一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及盾构施工技术领域，具体涉及涉及一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，包括用于吸附在盾壳内壁的磁吸底座，所述磁吸底座上横向安装有刚性连杆，所述刚性连杆的另一端安装有测量头及摄像头。该装置实现了在掘进过程中对盾尾间隙的实时自动测量，便于安装、拆卸或替换。拆卸或替换。拆卸或替换。

【技术实现步骤摘要】
一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置


[0001]本技术涉及盾构施工
，具体涉及涉及一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置。

技术介绍

[0002]随着我国城市轨道交通的迅猛发展，盾构在地铁建设工程中得到广泛应用。盾尾间隙指管片外壁与盾壳内壁之间的距离，盾尾间隙过大可能会导致外部浆液（或泥沙）流入盾构机内，如果间隙过小则有可能在推进过程中损坏管片，产生隧道施工质量问题。因此在盾构掘进过程中对盾尾间隙进行实时检测具有重要意义。
[0003]目前盾尾间隙的测量方法大致包括：机械式测量、光学式测量与图像识别测量。专利CN201910181865.5公开了一种用于盾尾间隙测量的机械装置及使用方法，可在电子类装置难以正常发挥作用时，较为方便地测出盾尾间隙值。专利CN202010219428.0将接触板一端与盾壳铰接，另一端与管片外壁接触，通过测量接触板与盾壳夹角，换算出盾尾间隙值。专利CN201210207297.X采用电磁波对盾尾间隙进行测量，实现盾尾间隙数据的可视化，为操作人员提供直观的操作依据。专利CN202110166400.X提出了一种基于双激光结构线的盾尾间隙视觉测量方法及装置，该装置实现了盾尾间隙的实时测量。专利CN201110281306.5和专利CN201710261544.7利用图像处理技术将相机拍摄图像转换为数字信号，并获取其特征，进而精确测量盾尾间隙。
[0004]机械式的直接接触测量存在安全隐患，且量测数据具有一定滞后性，无法实时反映盾尾间隙的变化。光学式测量与图像识别式在理想环境下具有较高的精度，但空气湿度、含尘量等施工环境因素对其测量结果有一定影响。例如在隧道拱底积水较多、伴随大量泥沙的情形下，激光或图像识别测距装置就难以精确测量隧道拱底处的盾尾间隙。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，该装置实现了在掘进过程中对盾尾间隙的实时自动测量，便于安装、拆卸或替换。
[0006]本技术的技术方案在于：一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，包括用于吸附在盾壳内壁的磁吸底座，所述磁吸底座上横向安装有刚性连杆，所述刚性连杆的另一端安装有测量头及摄像头。
[0007]进一步地，所述测量头包括竖向设置上端用于盾壳内壁接触的弹簧尺外壳，所述弹簧尺外壳内固定有弹簧，所述弹簧的下端固定有刻度尺。
[0008]进一步地，所述弹簧尺外壳的上端呈穹顶形状，所述刻度尺的下端为圆弧状。
[0009]进一步地，所述磁吸底座上设置有用于与盾壳内壁磁力吸附的磁块。
[0010]与现有技术相比较，本技术具有以下优点：
[0011]1. 该装置结构简单、体积小，可以在盾尾任意位置安置；通过磁力吸附在盾壳内壁，无需在盾壳上新增设施用于固定，便于安装、拆卸或替换。
[0012]2. 该装置采用照相方式直接读取刻度尺刻度，既具有机械式测量设备的稳定性，避免了恶劣环境对图像识别装置或测量电路易受外界环境影响的问题，保证了稳定性和精确性，又实现了实时自动测量。
附图说明
[0013]图1为本技术的具体实施方案安装示意图；
[0014]图2为本技术的测量头放大图；
[0015]图中：1
‑
磁吸底座；2
‑
刚性连杆；3
‑
摄像头；4
‑
测量头；41
‑
弹簧尺外壳；42
‑
弹簧；43
‑
刻度尺；5
‑
盾壳；6
‑
盾尾刷；7
‑
管片。
具体实施方式
[0016]为让本技术的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本技术并不限于此。
[0017]参考图1和图2
[0018]一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，包括用于吸附在盾壳5内壁的磁吸底座1，所述磁吸底座上横向安装有刚性连杆2，所述刚性连杆的另一端安装有测量头4及摄像头3，所述摄像头朝向测量头。如图1所示。盾构掘进过程中，摄像头3持续对弹簧尺进行拍摄记录，并将图像传至上机位进行处理；读取当前弹簧尺读数h，该读数与弹簧尺外壳长度H之和即为盾尾间隙。
[0019]本实施例中，所述测量头包括竖向设置上端用于盾壳内壁接触的弹簧尺外壳41，所述弹簧尺外壳内固定有弹簧42，所述弹簧的下端固定有靠于管片外壁的刻度尺43。如图2所示。弹簧尺外壳41对弹簧42和刻度尺43起固定和保护作用。从而在弹簧42的作用下，刻度尺43的起始刻度端与管片7外壁始终保持接触。
[0020]本实施例中，所述弹簧尺外壳的上端呈穹顶形状，且穹顶处与盾壳内壁接触。
[0021]本实施例中，所述刻度尺的下端为圆弧状，以便刻度尺与管片7接触。
[0022]本实施例中，所述磁吸底座上设置有用于与盾壳内壁磁力吸附的磁块。
[0023]本实施例中，所述盾壳内壁的尾部设置有盾尾刷6，以便刷洗管片。
[0024]本实施例中，可在盾构机的盾尾沿环向布设若干便携式盾尾间隙自动测量装置，在管片拼装过程和盾构推进过程中，可实时反馈管片与盾壳的相对位置，以辅助管片精确拼装和盾构姿态控制。同时，可根据实际工况与需求，方便地安装、拆卸或替换上述便携式盾尾间隙自动测量装置。
[0025]以上所述仅为本技术的较佳实施例，凡依本技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本技术的涵盖范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，其特征在于，包括用于吸附在盾壳内壁的磁吸底座，所述磁吸底座上横向安装有刚性连杆，所述刚性连杆的另一端安装有测量头及摄像头。2.根据权利要求1所述的一种机械图像组合的便携式盾尾间隙自动测量装置，其特征在于，所述测量头包括竖向设置上端用于盾壳内壁接触的弹簧尺外壳，所述弹簧尺外壳内固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：关振长，吴镇杰，周宇轩，陈思明，罗嵩，丰磊，彭艺丰，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：