一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，包括底座、支柱、轉(zhuǎn)軸、柱狀滑輪、重錘、橫梁、刻度盤和激光發(fā)射器，激光發(fā)射器包括斷面定位激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器；刻度盤包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤和斷面定位刻度盤，支柱固定于底座中心位置，轉(zhuǎn)軸通過柱狀滑輪嵌套連接在支柱頂端，橫梁貫穿于轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器固定于橫梁中心，斷面定位激光發(fā)射器連接在橫梁兩端；監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤固定于監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器兩側(cè)，斷面定位刻度盤固定在斷面定位激光發(fā)射器的內(nèi)側(cè)；本實(shí)用新型保證該監(jiān)測(cè)斷面與隧道軸線方向垂直，提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度；可實(shí)現(xiàn)不同間距的監(jiān)測(cè)斷面位置，方便了監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)。
【專利說明】—種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)地下工程的受力特點(diǎn)及其復(fù)雜性認(rèn)識(shí)的加深，自20世紀(jì)50年代以來，國際上就開始通過對(duì)地下工程的現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)來監(jiān)視圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性，并應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)結(jié)果修正設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量原理主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析和理論解析，做出更為接近工程世紀(jì)的判斷，以此來修正支護(hù)參數(shù)和指導(dǎo)施工。
[0003]拱頂下沉及周邊位移是監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目，其方法為，通過在一個(gè)斷面上埋設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)，用來收斂計(jì)測(cè)量獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，但是，目前的測(cè)量方法中測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)方法精度不高，難以保證三個(gè)測(cè)點(diǎn)在同一斷面，并難以保證在斷面垂直于隧道軸線，影響測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
[0004]發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?201110226579X)公開了一種隧道監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)及TSP炮孔布設(shè)裝置與方法，解決了監(jiān)控量測(cè)中布設(shè)斷面難以垂直隧道軸線問題，同時(shí)該裝置可用于隧道TSP炮孔的布設(shè)，節(jié)省TSP參數(shù)測(cè)量時(shí)間；但是，該裝置僅能進(jìn)行平面位置確定，無法同時(shí)確定下個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的位置，操作相對(duì)復(fù)雜，對(duì)隧道正常施工影響較大，實(shí)用性不強(qiáng)，無法實(shí)現(xiàn)隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維連續(xù)定位。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提出一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，該裝置保證三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于同一平面，且該平面垂直于隧道軸線方向，確定不同間距的監(jiān)測(cè)面的位置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，包括底座、支柱、轉(zhuǎn)軸、柱狀滑輪、重錘、橫梁、刻度盤和激光發(fā)射器，其中，激光發(fā)射器包括斷面定位激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器；刻度盤包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤和斷面定位刻度盤，支柱固定于底座中心位置，轉(zhuǎn)軸通過柱狀滑輪嵌套連接在支柱頂端，橫梁貫穿于轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器固定于橫梁中心，斷面定位激光發(fā)射器連接在橫梁兩端；監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤固定于監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器兩側(cè)，斷面定位刻度盤固定在斷面定位激光發(fā)射器的內(nèi)側(cè)，重錘連接橫梁，指針固定于重錘上，且指針垂直指向橫梁中心。
[0008]所述底座為菱形結(jié)構(gòu)，且該菱形結(jié)構(gòu)的兩條對(duì)角線中一條與橫梁平行，一條垂直于橫梁。
[0009]所述支柱為圓筒狀結(jié)構(gòu)，垂直固定于底座平面上。
[0010]所述柱狀滑輪為圓柱狀結(jié)構(gòu)，嵌套在轉(zhuǎn)軸上固定于支柱上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]所述橫梁與轉(zhuǎn)軸之間為扦插式連接方式，橫梁繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且平行于底座平面。
[0012]所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器，垂直于橫梁固定，且繞橫梁自由轉(zhuǎn)動(dòng)。[0013]所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤，與橫梁固定連接，使其刻度盤上270°標(biāo)志與重錘軸線方向重合，O°標(biāo)志與水平方向重合。
[0014]所述監(jiān)測(cè)斷面定位激光發(fā)射器，平行于橫梁固定，且在水平方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]所述斷面定位刻度盤，與橫梁固定連接，且刻度盤上且O °標(biāo)志的方向與橫梁方向—致。
[0016]所述重錘為四棱錐式結(jié)構(gòu)，并在重錘軸線方向設(shè)有指針，用于確定重錘軸線位置。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理為:通過底座使裝置與隧道軸線垂直布設(shè)，利用重錘的重力作用，使得轉(zhuǎn)軸與支柱發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫梁與轉(zhuǎn)軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證橫梁處于水平方向，垂直于橫梁的監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器就確定水平方向的另一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器，又確定拱頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，從而保證三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于同一平面，且該平面垂直于隧道軸線方向；在橫梁兩端設(shè)置斷面定位激光發(fā)射器，根據(jù)要求，確定不同間距的監(jiān)測(cè)面的位置。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，對(duì)隧道施工影響??；
[0020]2、保證三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于同一監(jiān)測(cè)斷面上，并保證該監(jiān)測(cè)斷面與隧道軸線方向垂直，提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度；
[0021]3、可實(shí)現(xiàn)不同間距的監(jiān)測(cè)斷面位置確定，方便了監(jiān)測(cè)斷面的布設(shè)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維連續(xù)布設(shè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的斷面定位激光發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的橫梁部位細(xì)節(jié)圖。
[0025]其中，1、底座；2、支柱；3、柱狀滑輪；4、橫梁；5、轉(zhuǎn)軸；6、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器；
7、指針；8、斷面定位激光發(fā)射器；9、重錘；10、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤；11、斷面定位刻度盤。
【具體實(shí)施方式】:
[0026]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，包括底座1、支柱2、轉(zhuǎn)軸
5、柱狀滑輪3、重錘9、橫梁4、刻度盤和激光發(fā)射器，其中，激光發(fā)射器包括斷面定位激光發(fā)射器8、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器6 ;刻度盤包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤10和斷面定位刻度盤11，支柱2固定于底座I中心位置，轉(zhuǎn)軸5通過柱狀滑輪3嵌套連接在支柱2頂端，橫梁4貫穿于轉(zhuǎn)軸5上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器6固定于橫梁4中心，斷面定位激光發(fā)射器8連接在橫梁4兩端；監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤10固定于監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器6兩側(cè)，斷面定位刻度盤11固定在斷面定位激光發(fā)射器8的內(nèi)側(cè)，重錘9連接橫梁4，指針7固定于重錘9上，且指針7垂直指向橫梁4中心。
[0028]底座I為菱形結(jié)構(gòu)，且該菱形結(jié)構(gòu)的兩條對(duì)角線中一條與橫梁4平行，一條垂直于橫梁4。
[0029]支柱2為圓筒狀結(jié)構(gòu)，垂直固定于底座I平面上。[0030]柱狀滑輪3為圓柱狀結(jié)構(gòu)，嵌套在轉(zhuǎn)軸5上固定于支柱2上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸5自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0031]橫梁4與轉(zhuǎn)軸5之間為扦插式連接方式，橫梁4繞轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，且平行于底座I平面。
[0032]監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤10，與橫梁4固定連接，使其刻度盤上270°標(biāo)志與重錘軸線方向重合，O°標(biāo)志與水平方向重合。
[0033]斷面定位刻度盤11，與橫梁4固定連接，且刻度盤上且O °標(biāo)志的方向與橫梁4方
向一致。
[0034]重錘9為四棱錐式結(jié)構(gòu)，并在軸線方向設(shè)有指針7，用于確定重錘軸線位置。
[0035]一種基于上述裝置的操作方法，具體包括步驟:
[0036]I)選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)1:按照隧道軸線方向，選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)I，并進(jìn)行整平處理，確保該處巖體表面與隧道軸線方向平行；
[0037]2)調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位發(fā)射激光器6，使監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位發(fā)射激光器6發(fā)出的激光與監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤10的0°方向重合；
[0038]3)將裝置放置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)I的位置，并使菱形底座I兩對(duì)角連線與隧道軸線方向一致；
[0039]4)選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)I1:手持支柱2部位，使得轉(zhuǎn)軸5和橫梁4可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，打開監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位發(fā)射激光器6，待重錘9位置穩(wěn)定，在激光點(diǎn)處做標(biāo)記，為監(jiān)測(cè)點(diǎn)II ；
[0040]5)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)II1:調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位發(fā)射激光器6，使之在隧道同一斷面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使激光點(diǎn)落在隧道拱頂軸線上，此為監(jiān)測(cè)點(diǎn)III，記錄刻度盤刻度1，在確定下個(gè)斷面拱頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置時(shí)，根據(jù)角度確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)III的位置；
[0041]6)根據(jù)公式L/H=tani3，其中，H為裝置高，β為斷面定位刻度盤刻度，L為確定的斷面間距，通過調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位發(fā)射激光器6的角度，由激光點(diǎn)位置確定相鄰斷面位置，整平，標(biāo)記，此為監(jiān)測(cè)點(diǎn)IV，即下個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)點(diǎn)I，同時(shí)，該角度亦用于下個(gè)監(jiān)測(cè)斷面位置的確定；
[0042]7)將裝置移動(dòng)至監(jiān)測(cè)點(diǎn)IV，重復(fù)2) -6)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的連續(xù)布設(shè)。
[0043]通過底座I使裝置與隧道軸線垂直布設(shè)，利用重錘9的重力作用，使得轉(zhuǎn)軸5與支柱2發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),橫梁4與轉(zhuǎn)軸5發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),從而保證橫梁4處于水平方向，垂直于橫梁4的監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器6就可以確定水平方向的另一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器6，又可以確定拱頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，從而保證三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于同一平面，且該平面垂直于隧道軸線方向；在橫梁4兩端設(shè)置斷面定位激光發(fā)射器8，可以根據(jù)要求，確定不同間距的監(jiān)測(cè)面的位置。
[0044]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:包括底座、支柱、轉(zhuǎn)軸、柱狀滑輪、重錘、橫梁、刻度盤和激光發(fā)射器，其中，激光發(fā)射器包括斷面定位激光發(fā)射器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器；刻度盤包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤和斷面定位刻度盤，支柱固定于底座中心位置，轉(zhuǎn)軸通過柱狀滑輪嵌套連接在支柱頂端，橫梁貫穿于轉(zhuǎn)軸上，監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器固定于橫梁中心，斷面定位激光發(fā)射器連接在橫梁兩端；監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤固定于監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器兩側(cè)，斷面定位刻度盤固定在斷面定位激光發(fā)射器的內(nèi)側(cè)，重錘連接橫梁，指針固定于重錘上，且指針垂直指向橫梁中心。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述底座為菱形結(jié)構(gòu)，且該菱形結(jié)構(gòu)的兩條對(duì)角線中一條與橫梁平行，一條垂直于橫梁。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述支柱為圓筒狀結(jié)構(gòu)，垂直固定于底座平面上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述柱狀滑輪為圓柱狀結(jié)構(gòu)，嵌套在轉(zhuǎn)軸上固定于支柱上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述橫梁與轉(zhuǎn)軸之間為扦插式連接方式，橫梁繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且平行于底座平面。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位刻度盤，與橫梁固定連接，使其刻度盤上270°標(biāo)志與重錘軸線方向重合，0°標(biāo)志與水平方向重合。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)定位激光發(fā)射器，垂直于橫梁固定，且繞橫梁自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述斷面定位刻度盤，與橫梁固定連接，平行于橫梁固定，且可在水平方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且刻度盤上且0°標(biāo)志的方向與橫梁方向一致。
9.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的裝置，其特征是:所述重錘為四棱錐式結(jié)構(gòu)，并在重錘垂線方向設(shè)有指針，用于確定重錘軸線位置。
【文檔編號(hào)】G01C15/02GK203657808SQ201320746608
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】李術(shù)才, 劉洪亮, 李利平, 石少帥, 周宗青, 王旌, 胡聰 申請(qǐng)人:山東大學(xué)