一种精确调整激光指向仪的支架装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种精确调整激光指向仪的支架装置及测量方法，L型直角托架平台固定在洞壁上，L型直角托架平台的水平支撑板上加工有两条平行布置的螺栓孔滑槽，螺栓孔滑槽上通过第一螺栓可调节的安装有横向调节底座，横向调节底座上安装有固定夹板，固定夹板上通过加固螺栓可转动的安装有纵向调节支架，纵向调节支架的圆柱套筒内部安装有激光指向仪，激光指向仪与安装在圆柱套筒两端的角度微调机构相配合调节其角度；水平支撑板的螺纹孔滑槽上通过第二螺栓可调节的安装有保护罩。能够实现左右快速移动、方便横向精确定位，还可以在垂直方向上任意调整角度，方便对带坡度的斜井进行导向，能够有效规避爆破施工对激光指向仪的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种精确调整激光指向仪的支架装置及测量方法
本专利技术涉及一种安装激光指向仪的支架及测量方法，尤其涉及一种在地下洞室开挖中具有安全防护功能、且能够精确调整激光指向仪指向的安装支架及其方法。
技术介绍
激光指向仪在地下工程中应用非常普遍，特别是在地下矿山开挖、大型隧道掘进、城市地铁施工、引水隧洞施工、大型地下厂房开挖过程中，激光指向仪可以非常方便地为施工提供一个导向基准，指导开挖掘进。尤其是遇到小半径断面长距离直线隧洞（平洞、斜井或竖井）掘进时，激光指向仪代替全站仪进行放样导向能够显著提高效率。但由于地下洞室施工时激光指向仪是固定安装在已施工部位的顶部轴线或腰线附近，地下工程施工交叉工序多，尤其是爆破时，强烈的冲击波或飞石常常会对激光指向仪的稳定及安全造成影响。如果激光指向仪不能有效安装在合适部位并保持牢固稳定，则激光指向仪经常会因为安装支架被撞击或松动而产生位移，激光指向就会出现导向偏差，误导施工，甚至造成质量事故。激光指向仪的调整也非常繁琐，施工现场缺乏有效的检核手段。因此急切需要一种支架和测量方法，能够在施工现场快速高效地对激光指向仪的指向精度实施检测并精确进行调整。经过多次摸索实践，设计了一套激光指向仪安装支架及其精确调整方法，既能方便进行精确定位调整，又能牢固安装，并为激光指向仪提供安全防护。
技术实现思路
为了解决激光指向仪在施工过程中安装不稳固、指向精度检测效率低、调整不方便、经常容易受到破坏甚至损毁等问题，本专利技术设计了一种新型激光指向仪安装支架装置及其精确调整测量方法，能够实现左右快速移动、方便横向精确定位，还可以在垂直方向上任意调整角度，方便对带坡度的斜井进行导向，并且设计了安全防护装置，能够有效规避爆破施工对激光指向仪的影响。为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种精确调整激光指向仪的支架装置，它包括L型直角托架平台，所述L型直角托架平台固定在洞壁上，所述L型直角托架平台的水平支撑板上加工有两条平行布置的螺栓孔滑槽，所述螺栓孔滑槽上通过第一螺栓可调节的安装有横向调节底座，所述横向调节底座上安装有固定夹板，所述固定夹板上通过加固螺栓可转动的安装有纵向调节支架，所述纵向调节支架的圆柱套筒内部安装有激光指向仪，所述激光指向仪与安装在圆柱套筒两端的角度微调机构相配合调节其角度；所述水平支撑板的螺纹孔滑槽上通过第二螺栓可调节的安装有保护罩；所述保护罩套在激光指向仪的外部，所述激光指向仪的尾部连接有激光指向仪电源线。所述L型直角托架平台采用钢板材料焊接成直角Ｌ型结构，而且L型直角托架平台的两端分别与锚固在洞壁上的铁板牢固焊接或者采用膨胀螺栓与铁板固定连接。所述横向调节底座上加工有与螺栓孔滑槽相配合的底板螺栓孔滑槽，所述固定夹板上加工有弧形螺纹孔滑槽。所述纵向调节支架包括支撑板，所述支撑板的顶部固定安装有圆柱套筒，所述支撑板上加工有两个螺纹孔，两个所述螺纹孔分别与横向调节底座上底板螺栓孔滑槽和弧形螺纹孔滑槽相配合调节支撑板的角度。所述角度微调机构共有两组，而且对称安装在圆柱套筒的两端，每组所述角度微调机构都包括四个调节螺杆，所述调节螺杆通过螺纹配合安装在螺纹套上，四个所述螺纹套均布的设置在圆柱套筒的外壁上，并沿着其径向布置。所述保护罩采用拱形罩，所述拱形罩的两侧面分别加工有正面激光穿透孔和电源线出口；所述正面激光穿透孔为矩形孔，并与激光指向仪的激光端相配合；所述电源线出口用于穿过激光指向仪电源线；所述拱形罩的另两个侧面底部设置有固定铁角耳，所述固定铁角耳通过螺栓与螺栓孔滑槽配合。所述L型直角托架平台的竖直支撑板的顶部加工有固定螺纹孔，所述固定螺纹孔与洞壁上的铁板通过螺栓固定相连。所述圆柱套筒两端内置有橡胶保护圈，所述橡胶保护圈与激光指向仪的外壁相贴合，在圆柱套筒的一端通过螺纹配合安装有封堵底盖，所述封堵底盖上加工有激光指向仪电源线出口。所述圆柱套筒的顶部安装有管水准器。采用任意一项支架装置的测量方法，它包括以下步骤：S1：首先，用具有免棱镜功能的全站仪采用洞室坐标系（X、Y、H）大致测设L型直角托架平台的埋设部位，确定激光指向仪的安装部位，根据现场需要激光指向仪可安装在轴线或偏离轴线一定距离或腰线附件，L型直角托架平台安装牢固并稳定后，在L型直角托架平台的水平支撑板上精确放样激光指向仪的安装轴线并用油漆或记号笔标注；其中，X表示轴线桩号、Y表示偏离中心轴线的距离，H表示高程；S2：调整横向调节底座，将横向调节底座上刻画好的中轴线标记与水平支撑板上标记的安装轴线重合，固定横向调节底座四个角的第一螺栓，将安装了激光指向仪的纵向调节支架与调节底座固定，现场采用管水准器大致把激光指向仪安置平整；S3：为激光指向仪接入电源，开通激光指向仪，现场安装人员在激光指向仪附近用白色PVC挡板作为第一激光接受靶标，激光靶点清晰可见，此时，用全站仪的免棱镜测距功能精确照第一激光接受靶标中心，实测激光指向仪坐标（X1、Y1、H1）；移开靶标，在距离在激光指向仪50~100米附件再树立第二激光接受靶标，实测激光点的三维坐标（X2、Y2、H2）；如果激光指向仪距离施工掌子面较近，可清晰看见激光指向仪投射的激光斑点，可用全站仪直接实测激光斑点中心，测得其三维坐标（X2、Y2、H2）；如果是直线型无坡度的隧洞，则要求Y、H值在误差范围内相等即可认为激光指向仪导向正确，否则要根据两点的坐标差值△Y（△Y=Y2-Y1）和△H（△H=H2-H1）进行方向和幅度调整，如果差值较小，则只需要微动圆柱套筒前端的四个调节螺杆，通过调整左右两个调节螺杆，使△Y趋近于0，调整上下两个调节螺杆，使△H趋近于0；如果无法调整合格，则需要微调圆柱套筒后端的四个小螺栓，方法一样，精确调整好后再固定；盖上保护罩后，再用全站仪精确测量一次，满足要求即可；在标靶或掌子面最终实测的三维坐标（X2、Y2、H2）即激光指向仪的导向坐标，与设计断面参数进行比较，通过计算可在掌子面进行放样标定，设计拱顶高程与H2的差值即激光点到拱顶的距离，设计边线长度-Y2即激光点到边线的距离，依次加密放样；S4：如果差值较大，无法通过角度微调机构达到目标，则需要松动横向调节底座和纵向调节支架的螺栓，先进行粗调，紧固螺栓半固定状态，用全站仪实测激光斑点坐标后进行比较，如果偏差较小后固定，再采用步骤S3的方法精确调整；S5：如果是直线型带坡度的隧洞或者斜井，则需要根据两点的差值（△X=X2-X1，即桩号差值）和设计坡降为P%(带正负符号），计算开挖掌子面桩号的设计高程H’=H1+△X×P%，再与实测的高程H2进比较，其差值△H（△H=H2-H’）就是激光指向仪在角度倾斜方向调整的距离，其后的调整方法与与直线型无坡降的隧洞类型一样；S6：由于激光指向仪在现场仅提供一条可见的激光线，其它有效的检查条件少，为了便于施工人员在测量人员和全站仪不在现场的情况进行检核，需要在激光指向仪导向的轴线上实地测放两个检核点，用长膨胀螺栓或钢筋焊接固定，其表面再焊接一个便于挂垂线的挂钩，垂线的位置正好是激光指向仪激光穿过的方向，校核点刷上反光漆标记，便于施工人员寻找；S7：掌子面放样时，施工人员对激光导向有怀疑时，要悬挂垂线对激光指向仪的方向正确性进行检查，如果出现偏差要及时通知测量人员进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：它包括L型直角托架平台（1），所述L型直角托架平台（1）固定在洞壁（3）上，所述L型直角托架平台（1）的水平支撑板（101）上加工有两条平行布置的螺栓孔滑槽（4），所述螺栓孔滑槽（4）上通过第一螺栓（6）可调节的安装有横向调节底座（8），所述横向调节底座（8）上安装有固定夹板（802），所述固定夹板（802）上通过加固螺栓（804）可转动的安装有纵向调节支架（9），所述纵向调节支架（9）的圆柱套筒（902）内部安装有激光指向仪（11），所述激光指向仪（11）与安装在圆柱套筒（902）两端的角度微调机构（12）相配合调节其角度；所述水平支撑板（101）的螺纹孔滑槽（4）上通过第二螺栓（7）可调节的安装有保护罩（10）；所述保护罩（10）套在激光指向仪（11）的外部，所述激光指向仪（11）的尾部连接有激光指向仪电源线（16）。

【技术特征摘要】
1.一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：它包括L型直角托架平台（1），所述L型直角托架平台（1）固定在洞壁（3）上，所述L型直角托架平台（1）的水平支撑板（101）上加工有两条平行布置的螺栓孔滑槽（4），所述螺栓孔滑槽（4）上通过第一螺栓（6）可调节的安装有横向调节底座（8），所述横向调节底座（8）上安装有固定夹板（802），所述固定夹板（802）上通过加固螺栓（804）可转动的安装有纵向调节支架（9），所述纵向调节支架（9）的圆柱套筒（902）内部安装有激光指向仪（11），所述激光指向仪（11）与安装在圆柱套筒（902）两端的角度微调机构（12）相配合调节其角度；所述水平支撑板（101）的螺纹孔滑槽（4）上通过第二螺栓（7）可调节的安装有保护罩（10）；所述保护罩（10）套在激光指向仪（11）的外部，所述激光指向仪（11）的尾部连接有激光指向仪电源线（16）。2.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述L型直角托架平台（1）采用钢板材料焊接成直角Ｌ型结构，而且L型直角托架平台（1）的两端分别与锚固在洞壁（3）上的铁板（2）牢固焊接或者采用膨胀螺栓与铁板（2）固定连接。3.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述横向调节底座（8）上加工有与螺栓孔滑槽（4）相配合的底板螺栓孔滑槽（801），所述固定夹板（802）上加工有弧形螺纹孔滑槽（803）。4.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述纵向调节支架（9）包括支撑板（901），所述支撑板（901）的顶部固定安装有圆柱套筒（902），所述支撑板（901）上加工有两个螺纹孔，两个所述螺纹孔分别与横向调节底座（8）上底板螺栓孔滑槽（801）和弧形螺纹孔滑槽（803）相配合调节支撑板（901）的角度。5.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述角度微调机构（12）共有两组，而且对称安装在圆柱套筒（902）的两端，每组所述角度微调机构（12）都包括四个调节螺杆（1201），所述调节螺杆（1201）通过螺纹配合安装在螺纹套（1202）上，四个所述螺纹套（1202）均布的设置在圆柱套筒（902）的外壁上，并沿着其径向布置。6.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述保护罩（10）采用拱形罩（1001），所述拱形罩（1001）的两侧面分别加工有正面激光穿透孔（1003）和电源线出口（1002）；所述正面激光穿透孔（1003）为矩形孔，并与激光指向仪（11）的激光端相配合；所述电源线出口（1002）用于穿过激光指向仪电源线（16）；所述拱形罩（1001）的另两个侧面底部设置有固定铁角耳（1004），所述固定铁角耳（1004）通过螺栓与螺栓孔滑槽（4）配合。7.根据权利要求2所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述L型直角托架平台（1）的竖直支撑板（102）的顶部加工有固定螺纹孔（103），所述固定螺纹孔（103）与洞壁上的铁板（2）通过螺栓固定相连。8.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述圆柱套筒（902）两端内置有橡胶保护圈（14），所述橡胶保护圈（14）与激光指向仪（11）的外壁相贴合，在圆柱套筒（902）的一端通过螺纹配合安装有封堵底盖（15），所述封堵底盖（15）上加工有激光指向仪电源线（16）出口。9.根据权利要求1所述一种精确调整激光指向仪的支架装置，其特征在于：所述圆柱套筒（902）的顶部安装有管水准器（13）。10.采用权利要求1-9任意一项支架装置的测量方法，其特征在于，它包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱章云，田学芝，唐亿阶，罗琛，张志伟，冯昌幸，范学振，李学忠，陈桂华，张卫，
申请(专利权)人：葛洲坝测绘地理信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42