一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置及方法，包括测量杆，测量杆外侧设置刻度，所述测量杆两端均固定连接定位组件，定位组件包括定位卡头、与测量杆固接的壳体，壳体内穿设调节螺栓，调节螺栓外套设调节螺母，定位卡头包括两相对设置的卡紧部件，卡紧部件第一位置与壳体铰接，卡紧部件第二位置与调节螺母铰接，调节螺栓转动时可带动调节螺母沿其轴向移动进而带动两卡紧部件张开的角度。

【技术实现步骤摘要】
一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置及方法
本专利技术属于地下工程支护
，具体涉及一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置及方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。随着地下硐室的埋深增加或断面增大，其支护工作变得越来越困难，围岩稳定性也越来越差，这已成为影响地下硐室安全使用的重要问题。钢管混凝土支架因承载力高、施工简单，已成为深部软岩硐室广泛采用的一种支护技术。钢管混凝土支架是经地面分段弯管、井下装配成型并灌注混凝土而成，因此首要工作是支架分段弯拱，由于支架型号规格不统一，需要根据巷道不同断面和不同支护要求来设计确定。弯制不同规格支架的圆弧拱时，曲率半径是验证弯拱是否符合设计的最关键参数，经济准确且简单方便的测量圆弧拱曲率半径尤为重要。圆弧拱曲率半径不易直接测量，通常是先测量圆弧拱的弦长和弦高，然后换算得到圆弧拱曲率半径。测量圆弧拱弦长和弦高的方法较多，主要分为测量计算法和测量查表法，前者是先测量弦长再测量该弦长对应的弦高，然后用两个数计算圆弧曲率半径；后者是采用固定弦长的工具直接测量对应弦高，然后通过固定弦长和测量弦高计算曲率半径或查表找出曲率半径。两种方法都存在一个关键难题：如何快速找出钢管的真实弦长与弦高并精确测量，这是阻碍圆弧曲率简易测量的关键难题。也就是说测量不是难题，目前的量测工具(如激光测距仪、刻度尺、游标卡尺等)都能解决，关键在于如何快速准确找出该测哪里，且保证测量精度，是当前难题。专利技术人发现，目前并没有可以快速准确确定测量位置进而测量圆弧拱曲率半径的装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种圆弧拱曲率半径快速准确且简单方便的测量装置及方法，该装置可快速准确且简单方便的确定测量弦长与弦高的位置，进而测量圆弧拱曲率半径。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术的实施例提供了一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，包括测量杆，测量杆外侧设置刻度，所述测量杆两端均固定连接定位组件，定位组件包括定位卡头、与测量杆固接的壳体，壳体内穿设调节螺栓，调节螺栓外套设调节螺母，定位卡头包括两相对设置的卡紧部件，卡紧部件第一位置与壳体铰接，卡紧部件第二位置与调节螺母铰接，调节螺栓转动时可带动调节螺母沿其轴向移动进而带动两卡紧部件张开的角度。作为进一步的技术方案，所述卡紧部件包括连接为一体的直线段和曲线段，直线段与曲线段连接的一端与调节螺母外周铰接，直线段另一端通过连杆与壳体铰接。作为进一步的技术方案，所述测量杆包括测量杆外尺和测量杆内尺，测量杆内尺套设于测量杆外尺内部，且可沿测量杆外尺移动。作为进一步的技术方案，所述测量杆外尺和测量杆内尺外侧均设有刻度。作为进一步的技术方案，所述测量杆外尺为空心结构，测量杆外尺端部设置内弯结构。作为进一步的技术方案，所述测量杆内尺底部固设外置钢管，外置钢管套设于测量杆外尺内，外置钢管端部设置外弯结构。作为进一步的技术方案，所述测量杆外尺侧部穿设有可拆卸的定位螺栓，定位螺栓端部可抵住测量杆内尺侧部。作为进一步的技术方案，所述测量杆侧部还设置测距部件，测距部件为激光测距仪或深度数显尺，所述深度数显尺内置换算编码器。作为进一步的技术方案，所述测距部件固定于套管，套管包覆于测量杆外侧，且套管可沿测量杆滑动。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种如上所述的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置的测量方法，包括以下步骤：调节测量杆长度，使测量杆两端分别对应对称于圆弧拱拱顶两边的点；调整测距部件的位置，使其位于测量杆中心；转动调节螺栓，由调节螺母沿调节螺栓轴向移动，进而调节卡紧部件张开角度，使定位卡头卡住圆弧拱的钢管，记录测量杆的长度，得到圆弧拱的弦长；由测距部件测出测量杆至拱顶的距离，得到圆弧拱的弦高，反推得出圆弧半径，进而计算得出圆弧拱的曲率半径。上述本专利技术的实施例的有益效果如下：本专利技术的测量装置，测量杆两端均设置定位组件，定位组件的定位卡头可卡住圆弧拱侧部的钢管，由此即可固定住其位置，快速确定圆弧拱真实弦长和弦高位置，方便进行测距工作，且由于定位组件的调节螺栓可转动，进而带动调节螺母沿其轴向移动，使得定位组件的两卡紧部件张开的角度得到调整，由此即可适用于不同规格钢管的圆弧拱曲率半径测量，测量范围广。本专利技术的测量装置，测量杆两端的定位组件可定位卡住圆弧拱两侧的钢管，进而测量杆量测出圆弧拱的弦长，由测距部件测量测量杆至拱顶的高度，由此得出弦高，进而计算得出圆弧拱的曲率半径，可快速准确且简单方便的测量圆弧拱曲率半径，解决了使用其他测量仪器或成本高昂，或测量误差大的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置的结构示意图；图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的定位组件示意图；图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的定位组件的定位卡头张开示意图；图4是本专利技术根据一个或多个实施方式的测量杆示意图；图5是本专利技术根据一个或多个实施方式的测量杆外尺和测量杆内尺配合示意图；图中：1—定位卡头，2—调节螺母，3—调节螺栓，4—激光测距仪，5—测量杆外尺，6—测量杆内尺，7—定位螺栓，8—外置钢管，9—卡紧部件,10—直线段，11—曲线段，12—壳体,13—连杆，14—内弯结构，15—外弯结构。为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分:本专利技术中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，包括测量杆，测量杆外侧设置刻度，所述测量杆两端均固定连接定位组件，定位组件包括定位卡头、与测量杆固接的壳体，壳体内穿设调节螺栓，调节螺栓外套设调节螺母，定位卡头包括两相对设置的卡紧部件，卡紧部件第一位置与壳体铰接，卡紧部件第二位置与调节螺母铰接，调节螺栓转动时可带动调节螺母沿其轴向移动进而带动两卡紧部件张开的角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，包括测量杆，测量杆外侧设置刻度，所述测量杆两端均固定连接定位组件，定位组件包括定位卡头、与测量杆固接的壳体，壳体内穿设调节螺栓，调节螺栓外套设调节螺母，定位卡头包括两相对设置的卡紧部件，卡紧部件第一位置与壳体铰接，卡紧部件第二位置与调节螺母铰接，调节螺栓转动时可带动调节螺母沿其轴向移动进而带动两卡紧部件张开的角度。


2.如权利要求1所述的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，所述测量杆侧部设置测距部件，测距部件为激光测距仪或深度数显尺，所述深度数显尺内置换算编码器。


3.如权利要求2所述的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，所述测距部件固定于套管，套管包覆于测量杆外侧，且套管可沿测量杆滑动。


4.如权利要求1所述的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，所述卡紧部件包括连接为一体的直线段和曲线段，直线段与曲线段连接的一端通过连杆与调节螺母外周铰接，直线段另一端与壳体铰接。


5.如权利要求1所述的圆弧拱曲率半径快速准确测量装置，其特征是，所述测量杆包括测量杆外尺和测量杆内尺，测量杆内尺套设于测量杆外尺内部，且可沿测量杆外尺移动。

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，赵春鑫，商金华，范夕森，韩健勇，吴圣智，王腾超，马文田，
申请(专利权)人：山东建筑大学，济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37