本技術(shù)涉及地表沉降監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化的發(fā)展和用車規(guī)模的增加，如今越來越多的快速公路投入施工或者使用。為了保障快速公路路面的結(jié)構(gòu)安全，需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)快速公路地表進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。由于快速公路具有車流量大、車行速度快和大車對(duì)于周邊環(huán)境會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)影響等安全隱患因素，因此如何快速、準(zhǔn)確、安全地對(duì)快速公路的地表沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)無疑是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

2、目前比較成熟的地表沉降監(jiān)測(cè)方法有三種：第一種是幾何水準(zhǔn)測(cè)量，這種方法需要技術(shù)人員將水準(zhǔn)尺立在地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，并測(cè)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)高程，隨后根據(jù)水準(zhǔn)尺的讀數(shù)計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量。在快速公路上使用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法容易造成交通事故，所以該方法顯然是不可行的；第二種是采用機(jī)器視覺測(cè)量，該方法需要在地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝標(biāo)靶(反光標(biāo)志)，然后機(jī)器通過接收的圖像測(cè)量反光標(biāo)志的變化量。由于反光標(biāo)志比較大，如果安裝在快速公路上的話，在夜間會(huì)影響車輛的行駛安全，因此也不可行；第三種是全站儀三角高程測(cè)量，該方法也需要在地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝反光標(biāo)志，通常是小棱鏡，然后通過棱鏡反射的光線來獲取棱鏡的位置，從而計(jì)算出棱鏡的位置變化量。由于棱鏡鏡面的高度約為2厘米左右，因此直接安裝在快速公路的地表上會(huì)影響車輛行駛的安全。

3、基于上面現(xiàn)有的技術(shù)方案，需要尋找一種能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)路面沉降，長(zhǎng)期安裝在快速路上，并且能有效避免影響車輛行駛安全的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)路面沉降，長(zhǎng)期安裝在快速路上，并且能有效避免影響車輛行駛安全的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)于快速路中央路標(biāo)處，路旁的全站儀發(fā)出光線，經(jīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)反射后返回所述全站儀，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括：

3、鋼化玻璃基體，包括埋入地下的底座，以及一體形成于所述底座上并露出地表的半球凸起；

4、保羅棱鏡，設(shè)于所述底座內(nèi)，且保羅棱鏡的中軸線l1與所述底座的中垂線的夾角記為r1，滿足關(guān)系式：10°≤r1≤80°，全站儀發(fā)出的光線經(jīng)所述半球凸起射入底座的保羅棱鏡內(nèi)，并經(jīng)保羅棱鏡全反射后返回所述全站儀，以檢測(cè)地表沉降。

5、更優(yōu)地，所述保羅棱鏡包括：

6、入射部，位于所述底座內(nèi)，并與所述鋼化玻璃基體相連，用于透過光線；

7、反射部，呈圓錐體狀，所述反射部位于所述入射部背離所述半球凸起的一側(cè)，經(jīng)過所述入射部到達(dá)所述反射部的光線，被所述反射部反射。

8、更優(yōu)地，所述保羅棱鏡還包括：

9、入射面，所述入射面呈圓形，設(shè)于入射部；連接所述入射面的圓心和反射部的椎體頂點(diǎn)，兩點(diǎn)連接形成的延長(zhǎng)線記為中軸線l1；

10、反射面，所述反射部的椎體的母線繞所述中軸線l1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的平面記為所述反射面；所述反射面沿所述中軸線l1方向的投影與所述入射面完全重合。

11、更優(yōu)地，所述保羅棱鏡的反射部沿中軸線l1切割，切割后的任意錐形切面上，兩條母線的夾角記為r2，并滿足關(guān)系式：r2＝90°。

12、更優(yōu)地，所述鋼化玻璃基體還包括：

13、鋼化玻璃透光面，形成于所述鋼化玻璃基體的所述半球凸起的表面，全站儀發(fā)出的光線，經(jīng)過所述鋼化玻璃透光面，進(jìn)入所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)部。

14、更優(yōu)地，所述鋼化玻璃基體的所述底座的中心點(diǎn)，連接所述鋼化玻璃基體的所述半球凸起的頂點(diǎn)，兩點(diǎn)連接形成的延長(zhǎng)線，記為中垂線l2；

15、所述中垂線l2與所述底座的中垂線重合。

16、更優(yōu)地，從所述全站儀射出并到達(dá)鋼化玻璃透光面的光線記為第一入射光線；從所述鋼化玻璃透光面到所述保羅棱鏡的入射面的光線記為第二入射光線；從所述入射面到所述保羅棱鏡的反射面的光線記為第三入射光線；

17、所述第一入射光線連接所述第二入射光線，所述第二入射光線連接所述第三入射光線。

18、更優(yōu)地，所述第三入射光線在所述反射面上發(fā)生全反射，全反射的光線從所述反射面射出并到達(dá)所述入射面，這一段光線，記為第一反射光線；從所述入射面到所述鋼化玻璃透光面的光線記為第二反射光線；從所述鋼化玻璃透光面到所述全站儀的光線記為第三反射光線；所述第一反射光線與所述第二反射光線相連，所述第二反射光線與所述第三反射光線相連。

19、更優(yōu)地，所述第一反射光線與所述第三入射光線反向平行，所述第二反射光線與所述第二入射光線反向平行，所述第三反射光線與所述第一入射光線反向平行。

20、一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)裝置，包括所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

21、本實(shí)用新型具有如下有益效果：

22、通過在鋼化玻璃基體內(nèi)設(shè)置保羅棱鏡，并設(shè)于快速路的中央路標(biāo)處，通過路旁的全站儀發(fā)射光線進(jìn)行道路沉降監(jiān)測(cè)，避免用戶進(jìn)入快速路中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，減少了安全隱患。并采用了路面凸起路標(biāo)和監(jiān)測(cè)棱鏡組合的方式，不會(huì)在監(jiān)測(cè)過程中對(duì)正常行駛的車輛造成影響。

技術(shù)特征：

1.一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)于快速路中央路標(biāo)處，路旁的全站儀發(fā)出光線，經(jīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)反射后返回所述全站儀，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述保羅棱鏡包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述保羅棱鏡還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述保羅棱鏡的反射部沿中軸線l1切割，切割后的任意錐形切面上，兩條母線的夾角記為r2，并滿足關(guān)系式：r2＝90°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述鋼化玻璃基體還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述鋼化玻璃基體的所述底座的中心點(diǎn)，連接所述鋼化玻璃基體的所述半球凸起的頂點(diǎn)，兩點(diǎn)連接形成的延長(zhǎng)線，記為中垂線l2；所述中垂線l2與所述底座的中垂線重合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，從所述全站儀射出并到達(dá)鋼化玻璃透光面的光線記為第一入射光線；從所述鋼化玻璃透光面到所述保羅棱鏡的入射面的光線記為第二入射光線；從所述入射面到所述保羅棱鏡的反射面的光線記為第三入射光線；所述第一入射光線連接所述第二入射光線，所述第二入射光線連接所述第三入射光線。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，所述第三入射光線在所述反射面上發(fā)生全反射，全反射的光線從所述反射面射出并到達(dá)所述入射面，這一段光線，記為第一反射光線；從所述入射面到所述鋼化玻璃透光面的光線記為第二反射光線；從所述鋼化玻璃透光面到所述全站儀的光線記為第三反射光線；所述第一反射光線與所述第二反射光線相連，所述第二反射光線與所述第三反射光線相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其特征在于，

10.一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

技術(shù)總結(jié)
一種快速路地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)于快速路中央路標(biāo)處，路旁的全站儀發(fā)出光線，經(jīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)反射后返回全站儀，其特征在于，監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括鋼化玻璃基體，包括埋入地下的底座，以及一體形成于底座上并露出地表的半球凸起；保羅棱鏡，設(shè)于底座內(nèi)，且保羅棱鏡的中軸線L1與底座的中垂線的夾角記為R1，滿足關(guān)系式：10°≤R1≤80°，全站儀發(fā)出的光線經(jīng)半球凸起射入底座的保羅棱鏡內(nèi)，并經(jīng)保羅棱鏡全反射后返回全站儀。通過在鋼化玻璃基體內(nèi)設(shè)置保羅棱鏡，并設(shè)于快速路的中央路標(biāo)處，通過路旁的全站儀發(fā)射光線進(jìn)行道路沉降監(jiān)測(cè)，避免用戶進(jìn)入快速路中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，減少了安全隱患。且不會(huì)在監(jiān)測(cè)過程中對(duì)正常行駛的車輛造成影響。

技術(shù)研發(fā)人員：謝智劍,余村,林志欣,譚豐哲,王寶才
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市交通工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240424
技術(shù)公布日：2025/1/9