一种隧道钢架安装偏差控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种隧道钢架安装偏差控制装置，该装置包括三维定位装置、数据传输器、中央服务器和移动式显示器等；三维定位装置包括蓝牙扫描仪和蓝牙电子标签，蓝牙扫描仪和蓝牙电子标签通过蓝牙进行交互连接；蓝牙电子标签的数量为三个，三个蓝牙电子标签分别设置在隧道钢架侧面的两端及中间位置，蓝牙电子标签采集的隧道钢架位置信息通过数据线与数据传输器连接。蓝牙扫描仪为基于阵列式定向天线的蓝牙三维定位系统，蓝牙扫描仪共设有七个定向天线，保证定位的准确性。通过蓝牙扫描仪和蓝牙电子标签将隧道钢架的三维位置信息进行定位，保证隧道钢架的精准定位。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道钢架安装偏差控制装置
本技术涉及隧道施工现场
，具体涉及一种隧道钢架安装偏差控制装置。
技术介绍
隧道工程内部地质情况复杂，受工程地质和水文条件的影响大。在隧道工程设计与施工中，隧道初期支护结构是重点，隧道初期支护结构施工是隧道开挖后的第一道支护体系，是保证隧道内围岩稳定的基础。隧道初期支护结构是承受围岩变形变位荷载的主要结构单元，在隧道总体结构中起着不可或缺的作用。钢钢架是隧道初期支护中一个重要单元，钢钢架一般设置在围岩稳定性较差的地质段，钢架安装后可达到支撑围岩稳定，限制围岩变形的目的，一般与锚杆、钢筋网片构成联合支护形式，可有效的提高初期支护结构的稳定性。有效控制钢钢架的间距、横向偏差、高程偏差、垂直度偏差等对初期支护的稳定性起着至关重要的作用，必须确保钢架安装偏差在允许范围内，否则会造成钢钢架弯扭，连接板连接不紧密，受力发生改变等问题。现行的钢架安装偏差靠全站仪来检测并进行校正，但是在隧道锚段、断面加大处等位置。由于隧道施工空间的问题，全站仪激光点无法到达钢架支护处，仅能依靠全站仪在上一循环标记，用米尺或其他办法人工校正从而指导下一循环钢架施工，人为误差较大，易出现钢架安装不符合设计规范要求。专利CN105319532B公开了一种基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，现有的定位系统多通过借助卫星进行定位，成本较高，且定位类型较为单一。卫星定位解决了部分室外粗略定位问题。但是对于室内或者精准定位难以实现。另外，卫星定位系统过于复杂，难以广泛植入到小物品上。为解决以上技术问题，此项技术基于阵列式定向天线的蓝牙高精度三维定位系统，包括一蓝牙扫描装置，蓝牙扫描装置连接一计算机主机，蓝牙扫描装置还包括一微型处理器系统、定向天线和一蓝牙模块；微型处理器系统与计算机主机相连；微型处理器系统的通信端与蓝牙模块相连，蓝牙模块与至少两个定向天线相连，至少两个定向天线的朝向不同。通过定向天线来限定每个天线的接收范围，通过微型处理器系统选择相应天线的信号进入，再将信号传送到蓝牙模块，蓝牙模块再把信号传送到微型处理器系统的通信端，最后通过微型处理器系统将更精确的定位传入。在超市的应用：蓝牙电子标签包括一外壳，外壳的下方设有背胶层，电子标签通过背胶层固定在购物车、购物篮内。这样，可以通过获得电子标签的位置获得购物车、购物篮的位置。一方面，方便对超市内的购物车、购物篮的管理，另一方面，可以通过观察购物车、购物篮的走向，获知购物者的位置，方便对人流情况进行预警分析。还可以将电子标签固定在商品上，以通过获知电子标签的位置，获知商品的位置，分析商品的状态。本技术在高尔夫上的应用：蓝牙电子标签为圆形，直径为2cm-4cm，蓝牙电子标签内嵌在一高尔夫球中。蓝牙电子标签优选为3cm。本技术通过拥有相对应的蓝牙电子标签，可以用来定位高尔夫球，将蓝牙电子标签内嵌在高尔夫球中，一旦将高尔夫球打出，就可以通过蓝牙扫描装置扫描高尔夫球上的蓝牙电子标签来对高尔夫球进行定位，减少了大范围的搜寻工作。
技术实现思路
为解决隧道锚段、断面加大处等位置的钢架人工控制安装较易出现偏差的问题，本技术采用的技术方案为一种隧道钢架安装偏差控制装置，该装置包括三维定位装置1、数据传输器2、中央服务器3和移动式显示器4；三维定位装置1设置在隧道施工面上的隧道钢架上，三维定位装置1通过数据传输器2与中央服务器3连接，中央服务器3与移动式显示器4连接。三维定位装置1包括蓝牙扫描仪5和蓝牙电子标签6，蓝牙扫描仪5和蓝牙电子标签6通过蓝牙进行交互连接；蓝牙电子标签6的数量为三个，三个蓝牙电子标签6分别设置在隧道钢架侧面的两端及中间位置，蓝牙电子标签6采集的隧道钢架位置信息通过数据线7与数据传输器2连接。所述的蓝牙扫描仪5为基于阵列式定向天线的蓝牙三维定位系统，蓝牙扫描仪5共设有七个定向天线，两个定向天线组成一个定向天线组，三个定向天线组等角度围成环状，另外一个定向天线朝下，保证定位的准确性。隧道地面上还设有全站仪8，全站仪8用以监测记录隧道钢架的位置信息。防止三维定位装置1出现故障时，保证隧道施工面隧道钢架的位置准确性。通过蓝牙扫描仪和蓝牙电子标签将隧道钢架的三维位置信息进行定位，保证隧道钢架的精准定位。三维定位装置利用隧道钢架在隧道内的弧形形状，将蓝牙电子标签采集的隧道钢架三个部位的坐标进行记录，并将记录信息输入至数据传输器及中央服务器中。附图说明图1为本技术系统结构示意图。图2为本技术三维定位装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细描述说明。本技术提供一种隧道钢架安装偏差控制装置，该装置包括三维定位装置1、数据传输器2、中央服务器3和移动式显示器4等；三维定位装置1设置在隧道施工面上的隧道钢架上，三维定位装置1通过数据传输器2与中央服务器3连接，中央服务器3与移动式显示器4连接。三维定位装置1包括蓝牙扫描仪5和蓝牙电子标签6，蓝牙扫描仪5和蓝牙电子标签6通过蓝牙进行交互连接；蓝牙电子标签6的数量为三个，三个蓝牙电子标签6分别设置在隧道钢架侧面的两端及中间位置，蓝牙电子标签6采集的隧道钢架位置信息通过数据线7与数据传输器2连接。所述的蓝牙扫描仪5为基于阵列式定向天线的蓝牙三维定位系统，蓝牙扫描仪5共设有七个定向天线，两个定向天线组成一个定向天线组，三个定向天线组等角度围成环状，另外一个定向天线朝下，保证定位的准确性。隧道地面上还设有全站仪8，全站仪8用以监测记录隧道钢架的定位位置信息。防止三维定位装置1出现故障时，隧道施工面的位置隧道钢架拼接的准确性。以下描述本技术装置在与BIM系统进行的交互，作为实施例的描述，本技术仅作为一种与BIM进行技术对接匹配，实施例中出现的BIM仅作为本技术装置的一种具体应用形式，并非是一种必要的技术对接。本技术的装置是能够进行独立对隧道钢架的三维位置进行定位采集。实施例：按照隧道地质方面设计，在计算机中制作隧道BIM模型，BIM模型精度至少需要LOD300及以上，基于BIM模型建立中央处理系统。BIM模型能够与中央服务器中的三维坐标进行匹配，实现更加准确、动态监测。对中央处理系统进行二次开发，建立钢架设计安装模块、钢架安装模块、钢架安装偏差分析模块。基于任意不共线三点确定一个圆弧的定理，将蓝牙电子标签6固定在每榀钢架的钢架侧面中线弧线端头、中间位置。根据隧道设计图纸及变更情况，将钢架类型及安装位置，输入到中央处理系统钢架安装模块中，钢架安装模块并将钢架类型、设计空间位置等在BIM模型中显示，同时将设计钢架图绘制出来，并将隧道设计钢架三维位置信息等数据传输至钢架偏差分析模块；钢钢架主体架立之后，蓝牙电子标签6发射出信号传输至蓝牙扫描仪5，并通过数据线7将信息发送至数据传输器2，数据传输器2将信息实时发送至中央服务器中的钢架安装模块，钢架安装模块接收现场数据传输器2采集的信息，将现场实际钢钢架的空间位置信息等实时显示，同时将现场钢架图绘制出来，并将现场实际钢架位置信息等数据传输至钢架偏差分析模块；钢架偏差分析模块接收钢架设计安装模块、钢架安装模块数据后，通过对钢架设计三维位置与现钢架场实际三维位置进行偏差对比分析，分析三维位置数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道钢架安装偏差控制装置，其特征在于：该装置包括三维定位装置(1)、数据传输器(2)、中央服务器(3)和移动式显示器(4)；三维定位装置(1)设置在隧道施工面上的隧道钢架上，三维定位装置(1)通过数据传输器(2)与中央服务器(3)连接，中央服务器(3)与移动式显示器(4)连接；三维定位装置(1)包括蓝牙扫描仪(5)和蓝牙电子标签(6)，蓝牙扫描仪(5)和蓝牙电子标签(6)通过蓝牙进行交互连接；蓝牙电子标签(6)的数量为三个，三个蓝牙电子标签(6)分别设置在隧道钢架侧面的两端及中间位置，蓝牙电子标签(6)采集的隧道钢架位置信息通过数据线(7)与数据传输器(2)连接。

【技术特征摘要】
1.一种隧道钢架安装偏差控制装置，其特征在于：该装置包括三维定位装置(1)、数据传输器(2)、中央服务器(3)和移动式显示器(4)；三维定位装置(1)设置在隧道施工面上的隧道钢架上，三维定位装置(1)通过数据传输器(2)与中央服务器(3)连接，中央服务器(3)与移动式显示器(4)连接；三维定位装置(1)包括蓝牙扫描仪(5)和蓝牙电子标签(6)，蓝牙扫描仪(5)和蓝牙电子标签(6)通过蓝牙进行交互连接；蓝牙电子标签(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄欣，袁帅，刘松涛，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12