[实用新型]一种基于任意角度的管片姿态偏差测量装置

说明书

本申请涉及隧道结构质量检测技术领域，公开了一种基于任意角度的管片姿态偏差测量装置。包括测量尺和反射棱镜，所述测量尺靠近两端位置设有对称的反射棱镜。本实用新型通过设置两个反射棱镜获取两个三维坐标值基础上计算隧道实际中心，使本实用新型能在倾斜时也准确测量管片中心。

技术领域

本实用新型涉及隧道结构质量检测技术领域，具体涉及一种基于任意角度的管片姿态偏差测量装置。

背景技术

在隧道的盾构施工过程中，由于盾构机是由全自动导向系统指导掘进，一旦导向系统出现故障，管片姿态出现偏差，就会造成不可挽回的质量事故和经济损失。管片姿态偏差是指管片的中线与设计轴线之间的偏差，施工过程中需要控制管片姿态偏差不能超出设计和国家规范要求的范围。因此，在实际施工过程中，需要人工测量确定管片中线和设计轴线的偏差。

申请人检索到现有技术如下：中国实用新型专利，申请号 CN201620559509.4，公开了一种快速测量盾构隧道管片姿态测量尺，所述测量尺包括矩形尺、水平尺和全站仪棱镜，所述水平尺平行安装在矩形尺的上表面，其中心轴与矩形尺的中心轴在同一直线上，在矩形尺下方中央部位设有棱镜杆，所述全站仪棱镜通过转轴安装在棱镜杆上，并可沿着转轴360度旋转。

该实用新型虽然克服了传统测量尺只能在管片底部测量管片姿态的方式，但依然存在测量尺必须放置水平才能精确测量的问题。而在测量尺的实际应用场所中，由于施工地情况复杂多变，有时很难将测量尺放置并维持水平，则该处就不能正常测量，就会缺少部分测量数据，不利于对现场施工质量情况的全面掌握。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的必须将测量尺放置水平才能测量管片中线与设计中线偏差的问题，本申请提供一种任意放置也能测算出管片中线与设计中线偏差的测量装置。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种基于任意角度的管片姿态偏差测量装置，包括测量尺和反射棱镜；所述测量尺靠近两端位置设有对称的反射棱镜。

现有技术在测量尺上一个反射棱镜和水平气泡，管片测量尺放置在管片的底部，将水准气泡调整至居中状态，通过全站仪获取测量尺中间反射棱镜的三维坐标，再与设计中线比较，就能确定管片实际姿态与设计中线与之间的偏差。然而现有技术在测量时必须调整水准气泡保证测量尺处于水平状态，而在实际应用过程中，会出现很难调整并维持测量尺水平的情况。

本方案在测量尺上设置两个反射棱镜，通过全站仪获取两个反射棱镜的三维坐标，通过两个三维坐标可以计算测量尺的倾角，并通过两个坐标值和一个倾角值推算出管片的中心三维坐标，与隧道设计中心的三维坐标比对得出偏差。本方案相对于现有技术增加一个坐标值计算管片中心，消除了测量尺倾斜对计算结果的影响，使测量尺放置成任意角度都能测量中心。

进一步的，所述测量尺上设有安装孔，所述安装孔与所述反射棱镜可拆卸连接。

由于施工环境复杂，在使用测量尺的过程中，反射棱镜容易出现磨损而导致全站仪在测量三维坐标时具有误差。隧道施工过程中，几毫米误差就会引起施工成本的大量增加，因此，误差应控制到最小。本方案将反射棱镜可拆卸安装于测量尺上，便于拆卸更换反射棱镜，避免由于反射棱镜的磨损导致的测量误差。

值得说明的是，可拆卸连接包括但不限于插接、卡接和螺纹连接等方式，且在实现可拆卸连接的同时保证反射棱镜与安装孔之间连接的可靠性，防止反射棱镜松动导致测量值不准确。

进一步的，所述测量尺包括主尺以及可拆卸连接于主尺两端的左副尺和右副尺。