本发明专利技术属于工程测量技术领域，具体涉及一种隧道拱顶高程测量装置及测量方法。所述装置包括水准仪、铟钢尺、激光测距仪、卡槽和尺底卡套；所述尺底卡套固定套装在铟钢尺的底部，使铟钢尺立于隧道内地面水准点上；卡槽安装在铟钢尺的尺身上，激光测距仪固定在卡槽中；所述激光测距仪垂直瞄准隧道拱顶上的拱顶监测点；所述水准仪架设于隧道内地面上，测量地面水准点高程；所述铟钢尺用于测量激光测距仪至地面水准点之间的距离；所述激光测距仪用于测量激光测距仪所在位置到拱顶监测点之间的距离。所述装置结构简单，提高了测量效率高和精确度，节约测量作业人工成本，并消除了隧道拱顶高程测量时人员攀高等安全隐患。测量时人员攀高等安全隐患。测量时人员攀高等安全隐患。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道拱顶高程测量装置及测量方法
[0001]本专利技术属于工程测量
，具体涉及一种隧道拱顶高程测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]隧道施工测量监测是保证工程质量和安全的重要保证，其中拱顶高程测量是隧道结构变形监测的一项重要内容，通过测量拱顶高程可以直接反映出结构竖向变形情况，从而做出隧道安全性评价，必要时采取稳定、加固等措施，保证施工安全。
[0003]现有的拱顶沉降测量方法有接触式测量和非接触测量两大类，接触测量有：水准尺挂尺法、悬挂钢尺法等；非接触测量有：全站仪结合反光片靶标法，也有一些全自动测量系统：巴赛特系统和全站仪的动态监测系统。
[0004]目前常用的接触式水准尺挂尺测量及悬挂钢尺法，例如专利CN103175505B隧道拱顶沉降监测装置及其方法，架设水准尺及悬挂钢尺操作困难，且存在人员攀高等安全风险，同时，采用非接触式测量时，存在智能型全站仪和自动化系统硬件成本高、精度不满足要求等缺点。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种隧道拱顶高程测量装置及测量方法，所述装置结构简单，易于操作、测量方法安全可靠、效率高、精度满足要求。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案实现的：
[0007]一种隧道拱顶高程测量装置，所述装置包括水准仪、铟钢尺、激光测距仪、卡槽和尺底卡套；所述尺底卡套固定套装在铟钢尺的底部，使铟钢尺立于隧道内地面水准点上；卡槽安装在铟钢尺的尺身上，激光测距仪固定在卡槽中；所述激光测距仪垂直瞄准隧道拱顶上的拱顶监测点；
[0008]所述水准仪架设于隧道内地面上，测量地面水准点高程；
[0009]所述铟钢尺用于测量激光测距仪至地面水准点之间的距离；
[0010]所述激光测距仪用于测量激光测距仪所在位置到拱顶监测点之间的距离。
[0011]进一步地，所述激光测距仪的精确度不大于
±
0.1mm。
[0012]进一步地，所述卡槽在铟钢尺的尺身上的位置可调节。
[0013]一种隧道拱顶高程测量方法，所述方法采用本专利技术所述隧道拱顶高程测量装置进行测量，包括以下步骤：
[0014]步骤一、根据国家、行业规范规定要求，将水准仪架设于隧道内地面上，输入基点高程H0；根据水准仪前视视距H1和后视视H2的视距差，计算得到隧道内地面水准点的高程H0’
＝H0+H1‑
H2；
[0015]步骤二、使用激光测距仪测量激光测距仪所在位置至拱顶监测点的距离H3；
[0016]步骤三、使用铟卡尺，读取固定在卡槽内的激光测距仪至地面水准点的距离H4；计
算得出拱顶监测点的高程H，即H＝H0’
+H4+H3。
[0017]进一步地，重复步骤二3～5次，并取平均值。
[0018]有益效果
[0019](1)本专利技术提供了一种隧道拱顶高程测量装置，所述装置结构简单，使用水准仪、铟瓦尺和激光测距仪，提高了测量效率和精确度，降低了仪器成本。
[0020](2)本专利技术提供了一种隧道拱顶高程测量方法，所述方法使用本专利技术所述隧道拱顶高程测量装置，所述方法步骤简单，通过水准仪、铟瓦尺和激光测距仪配合使用，测量得到隧道拱顶高程，提高了测量效率高和精确度；同时，测量用工由3～4人可减少为2～3人，节约测量作业人工成本，并消除了隧道拱顶高程测量时人员攀高等安全隐患。
[0021](3)本专利技术提供了一种隧道拱顶高程测量方法，所述方法中使用激光测距仪测量激光测距仪所在位置至隧道拱顶的距离设置重复测量3～5次取平均值，并通过选择测距精度在
±
0.1mm以内的激光测距仪，以提高隧道拱顶高程测量结果最终的精确度和稳定性。
附图说明
[0022]图1为本发所述一种隧道拱顶高程测量装置整体示意图；
[0023]图2为实施例2中测量隧道拱顶GGC
‑
1高程示意图；
[0024]其中，1
‑
水准仪、2
‑
铟瓦尺、3
‑
激光水准仪、4
‑
拱顶监测点、5
‑
卡槽、6
‑
尺底卡套。
具体实施方式
[0025]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0026]实施例1
[0027]本实施例公开了一种隧道拱顶高程测量装置，如图1所示，包括：水准仪1、铟钢尺2、激光测距仪3、卡槽5和尺底卡套6；
[0028]所述尺底卡套6固定套装在铟钢尺2的底部，使铟钢尺2立于隧道内地面水准点上；卡槽5安装在铟钢尺2的尺身上，激光测距仪3固定在卡槽5中；所述卡槽5在铟钢尺2的尺身上的位置可调节；
[0029]所述激光测距仪3垂直瞄准隧道拱顶上的拱顶监测点4；
[0030]所述水准仪1架设于隧道内地面上，测量地面水准点高程；水准仪1的精确度为
±
0.1mm；
[0031]所述铟钢尺2用于测量激光测距仪3至地面水准点之间的距离；
[0032]所述激光测距仪3用于测量激光测距仪所在位置到拱顶监测点4之间的距离。
[0033]实施例2
[0034]一种隧道拱顶高程测量方法，如图2所示，所述方法采用实施例1所述隧道拱顶高程测量装置测量隧道拱顶GGC
‑
1的高程，包括以下步骤：
[0035]步骤一、根据《城市轨道交通工程监测技术规范GB50911
‑
2013》规定要求，将水准仪1架设于隧道内地面上，输入基点高程H0＝
‑
16.7594m；根据水准仪前视视距H1和后视视距H2的视距差h＝H1‑
H2＝0.47825m，计算得到隧道内地面水准点的高程H0’
＝H0+h＝
‑
16.7594+0.47825＝
‑
16.28115m；
[0036]步骤二、使用激光测距仪3测量激光测距仪3所在位置至拱顶监测点4的距离，重复
测量3
‑
5次，本实施例重复3次，并取平均值H3＝6.4570m；
[0037]步骤三、使用铟卡尺2，读取固定在卡槽5内的激光测距仪3至地面水准点的距离H4＝1.4330m；计算得出拱顶监测点4的高程H，即H＝H0’
+H4+H3＝
‑
16.28115+1.4330+6.4570＝
‑
8.39115m。
[0038]实施例3
[0039]一种隧道拱顶高程测量方法，所述方法采用实施例1所述隧道拱顶高程测量装置测量隧道拱顶GGC
‑
2的高程，包括以下步骤：
[0040]步骤一、根据《城市轨道交通工程监测技术规范GB50911
‑
2013》规定要求，将水准仪1架设于隧道内地面上，输入基点高程H0＝
‑
16.28115m；根据水准仪前视视距H1和后视视距H本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道拱顶高程测量装置，其特征在于：所述装置包括水准仪(1)、铟钢尺(2)、激光测距仪(3)、卡槽(5)和尺底卡套(6)；所述尺底卡套(6)固定套装在铟钢尺(2)的底部，使铟钢尺(2)立于隧道内地面水准点上；卡槽(5)安装在铟钢尺(2)的尺身上，激光测距仪(3)固定在卡槽(5)中；所述激光测距仪(3)垂直瞄准隧道拱顶上的拱顶监测点(4)；所述水准仪(1)架设于隧道内地面上，测量地面水准点高程；所述铟钢尺(2)用于测量激光测距仪(3)至地面水准点之间的距离；所述激光测距仪(3)用于测量激光测距仪所在位置到拱顶监测点(4)之间的距离。2.根据权利要求1所述一种隧道拱顶高程测量装置，其特征在于：所述激光测距仪(3)的精确度不大于
±
0.1mm。3.根据权利要求1或2所述一种隧道拱顶高程测量装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东升，郑立宁，郑炜，杨军，彭勇，曾德清，黄剑锋，张建利，梁华鹏，
申请(专利权)人：中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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