一種大斷面巷道表面收斂位移激光測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置。該裝置包括激光測距傳感器、托盤、瞄準支座、底座、反射板等。激光測距傳感器固定于托盤上，托盤置于瞄準支座上，瞄準支座安裝在底座上，底座通過接頭接入巷道壁面的支點上。反射板通過連接桿和接頭接入被測支點上，反射板中心點到支點的距離與激光測距傳感器前端中心點到支點的距離相等，同時反射板中心有紅色反光點，易于目視瞄準。本裝置在調整激光瞄準不同方位測點時，起測點位置不變，當左右兩幫互換作為激光發射點和被測點時，作為激光發射點時的位置與作為被測點時的位置不變，使巷道頂部和兩幫三個測點準確構成閉合三角形，減少了測量系統誤差，具有測量準確的特點。
【專利說明】一種大斷面巷道表面收斂位移激光測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種大斷面巷道及其他大尺寸地下工程的位移激光測量裝置，特別是一種大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置。
【背景技術】
[0002]在研究巷道支護時，往往需要對巷道表面收斂位移進行監測。通過巷道表面收斂位移的監測，可以分析開挖后巷道表面巖層收斂變形的規律，判斷巷道圍巖的穩定性，以及確定二次支護的時間，是保證巷道工程設計、施工科學合理和安全生產的重要依據。因此，巷道表面收斂位移的監測是巷道監測中的常規監測項目。傳統的監測儀器主要有收斂計、測桿、測槍、滑尺等。其中收斂計是測量精度相對較高，應用比較廣泛的一種。
[0003]但收斂計監測屬于接觸式監測法，隨著斷面的增大，測量誤差也會相應增大，且當巷道斷面較大時，巷道拱頂測點的懸掛會很困難，操作會比較繁瑣，同時也會影響巷道正常施工。而且，當巷道中風速較大或不穩定、溫度變化比較大時，都會增大操作誤差。因此收斂計不適于大斷面巷道的表面收斂位移監測。
[0004]而現有的一些基于激光測距原理的非接觸式表面位移收斂監測裝置主要存在以下幾方面的問題:不能自由調整激光發射方向以便瞄準不同方位測點；或可以調整但瞄準不同方位測點時，激光測距傳感器角度變化導致起測點不在同一位置；當兩幫互換作為激光發射點和被測點時，作為激光發射點時的位置與作為被測點時的位置不在同一點，導致三個測點不能構成閉合三角形(分析巷道表面收斂位移時須基于三角形原理)；激光難以準確瞄準反射板中心位置等。
【發明內容】
[0005]鑒于上述現有裝置存在的缺點和不足，本實用新型提供一種大斷面巷道表面收斂位移精確監測的測量裝置。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題所采取的方案是:
[0007]大斷面巷道表面收斂位移監測裝置包括:固定安裝于巷道壁面的支點、通過接頭安裝于支點上的底座、安裝于底座上的瞄準裝置、固定于瞄準裝置上的激光測距傳感器，以及安裝于測點的反射板，巷道頂部測點的反射板固定于頂部支點上，巷道腰部的反射板通過連接桿和接頭安裝于腰部的支點上。
[0008]其技術特點有:接頭與支點通過螺紋連接，且能準確配套，使接頭每次都能旋至同一位置。
[0009]其技術特點有:瞄準裝置能繞底座上短軸自由旋轉，激光測距傳感器托盤后端能沿旋轉弧滑動，實現上下旋轉，激光測距傳感器固定于托盤上，實現瞄準不同方位測點的要求。且激光測距傳感器前端中心點位置與支點的相對位置不變，以保證瞄準不同方位測點時，起測點不變。
[0010]其技術特點有:反射板通過連接桿和接頭安裝于巷道腰部的支點上，反射板前端中心點到接頭的長度與激光測距傳感器前端中心點位置到接頭的長度相等，以保證當巷道兩幫互換作為激光發射點和被測點時，作為激光發射點時的位置與作為被測點時的位置在同一點。
[0011]其技術特點有:反射板中心有與激光直徑相當的紅色反光涂層，周圍涂層為暗色，激光瞄準測點時，當激光照射紅色反光涂層時，反射光變強，此時及表明已經瞄準測點。
[0012]進一步優選的技術特點有:瞄準裝置繞底座上短軸的旋轉以及激光測距傳感器托盤后端沿旋轉弧的滑動應有一定的摩擦阻力，激光測距傳感器應有外置觸發按鈕，保證激光測距傳感器瞄準測點進行測量時的穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型大斷面巷道表面收斂位移監測裝置的示意圖
[0014]圖2是瞄準裝置及其安裝示意圖
[0015]圖3是反射板與連接桿安裝示意圖
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式進行說明。
[0017]如圖1所示，首先在巷道兩腰和頂部待測點位置上分別埋設支點I ;底座3通過接頭2安裝于巷道腰部一側支點I上，瞄準裝置4安裝于底座3上，激光測距傳感器5安裝于瞄準裝置4上；反射板6通過連接桿7和接頭2安裝于巷道腰部另一側的支點I上；巷道頂部的反射板6固定于頂部支點I上。
[0018]圖2為瞄準裝置4及其安裝示意圖。瞄準裝置4包括立架41、旋轉弧42、激光測距傳感器托盤43，托盤43前端通過轉軸44與立架41連接，后端通過滑槽45與旋轉弧42連接，通過調節操作桿46可使滑槽45沿著旋轉弧42滑動；瞄準裝置4通過短軸31安裝與底座3上。在實施過程中激光測距傳感器通過固定螺絲47固定安裝于托盤43上，安裝時應使激光測距傳感器前端與托盤前端平齊，以保證激光測距傳感器前端中心點位置在接頭2的軸線與轉軸44軸線的交點上，確保瞄準不同方位測點時，起測點不變。最后將安裝好瞄準裝置的底座3通過接頭2按圖1所示安裝于巷道一側支點上。
[0019]圖3是反射板與連接桿示意圖。反射板6通過連接桿7和接頭2安裝于巷道另一側支點上。
[0020]接頭2與支點I通過螺紋連接，且能準確配套，使接頭每次能旋至同一位置。
[0021]測量時通過控制操作桿46調整激光方向來分別瞄準巷道頂部和巷道腰部另一側測點，當激光瞄準反射板中心點時反射光變強，及可認為已瞄準；滑槽45與旋轉弧42之間以及瞄準裝置4與短軸31之間具有一定的摩擦力，當瞄準測點時放開操作桿能保持激光測距傳感器瞄準位置不變，此時激發激光測距傳感器的外置觸發按鈕進行讀數，據此操作依次測得該測點與巷道頂部以及巷道腰部另一側測點之間的距離，即完成該點測量。
[0022]然后將左右兩幫互換作為測點和被測點，以同樣的方法進行測量，測出巷道頂部與巷道兩腰三個測點之間的三角形三條邊長，可多次測量取平均值進行修正。
[0023]測量完成后將底座和反射板取下以防止損壞，即完成一次測量。
【權利要求】
1.一種大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置，其特征在于，包括:固定安裝于巷道壁面的支點(I)、通過接頭(2)安裝于支點(I)上的底座(3)、安裝于底座上的瞄準裝置(4)、固定于瞄準裝置上的激光測距傳感器(5)，以及安裝于巷道腰部和頂部測點的反射板(6)，巷道腰部的反射板通過連接桿(7)和接頭(2)安裝于腰部的支點上。
2.根據權利要求書I所述的大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置，其特征在于:瞄準裝置(4)與底座(3)通過一短軸(31)相連接，短軸(31)上端有螺紋，通過螺絲可旋緊，且瞄準裝置(4)能繞短軸(31)左右旋轉。
3.根據權利要求書I所述的大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置，其特征在于:瞄準裝置(4)包括立架(41)、旋轉弧(42)、激光測距傳感器托盤(43)，托盤(43)前端通過轉軸(44)與立架(41)連接、后端通過滑槽(45)與旋轉弧(42)連接，且滑槽(45)能沿著旋轉弧(42 )滑動，滑動時可通過調節操作桿(46 )進行。
4.根據權利要求書I所述的大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置，其特征在于:激光測距傳感器安裝于托盤(43)上，通過固定螺絲(47)固定，安裝激光測距傳感器的要點在于使激光測距傳感器的前端中心點與轉軸(44)的中心點重合，且在巷道壁面支點(I)與接頭(2)的連接軸線上。
5.根據權利要求書I所述的大斷面巷道表面收斂位移的激光測量裝置，其特征在于:反射板(6)中心有與激光直徑相當的紅色反光涂層，而周圍涂層為暗色，反射板(6)通過連接桿(7)和接頭(2)安裝于巷道腰部的支點上，反射板(6)中心點到接頭的長度與激光測距傳感器前端中心點到接頭的長度相等。
【文檔編號】G01B11/02GK204115669SQ201420496701
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】王峰, 吉學文, 扶海鷹, 王志, 劉輝, 高勇, 耿偉樂, 申延, 劉超, 姚銀佩 申請人:馳宏科技工程股份有限公司