撑部3以及至少三个轨道辊4。

中心架为等边三角形架体，中心架的三角处设有向外的插接部1-1，插接部用于连接径向架。本实施例中，具体的，辅助装置中央位置为中心连接三角构件作为中心架，采用截面长宽为30mm、厚度为2mm的不锈钢方管焊接为等边三角形，三角形长度为50mm。插接部采用截面长宽为25mm、厚度为2mm的不锈钢方管焊接于中心架的三角处，插接部的夹角为120°。

三个径向架安装于中心架。本实施例中，具体的，径向架包括径向杆2-1，三个径向杆与插接部连接，三个径向杆之间夹角为120°。如上所述，插接部为直管插管，径向杆的端部设有与直管插管插接的直管套管，径向杆上设有用于锁定直管插管的锁紧螺钉。本实施例中，具体的，径向架包括轴杆2-2，轴杆与径向杆连接，轴杆与径向杆成120°折角构造，三个径向架的轴杆相互平行，轨道辊安装于轴杆的外端部。轴杆与径向杆是截面长宽为30mm、厚度为2mm不锈钢方管。插接部插入径向杆端部的插孔中之后，可以利用锁紧螺钉旋拧顶紧插接部实现锁紧连接。

三个脚架支撑部分别安装于三个径向架，脚架支撑部的上部设有脚架支槽3-1。脚架支撑部为垫块构造，脚架支撑部安装于径向杆，三个脚架支撑部在同圆周上均匀分布。径向杆上沿轴线均匀设置螺纹孔，脚架支撑部的下部设有与螺纹孔结合的螺纹杆，脚架支撑部通过螺纹杆安装于径向杆。脚架支槽为设置于脚架支撑部的向下凹槽。三脚架支撑部可通过螺纹杆旋入螺孔的深度单独来调节高度，辅助高精度全站仪的调平。具体的，三脚架支撑部的半径20mm，高度为20mm，支槽的深度为10mm，可以保证高精度全站仪稳定架设在装置之上。

轨道辊为三个，轨道辊的轴线平行，轨道辊分布设置于中心架的两侧，位于中心架同侧的轨道辊为同导轨辊轮。本实施例中，具体的，中心架的一侧为两个轨道辊，中心架的另一侧为一个轨道辊，两侧的轨道辊横向内间距为1425mm，小于标准轨距1435mm便于轨道车通过不利状况的轨道。轨道辊包括辊体4-1和辊架4-2，辊架以可拆卸的方式安装于轴杆。具体的，辊架包括用于安装辊体的架体，在此架体的侧部焊接截面长宽为25mm、厚度为2mm的不锈钢方管，作为与轴杆端部插接的直管插管，直管插管与轴杆插接后，同样利用锁紧螺钉锁定，实现轨道辊在三个径向架外侧部安装。轨道辊至少之一选用带刹车功能的轨道辊，带刹车功能的轨道辊为现有已知的可通过采购获得的部件。便于随时制动和启动，随时刹车固定开展监测，测量完成后随时启动前进。采用轨道轮插件，如不采用轨道轮插件，则该辅助装置则可以作为普通防滑支架使用，可以在水泥地面、大理石、瓷砖等地面使用，如插上轨道轮插件则可以作为简易轨道小车使用，通用性更加广泛。

本辅助装置可以进行精确高效的隧道断面收敛测量，无需对中，无需布设专门的控制点，同一断面两收敛点的观测环境基本一致，可以消除多种误差因素的影响，测量重复精度小于0.3mm，可以准确反映隧道收敛的变化，能够满足现状地铁隧道高精度监测的要求。高精度全站仪架设在轨行小车上，无需不停搬动全站仪，既大大减轻了作业强度提高了作业效率，又同时消除了仪器不停搬动过程中产生的抖动误差，提高了精度。隧道在直线轨道上行进过程中，不需要大角度对仪器进行整平操作，某些情况下在重新设站过程中无需进行重新整平即可测量，对于曲线段因轨道超高存在需进行大角度整平，该辅助装置的设计使得只需要调整三脚架的一个脚就可以快速整平，与普通情况相比都能够大大减少整平仪器的时间，提高了作业效率。

每次观测可以保证近似垂直的方式测量隧道内收敛标志，减少了激光散射对测距的影响，同时无需对隧道十字标志精确对中，精度能够达到安装监测棱镜相当精度，既保证了精度又兼顾了作业效率。该轨行小车可直接在轨道上行进，并安装了制动装置，保证了每次监测中仪器的稳定性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，包括：

中心架；

三个径向架，所述三个径向架安装于所述中心架；

脚架支撑部，三个所述脚架支撑部分别安装于三个径向架，所述脚架支撑部的上部设有脚架支槽；

至少三个轨道辊，所述轨道辊的轴线平行，所述轨道辊分布设置于所述中心架的两侧，位于所述中心架同侧的所述轨道辊为同导轨辊轮。

2.根据权利要求1所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述中心架为等边三角形架体，所述中心架的三角处设有向外的插接部，所述插接部用于连接所述径向架。

3.根据权利要求2所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述径向架包括径向杆，三个径向杆与插接部连接，所述三个径向杆之间夹角为120°。

4.根据权利要求3所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述插接部为直管插管，所述径向杆的端部设有与所述直管插管插接的直管套管，所述径向杆上设有用于锁定直管插管的锁紧螺钉。

5.根据权利要求4所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述径向架包括轴杆，所述轴杆与所述径向杆连接，同侧的径向杆的轴杆与径向杆成120°折角构造，三个所述径向架的所述轴杆相互平行，所述轨道辊安装于所述轴杆的外端部。

6.根据权利要求5所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述轨道辊包括辊体和辊架，所述辊架以可拆卸的方式安装于所述轴杆。

7.根据权利要求6所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述脚架支撑部为垫块构造，所述脚架支撑部安装于所述径向杆，三个所述脚架支撑部在同圆周上均匀分布。

8.根据权利要求7所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述径向杆上沿轴线均匀设置螺纹孔，所述脚架支撑部的下部设有与所述螺纹孔结合的螺纹杆，所述脚架支撑部通过螺纹杆安装于所述径向杆。

9.根据权利要求8所述的基于自由设站隧道收敛监测辅助装置，其特征在于，所述脚架支槽为设置于所述脚架支撑部的向下凹槽。