一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，包括操作面板、第一控制箱、激光测距装置、第二控制箱、数码相机和支撑装置；第一控制箱和第二控制箱分别设置于支撑装置顶部两侧，第一控制箱和第二控制箱电连接，激光测距装置设置于第一控制箱与第二控制箱之间，数码相机设置于第二控制箱内部，数码相机的定焦镜头嵌于第二控制箱的首端侧壁上；第一控制箱和第二控制箱能够实现数据处理、图像分析、数据储存、数据输出和控制装置执行操作；激光测距装置能够360°旋转测距；在掌子面开挖阶段能够精确获取其岩体地质信息，同时对其进行实时、有效面积的量测，并且测量精度高，还能存储、传输相关数据，为后续隧道分析提供数据支持。

A Comprehensive Analyser for Geometric and Geographic Information of Locating Tunnel Face

The utility model discloses a comprehensive analyzer for locating geometric and geographic information of tunnel face, which comprises an operation panel, a first control box, a laser ranging device, a second control box, a digital camera and a support device; the first control box and the second control box are respectively arranged on the top two sides of the support device, the first control box and the second control box are electrically connected, and the laser ranging device are arranged on the top two sides of the support device. Between the first control box and the second control box, the digital camera is arranged in the second control box, and the fixed focus lens of the digital camera is embedded on the front side wall of the second control box; the first control box and the second control box can realize data processing, image analysis, data storage, data output and control device operation; the laser ranging device can rotate 360 degrees to ranging; and the palm face is opened. In the excavation stage, the rock mass geological information can be accurately obtained, and the real-time and effective area measurement can be carried out. The measurement accuracy is high, and the related data can be stored and transmitted to provide data support for the subsequent tunnel analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪
本技术涉及隧道施工测量仪器
，特别是涉及一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪。
技术介绍
现有隧道掌子面施工中，对隧道掌子面岩体分析一般在掌子面开挖前用全站仪三维变形非接触式量测的方法对掌子面进行测量，分析掌子面情况。此种测量方法的步骤为：1.每次测量前，先安置仪器，并对仪器进行调校，使仪器处于最佳状态，精确定位整平后，对仪器进行气压和温度的气象改正，按围岩监控量测参数规范要求对仪器各项参数进行调试；2.左站测量：安置仪器后照准目标点先进行盘左观测，观测时采用3次重复测距，记录数据后，将仪器设置盘右同样进行3次重复测距，即每测站上分别用2个盘连续照准3次目标，然后取平均值为一次设站观测结果。即正道镜观测法取平均值；3.右站测量：左站测量完毕后，仪器搬至右侧测站同左站测量顺序一样进行右站测量，检查左右测站同一测点的数据，若发现左右站的测得同一测点的信息相差较大，对这一测点重测。这样的测量方式不仅操作步骤繁琐，测量精度较低，不能保证对隧道掌子面进行实时有效的分析；而且，现有隧道掌子面岩体测量方法需要贴近岩体面进行较多工作，常会影响工程进度且具有一定危险性，花费时间较长。无法对不能到达的岩体面进行测量。岩石隧道开挖掌子面上方、较陡峭边坡面常难以接触，以传统方法难以对其进行测量。对岩体产状的测量容易受岩体面局部凹凸的影响，在不平整的岩体面难以得到符合实际的结果。对节理迹长和间距的测量通常只能通过目测进行，误差较大。受隧道中粉尘较大的影响，传统测量方法精确度不高。而隧道掌子面的岩体地质情况对隧道掌子面施工安全至关重要。能够安全高效的分析掌子面岩体情况一直是隧道掌子面分析的发展趋势，不仅能为施工提供依据，为施工中可能出现的突发情况做准备，而且能够存储相关数据供隧道分析使用。面积量测一般在掌子面开挖前用全站仪对掌子面进行测量，分析掌子面情况，这样的测量方式不仅测量精度不高，而且不能在施工中不间断进行量测，保证对隧道掌子面进行实时有效的分析，导致隧道掌子面开挖面积出现偏差。而隧道掌子面的超挖或者少挖，均对隧道的安全与成本控制不利，是产生隧道病害的重大隐患。能够实时有效的控制掌子面面积一直是隧道掌子面开挖的发展趋势，不仅能够使隧道开挖后围岩对隧道的应力分布更趋合理，给隧道安全提供保障，而且能够节省超挖后需要在隧道衬砌与岩石之间填充混凝土的成本。因此，亟需提供一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，在掌子面开挖阶段能够精确获取其岩体地质信息，同时对其进行实时、有效的面积量测，并且测量精度高，还能存储、传输相关数据，为后续隧道分析提供数据支持。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，以解决上述现有技术存在的问题，在掌子面开挖阶段能够精确获取其岩体地质信息，同时对其进行实时、有效的面积量测，并且测量精度高，还能存储、传输相关数据，为后续隧道分析提供数据支持。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，包括操作面板、第一控制箱、激光测距装置、第二控制箱、数码相机和支撑装置；所述第一控制箱和所述第二控制箱分别设置于所述支撑装置顶部两侧，所述第一控制箱和所述第二控制箱电连接，所述激光测距装置设置于所述第一控制箱与所述第二控制箱之间，所述数码相机设置于所述第二控制箱内部，且所述数码相机的定焦镜头嵌于所述第二控制箱的首端侧壁上；所述第一控制箱和所述第二控制箱能够实现数据处理、图像分析、数据储存、数据输出和控制装置执行操作；所述激光测距装置能够360°旋转测距。优选地，所述第一控制箱内部设置有数据处理模块、图像分析模块、数据储存模块和数据传输模块，所述第二控制箱内部设置有执行模块。优选地，所述操作面板设置于所述第一控制箱首端，所述操作面板上设置有显示器和操控按钮。优选地，所述激光测距装置包括两端分别与所述第一控制箱和所述第二控制箱转动连接的激光测距壳体、设置于激光测距壳体内部的两个激光测距仪和相对设置于所述激光测距壳体两侧的两个测距窗，两个所述激光测距仪相对设置，两个所述激光测距仪分别通过其相对的所述测距窗进行测距工作。优选地，所述激光测距壳体一端与所述第一控制箱之间通过转轴A连接，所述激光测距壳体另一端与所述第二控制箱之间通过转轴B连接，所述第二控制箱内部设置有一驱动电机，所述驱动电机的动力输出端与所述转轴B连接。优选地，所述第一控制箱或所述第二控制箱内还设置有一报警装置，两个所述激光测距仪测定的数据差值超出预定值时，所述报警装置内部的电铃响起报警。优选地，所述第一控制箱内部还设置有一水平动态检测模块，所述水平动态监测模块包括圆水准气泡装置和微型红外线探头，所述微型红外探头为圆形探头，所述微型红外探头对准所述圆水准气泡装置的中心圆部分。优选地，所述支撑装置包括底板和设置于所述底板底部的三角支撑架，所述第一控制箱和所述第二控制箱设置于所述底板顶部。优选地，所述数码相机为双目数码单反相机。本技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：1、本技术提供的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，能够非常准确的分析出隧道掌子面岩体的节理、裂隙等岩体地质情况；测量精度较高，安全高效，对岩体的评价较为全面合理。2、本技术提供的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，能够利用激光测距装置、内部程序进行对隧道掌子面进行分析，从而计算出其面积，隧道掌子面的面积能实时计算得出，数据用两台测距仪获取，相互校正，保证计算精度，为隧道掌子面的施工提供依据，便于及时修正，减少超挖、少挖情况的发生。3、本技术提供的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，隧道掌子面的数据可以实时存储、传输，作为设计资料为后续隧道分析、评估提供数据支持，为其他隧道建设方案提供参考。4、本技术提供的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，自动化程度较高，能适应恶劣的隧道施工环境，提供较为可靠的数据分析结果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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为本技术中定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪的立体图；图2为本技术中定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪底板顶部结构的立体图；图3为本技术中定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪底板顶部结构的正视图；图4为本技术中定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪底板顶部结构的后视图；图中：1-操作面板、2-第一控制箱、3-激光测距装置、4-第二控制箱、5-定焦镜头、6-激光测距壳体、7-测距窗、8-转轴A、9-转轴B、10-底板、11-三角支撑架。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，其特征在于：包括操作面板、第一控制箱、激光测距装置、第二控制箱、数码相机和支撑装置；所述第一控制箱和所述第二控制箱分别设置于所述支撑装置顶部两侧，所述第一控制箱和所述第二控制箱电连接，所述激光测距装置设置于所述第一控制箱与所述第二控制箱之间，所述数码相机设置于所述第二控制箱内部，且所述数码相机的定焦镜头嵌于所述第二控制箱的首端侧壁上；所述第一控制箱和所述第二控制箱能够实现数据处理、图像分析、数据储存、数据输出和控制装置执行操作；所述激光测距装置能够360°旋转测距。

【技术特征摘要】
1.一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，其特征在于：包括操作面板、第一控制箱、激光测距装置、第二控制箱、数码相机和支撑装置；所述第一控制箱和所述第二控制箱分别设置于所述支撑装置顶部两侧，所述第一控制箱和所述第二控制箱电连接，所述激光测距装置设置于所述第一控制箱与所述第二控制箱之间，所述数码相机设置于所述第二控制箱内部，且所述数码相机的定焦镜头嵌于所述第二控制箱的首端侧壁上；所述第一控制箱和所述第二控制箱能够实现数据处理、图像分析、数据储存、数据输出和控制装置执行操作；所述激光测距装置能够360°旋转测距。2.根据权利要求1所述的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，其特征在于：所述第一控制箱内部设置有数据处理模块、图像分析模块、数据储存模块和数据传输模块，所述第二控制箱内部设置有执行模块。3.根据权利要求1所述的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，其特征在于：所述操作面板设置于所述第一控制箱首端，所述操作面板上设置有显示器和操控按钮。4.根据权利要求1所述的定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪，其特征在于：所述激光测距装置包括两端分别与所述第一控制箱和所述第二控制箱转动连接的激光测距壳体、设置于激光测距壳体内部的两个激光测距仪和相对设置于所述激光测距壳体两侧的两个测距窗，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，冯青松，万旭民，廖松，雷晓燕，杨成忠，郑明新，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：江西,36