基于双束激光的衬砌管片错台测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了基于双束激光的衬砌管片错台测量装置及测量方法，涉及盾构施工技术领域。基于双束激光的衬砌管片错台测量装置包括测量尺体，测量尺体上固定连接有手持部，测量尺体的两端分别垂直固定有向下的支撑脚，测量尺体一侧固定连接有两个平行的用于倾斜向下发射激光的激光发射器，测量尺体另一侧上固定有用于感应两束激光的激光感应装置，测量尺体上还设置有控制处理装置，控制处理装置分别与激光发射器和激光感应装置电连接。本发明专利技术将光路作为“尺子”，实现管片错台量的转向放大和直接测量；配合其他辅助装置，便捷准确地实现不同位置处管片错台量的测量与记录；结构相对简单、造价相对低廉、保证测量精度的同时也减轻人工作业强度。人工作业强度。人工作业强度。

【技术实现步骤摘要】
基于双束激光的衬砌管片错台测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，特别涉及基于双束激光的衬砌管片错台测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]盾构施工过程中普遍存在管片错台现象，管片严重错台将导致衬砌局部破损、盾尾间隙不均匀、轨道不平顺、衬砌渗漏水等不利后果。因此，快速精确的管片错台测量，是消除管片错台保证拼装质量的重要保障。
[0003]现有的管片错台测量装置，根据工作原理大致分为：机械测距式和激光测距式。机械测距式通过移动测量尺来直接测量相邻管片间的错台量；如专利CN201520143009.8和专利CN202110230679.3，将测量装置固定在两环管片之间的缝隙中，通过推动装置内的测量尺，测量尺伸出长度即为管片错台量。激光测距式通过记录往返光束的时间差或相位差，计算相邻管片间的错台量；如专利CN201720582610.6和CN201620630241.9。在此基础上，三维扫描技术通过大量激光扫描获取隧道相邻管片的位置信息，计算相邻管片间的错台量；如专利CN202111626349.2、CN201410726695.1和CN201610286887.4。
[0004]机械测距式原理简单明确、结构可靠，但人工测量读取不便，误差较大，测量耗时耗力；另一方面，由于光速约等于3x108m/s，所以测得的时间差为纳秒级，相位差为纳弧级，因此激光测距式测量精度要求过高，技术门槛与成本造价高昂，工程中难以广泛应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的问题和不足，本专利技术提供一种双束激光的衬砌管片错台测量尺及测量方法，根据光路的三角相似原理放大管片错台量，并在光敏原件上直接读取相应距离，结构简单、造价低、操作方便，保证测量精度的同时也减轻人工作业强度。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本专利技术首先提出了基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，包括测量尺体，测量尺体上固定连接有手持部，测量尺体的两端分别垂直固定有向下的支撑脚，测量尺体一侧固定连接有两个平行的用于倾斜向下发射激光的激光发射器，测量尺体另一侧上固定有用于感应两束激光的激光感应装置，测量尺体上还设置有控制处理装置，控制处理装置分别与激光发射器和激光感应装置电连接，控制处理装置用于接收到激光感应装置传输的信息后计算出衬砌管片的错台高度。
[0008]作为进一步的技术方案，所述测量尺体为矩形尺体。
[0009]作为进一步的技术方案，所述测量尺体的每端的所述支撑脚为两个，所述支撑脚总共为四个，所述支撑脚为圆柱形，所述支撑脚的底面为弧形面。
[0010]作为进一步的技术方案，所述激光发射器与所述测量尺体夹角为45度。
[0011]作为进一步的技术方案，所述控制处理装置包括信号放大器、A/D转换电路、处理芯片、存储器和控制按键，激光感应装置、信号放大器分别、A/D转换电路和处理芯片依次电
连接，存储器和控制按键均与处理芯片电连接。
[0012]作为进一步的技术方案，还包括显示器，显示器与所述处理芯片电连接，显示器固定在所述测量尺体上。
[0013]作为进一步的技术方案，还包括蓝牙传输模块，蓝牙传输模块与所述处理芯片电连接。
[0014]作为进一步的技术方案，所述控制按键设置在手持部上，所述手持部为手持杆。
[0015]本专利技术其次提出了基于双束激光的衬砌管片错台测量方法，将所述测量尺体的两端的支撑脚分别与前管片和后管片接触，两个激光发射器的激光分别照射到前管片和后管片的表面上，激光经前管片和后管片反射后照射到激光感应装置，形成两个间隔的光斑，激光感应装置感应到光斑后将信息传输给控制处理装置，控制处理装置接收到激光感应装置传输的信息后计算出衬砌管片的错台高度。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术的错台测量装置，将光路作为“尺子”，实现管片错台量的转向放大和直接测量，相对于现有的机械测距式错台测量装置来说，测量和读取方便，省时省力，测量效率高，误差非常小；相对于现有的激光测距式错台测量装置来说，我们通过测量光斑间距代替时间差或相位差，在保证测量精度的同时，大大降低了产品的成本；本专利技术的错台测量装置配合其他辅助装置，便捷准确地实现不同位置处管片错台量的测量与记录。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术基于双束激光的衬砌管片错台测量装置的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术基于双束激光的衬砌管片错台测量装置的使用状态示意图；
[0020]图3为本专利技术中控制处理装置的结构框图；
[0021]图4为本专利技术的一种测量状态图；
[0022]图5为图4中的光路计算原理图；
[0023]图6为本专利技术的另一种测量状态图；
[0024]图7为图6中的光路计算原理图。
[0025]图中：1
‑
测量尺体；2
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支撑脚；3
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激光发射器；4
‑
激光感应装置；5
‑
控制处理装置；6
‑
控制按键；7
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手持部；81
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前管片；82
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后管片。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]参照图1
‑
3，本专利技术首先提出了基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，包括测量
尺体1，测量尺体1上固定连接有手持部7，测量尺体1的两端分别垂直固定有向下的支撑脚2，测量尺体1一侧固定连接有两个平行的用于倾斜向下发射激光的激光发射器3，测量尺体1另一侧上固定有用于感应两束激光的激光感应装置4，测量尺体1上还设置有控制处理装置5，控制处理装置5分别与激光发射器3和激光感应装置4电连接，控制处理装置5用于接收到激光感应装置4传输的信息后计算出衬砌管片的错台高度。
[0028]作为进一步的技术方案，所述测量尺体1为矩形尺体，长600mm、宽50mm、高40mm，所述测量尺体的每端的所述支撑脚为两个，所述支撑脚总共为四个，所述支撑脚为圆柱形，所述支撑脚的底面为弧形面。
[0029]作为进一步的技术方案，所述激光发射器3与所述测量尺体1夹角为45度。
[0030]作为进一步的技术方案，所述控制处理装置5包括信号放大器、A/D转换电路、处理芯片、存储器和控制按键，激光感应装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，其特征在于：包括测量尺体，测量尺体上固定连接有手持部，测量尺体的两端分别垂直固定有向下的支撑脚，测量尺体一侧固定连接有两个平行的用于倾斜向下发射激光的激光发射器，测量尺体另一侧上固定有用于感应两束激光的激光感应装置，测量尺体上还设置有控制处理装置，控制处理装置分别与激光发射器和激光感应装置电连接，控制处理装置用于接收到激光感应装置传输的信息后计算出衬砌管片的错台高度。2.如权利要求1所述的基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，其特征在于：所述测量尺体为矩形尺体。3.如权利要求1所述的基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，其特征在于：所述测量尺体的每端的所述支撑脚为两个，所述支撑脚总共为四个，所述支撑脚为圆柱形，所述支撑脚的底面为弧形面。4.如权利要求1所述的基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，其特征在于：所述激光发射器与所述测量尺体夹角为45度。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的基于双束激光的衬砌管片错台测量装置，其特征在于：所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思明，张宏虎，白伟，姚剑生，孙明祥，唐隽恒，刘国帅，丰磊，段小明，关振长，陈东，
申请(专利权)人：中铁福州投资有限公司，
类型：发明
国别省市：