一种盾构隧道管片错台测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及盾构隧道监测技术领域，尤其是涉及一种盾构隧道管片错台测量装置。


背景技术：

2.管片错台是指管片在拼装后同一环相邻块管片或者不同环管片之间的尺寸偏差，前者称为纵向错台，后者称为环向错台。错台过大时管片间的连接螺栓承受过大的剪切作用力易出现螺栓剪断、螺栓孔附近管片应力集中，造成螺栓孔附近管片崩角、掉块等破坏问题；千斤顶推力作用在管片环面上，错台将导致千斤顶推力偏心作用，其产生的附加偏心距对管片内力分布影响较大，容易造成管片破损；此外过大的错台还可能导致隧道侵限，对管片防水和耐久性产生不利影响。在盾构隧道施工过程中，通过对隧道的现场测量来监测衬砌管片错台大小，做出更接近于实际的判断，分析管片错台产生的原因，以此来指导设计施工。
3.目前，管片错台所使用的测量装置大多为三维激光扫描仪，三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成，它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，但是在隧道中对管片错台测量使用的过程中，不能根据隧道的直径大小合理调节三维激光扫描仪的支撑高度，也不能根据使用情况对支架的使用形态作出调整，具有一定的局限性。为此，我们提出一种盾构隧道管片错台测量装置。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本实用新型的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
5.因此，本实用新型目的是提供一种盾构隧道管片错台测量装置，能够解决现有的管片错台测量装置在测量使用时，存在支撑稳定性差和测量位置不便于变更的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种盾构隧道管片错台测量装置，采用如下的技术方案：包括管片错台测量机构，所述管片错台测量机构包括多功能支撑组件，所述多功能支撑组件的顶部安装有三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪包括扫描主机，所述扫描主机的底部设置有连接法兰；
7.所述多功能支撑组件包括调节部件，所述调节部件的底部设置有若干组支撑部件，若干组所述支撑部件的底端安装有形态切换部件，所述调节部件的底部设置有限位盘体，所述限位盘体与若干组支撑部件之间还活动连接有连接臂板。
8.通过采用上述技术方案，本方案通过在限位盘体与若干组支撑部件之间活动连接的若干组连接臂板，可以将限位盘体限位连接在若干组支撑部件的中部，当拨动调节转盘
带动调节螺杆正向或反向转动时，因调节螺杆与限位盘体之间为螺纹配合，限位盘体可以在若干组支撑部件的中部做上升或下降运动，使得多功能支撑组件能够根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪的支撑高度；
9.本方案通过在第二支撑臂杆一端两侧分别加装的铰接杆，以及在两组阻尼轴承座内侧分别开设的铰接孔，可以将两组三角金属板铰接连接在第二支撑臂杆的一端两侧，通过在铰接杆一端外侧加装的弹性凸块，以及在阻尼轴承座内侧开设的铰接孔，还可以对安插连接在铰接孔的铰接杆起到卡接限位的作用，从而可以有效的提升支撑部件与形态切换部件之间连接的稳定性；
10.当需要对三维激光扫描仪进行测量的方位进行调整时，通过将形态切换部件切换至装有移动滚轮的一面，然后对活动连接在第一支撑臂杆底部的第二支撑臂杆进行转动调整，此时若干组支撑部件底部加装的形态切换部件处于平行状态，使得多功能支撑组件能够根据使用情况对三维激光扫描仪进行位移调整，还能够替代传统提携、搬运的位移调节方式，当多功能支撑组件应用于圆滑的隧道内部时，通过将形态切换部件切换至装有防滑齿板的一面，装有防滑齿板的形态切换部件具有防滑性好的优点，可以有效的防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件滑倒的情况发生，从而可以有效的避免三维激光扫描仪发生摔坏的情况；
11.通过上述可知，此种盾构隧道管片错台测量装置，在使用的过程中，通过调节部件，多功能支撑组件可以根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪的支撑高度，通过形态切换部件，多功能支撑组件可以根据使用情况对三维激光扫描仪进行位移调整，还能够替代传统提携、搬运的位移调节方式，同时，还可以防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件滑倒的情况发生，从而可以避免三维激光扫描仪发生摔坏的情况，以此来提升该装置在盾构隧道监测技术领域的实用性。
12.可选的，所述扫描主机的正面两侧均设置有补光灯，所述扫描主机靠近补光灯的一侧中部开设有调节板槽，所述调节板槽的内部还阻尼铰接有防护盖板。
13.通过采用上述技术方案，本方案通过在调节板槽内部阻尼铰接的防护盖板，可以对扫描镜头起到防磕碰的保护。
14.可选的，所述调节部件包括连接底座，所述连接底座的顶部设置有高度调节箱。
15.通过采用上述技术方案，本方案通过在连接底座顶部加装的高度调节箱，多功能支撑组件可以根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪的支撑高度。
16.可选的，所述高度调节箱与连接法兰的顶部四周开设有若干组圆周阵列分布的固定孔，所述高度调节箱的外侧四周开设有调节窗口，所述高度调节箱的内部活动连接有调节转盘，所述调节转盘的底部还固定连接有调节螺杆，所述调节螺杆与限位盘体之间为螺纹配合。
17.通过采用上述技术方案，因调节螺杆与限位盘体之间为螺纹配合，当拨动调节转盘带动调节螺杆正向或反向转动时，限位盘体可以在若干组支撑部件的中部做上升或下降运动。
18.可选的，所述支撑部件包括第一支撑臂杆，所述第一支撑臂杆的底部转动连接有第二支撑臂杆。
19.通过采用上述技术方案，本方案通过在第一支撑臂杆底部转动连接的第二支撑臂
杆，可以根据使用情况对形态切换部件进行转动调节。
20.可选的，所述第一支撑臂杆与第二支撑臂杆的一端分别安装有铰接板，所述第一支撑臂杆的中部与连接底座的底部四周还分别设置有铰接座。
21.通过采用上述技术方案，本方案通过在第一支撑臂杆与第二支撑臂杆一端分别加装的铰接板，可以将若干组第一支撑臂杆分别活动连接在连接底座的底部，还可以将若干组形态切换部件分别活动连接在第二支撑臂杆的一端。
22.可选的，所述形态切换部件包括两组三角金属板，两组所述三角金属板的其中一侧均活动连接有两组移动滚轮，两组所述三角金属板的其中一侧均设置有防滑齿板，两组所述三角金属板的外侧中部还分别安装有阻尼轴承座。
23.通过采用上述技术方案，本方案通过在三角金属板上加装的移动滚轮和防滑齿板，多功能支撑组件可以根据使用情况对三维激光扫描仪进行位移调整，还可以防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件滑倒的情况发生。
24.可选的，所述调节板槽的内侧中部安装有扫描镜头，所述防护盖板的内侧中部开设有镜头凹槽，所述镜头凹槽与扫描镜头结构相匹配。
25.通过采用上述技术方案，因镜头凹槽与扫描镜头结构相匹配，可以对扫描镜头起到防磕碰保护的作用。
26.可选的，所述第二支撑臂杆一端安装的铰接板两侧分别连接有铰接杆，所述铰接杆的一端外侧还设置有弹性凸块。
27.通过采用上述技术方案，本方案通过在铰接杆一端外侧加装的若干组弹性凸块，可以提升铰接杆与铰接孔之间连接的稳定性。
28.可选的，两组所述阻尼轴承座的内侧均开设有铰接孔，所述铰接孔与铰接杆结构相匹配，所述铰接孔的内部还开设有环形卡槽，所述环形卡槽与弹性凸块之间为卡接配合。
29.通过采用上述技术方案，因环形卡槽与弹性凸块之间为卡接配合，可以对安插连接在铰接孔的铰接杆起到卡接限位的作用，能够提升支撑部件与形态切换部件之间连接的稳定性。
30.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：此种盾构隧道管片错台测量装置，在使用的过程中，通过调节部件，多功能支撑组件可以根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪的支撑高度，通过形态切换部件，多功能支撑组件可以根据使用情况对三维激光扫描仪进行位移调整，还能够替代传统提携、搬运的位移调节方式，同时，还可以防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件滑倒的情况发生，从而可以避免三维激光扫描仪发生摔坏的情况，以此来提升该装置在盾构隧道监测技术领域的实用性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型的整体结构示意图；
33.图2为本实用新型的多功能支撑组件结构示意图；
34.图3为本实用新型的扫描主机结构示意图；
35.图4为本实用新型的调节部件结构示意图；
36.图5为本实用新型的支撑部件结构示意图；
37.图6为本实用新型的形态切换部件结构示意图；
38.图7为本实用新型的防护盖板开启状态示意图；
39.图8为本实用新型的图5中a处放大结构示意图；
40.图9为本实用新型的形态切换部件拆分示意图。
41.附图标记说明：100、管片错台测量机构；101、多功能支撑组件；101a、调节部件；101a-1、连接底座；101a-2、高度调节箱；101a-2a、固定孔；101a-2b、调节窗口；101a-2c、调节转盘；101a-2d、调节螺杆；101b、支撑部件；101b-1、第一支撑臂杆；101b-1a、铰接板；101b-1c、铰接杆；101b-1d、弹性凸块；101a-1b、铰接座；101b-2、第二支撑臂杆；101c、形态切换部件；101c-1、三角金属板；101c-1a、移动滚轮；101c-1b、防滑齿板；101c-2、阻尼轴承座；101c-2a、铰接孔；101c-2b、环形卡槽；101d、限位盘体；101e、连接臂板；102、三维激光扫描仪；102a、扫描主机；102a-1、补光灯；102a-2、调节板槽；102a-2a、扫描镜头；102a-3、防护盖板；102a-3a、镜头凹槽；102b、连接法兰。
具体实施方式
42.以下结合附图1-9对本实用新型作进一步详细说明。
43.实施例一，参照图1-3，本实用新型公开一种盾构隧道管片错台测量装置，
44.包括管片错台测量机构100，管片错台测量机构100包括多功能支撑组件101，多功能支撑组件101的顶部安装有三维激光扫描仪102，三维激光扫描仪102包括扫描主机102a，扫描主机102a的底部设置有连接法兰102b；
45.多功能支撑组件101包括调节部件101a，调节部件101a的底部设置有若干组支撑部件101b，若干组支撑部件101b的底端安装有形态切换部件101c，调节部件101a的底部设置有限位盘体101d，限位盘体101d与若干组支撑部件101b之间还活动连接有连接臂板101e。
46.扫描主机102a的正面两侧均设置有补光灯102a-1，扫描主机102a靠近补光灯102a-1的一侧中部开设有调节板槽102a-2，调节板槽102a-2的内部还阻尼铰接有防护盖板102a-3。
47.实施例二，参照图2-5，在本实施例中为了能够解决现有的管片错台测量装置在测量使用时支撑稳定性差和测量位置不便于变更的问题，基于与上述实施例一相同的构思，该一种盾构隧道管片错台测量装置还包括：
48.调节部件101a包括连接底座101a-1，连接底座101a-1的顶部设置有高度调节箱101a-2，通过在连接底座101a-1顶部加装的高度调节箱101a-2，多功能支撑组件101可以根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪102的支撑高度。
49.高度调节箱101a-2与连接法兰102b的顶部四周开设有若干组圆周阵列分布的固定孔101a-2a，高度调节箱101a-2的外侧四周开设有调节窗口101a-2b，高度调节箱101a-2的内部活动连接有调节转盘101a-2c，调节转盘101a-2c的底部还固定连接有调节螺杆101a-2d，调节螺杆101a-2d与限位盘体101d之间为螺纹配合，因调节螺杆101a-2d与限位盘
体101d之间为螺纹配合，当拨动调节转盘101a-2c带动调节螺杆101a-2d正向或反向转动时，限位盘体101d可以在若干组支撑部件101b的中部做上升或下降运动。
50.支撑部件101b包括第一支撑臂杆101b-1，第一支撑臂杆101b-1的底部转动连接有第二支撑臂杆101b-2，通过在第一支撑臂杆101b-1底部转动连接的第二支撑臂杆101b-2，可以根据使用情况对形态切换部件101c进行转动调节。
51.第一支撑臂杆101b-1与第二支撑臂杆101b-2的一端分别安装有铰接板101b-1a，第一支撑臂杆101b-1的中部与连接底座101a-1的底部四周还分别设置有铰接座101a-1b，通过在第一支撑臂杆101b-1与第二支撑臂杆101b-2一端分别加装的铰接板101b-1a，可以将若干组第一支撑臂杆101b-1分别活动连接在连接底座101a-1的底部，还可以将若干组形态切换部件101c分别活动连接在第二支撑臂杆101b-2的一端。
52.实施例三，参照图6-9，在本实施例中为了能够解决现有的管片错台测量装置在测量使用时支撑稳定性差和测量位置不便于变更的问题，基于与上述实施例一相同的构思，该一种盾构隧道管片错台测量装置还包括：
53.形态切换部件101c包括两组三角金属板101c-1，两组三角金属板101c-1的其中一侧均活动连接有两组移动滚轮101c-1a，两组三角金属板101c-1的其中一侧均设置有防滑齿板101c-1b，两组三角金属板101c-1的外侧中部还分别安装有阻尼轴承座101c-2，通过在三角金属板101c-1上加装的移动滚轮101c-1a和防滑齿板101c-1b，多功能支撑组件101可以根据使用情况对三维激光扫描仪102进行位移调整，还可以防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件101滑倒的情况发生。
54.调节板槽102a-2的内侧中部安装有扫描镜头102a-2a，防护盖板102a-3的内侧中部开设有镜头凹槽102a-3a，镜头凹槽102a-3a与扫描镜头102a-2a结构相匹配，因镜头凹槽102a-3a与扫描镜头102a-2a结构相匹配，可以对扫描镜头102a-2a起到防磕碰保护的作用。
55.第二支撑臂杆101b-2一端安装的铰接板101b-1a两侧分别连接有铰接杆101b-1c，铰接杆101b-1c的一端外侧还设置有弹性凸块101b-1d，通过在铰接杆101b-1c一端外侧加装的若干组弹性凸块101b-1d，可以提升铰接杆101b-1c与铰接孔101c-2a之间连接的稳定性。
56.两组阻尼轴承座101c-2的内侧均开设有铰接孔101c-2a，铰接孔101c-2a与铰接杆101b-1c结构相匹配，铰接孔101c-2a的内部还开设有环形卡槽101c-2b，环形卡槽101c-2b与弹性凸块101b-1d之间为卡接配合，因环形卡槽101c-2b与弹性凸块101b-1d之间为卡接配合，可以对安插连接在铰接孔101c-2a的铰接杆101b-1c起到卡接限位的作用，能够提升支撑部件101b与形态切换部件101c之间连接的稳定性。
57.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种盾构隧道管片错台测量装置，包括管片错台测量机构(100)，其特征在于：所述管片错台测量机构(100)包括多功能支撑组件(101)，所述多功能支撑组件(101)的顶部安装有三维激光扫描仪(102)，所述三维激光扫描仪(102)包括扫描主机(102a)，所述扫描主机(102a)的底部设置有连接法兰(102b)；所述多功能支撑组件(101)包括调节部件(101a)，所述调节部件(101a)的底部设置有若干组支撑部件(101b)，若干组所述支撑部件(101b)的底端安装有形态切换部件(101c)，所述调节部件(101a)的底部设置有限位盘体(101d)，所述限位盘体(101d)与若干组支撑部件(101b)之间还活动连接有连接臂板(101e)。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述扫描主机(102a)的正面两侧均设置有补光灯(102a-1)，所述扫描主机(102a)靠近补光灯(102a-1)的一侧中部开设有调节板槽(102a-2)，所述调节板槽(102a-2)的内部还阻尼铰接有防护盖板(102a-3)。3.根据权利要求2所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述调节部件(101a)包括连接底座(101a-1)，所述连接底座(101a-1)的顶部设置有高度调节箱(101a-2)。4.根据权利要求3所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述高度调节箱(101a-2)与连接法兰(102b)的顶部四周开设有若干组圆周阵列分布的固定孔(101a-2a)，所述高度调节箱(101a-2)的外侧四周开设有调节窗口(101a-2b)，所述高度调节箱(101a-2)的内部活动连接有调节转盘(101a-2c)，所述调节转盘(101a-2c)的底部还固定连接有调节螺杆(101a-2d)，所述调节螺杆(101a-2d)与限位盘体(101d)之间为螺纹配合。5.根据权利要求4所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述支撑部件(101b)包括第一支撑臂杆(101b-1)，所述第一支撑臂杆(101b-1)的底部转动连接有第二支撑臂杆(101b-2)。6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述第一支撑臂杆(101b-1)与第二支撑臂杆(101b-2)的一端分别安装有铰接板(101b-1a)，所述第一支撑臂杆(101b-1)的中部与连接底座(101a-1)的底部四周还分别设置有铰接座(101a-1b)。7.根据权利要求6所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述形态切换部件(101c)包括两组三角金属板(101c-1)，两组所述三角金属板(101c-1)的其中一侧均活动连接有两组移动滚轮(101c-1a)，两组所述三角金属板(101c-1)的其中一侧均设置有防滑齿板(101c-1b)，两组所述三角金属板(101c-1)的外侧中部还分别安装有阻尼轴承座(101c-2)。8.根据权利要求7所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述调节板槽(102a-2)的内侧中部安装有扫描镜头(102a-2a)，所述防护盖板(102a-3)的内侧中部开设有镜头凹槽(102a-3a)，所述镜头凹槽(102a-3a)与扫描镜头(102a-2a)结构相匹配。9.根据权利要求8所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：所述第二支撑臂杆(101b-2)一端安装的铰接板(101b-1a)两侧分别连接有铰接杆(101b-1c)，所述铰接杆(101b-1c)的一端外侧还设置有弹性凸块(101b-1d)。10.根据权利要求9所述的一种盾构隧道管片错台测量装置，其特征在于：两组所述阻尼轴承座(101c-2)的内侧均开设有铰接孔(101c-2a)，所述铰接孔(101c-2a)与铰接杆
(101b-1c)结构相匹配，所述铰接孔(101c-2a)的内部还开设有环形卡槽(101c-2b)，所述环形卡槽(101c-2b)与弹性凸块(101b-1d)之间为卡接配合。

技术总结
本实用新型公开了盾构隧道监测技术领域的一种盾构隧道管片错台测量装置，包括管片错台测量机构，管片错台测量机构包括多功能支撑组件，多功能支撑组件的顶部安装有三维激光扫描仪，此种盾构隧道管片错台测量装置，在使用的过程中，通过调节部件，多功能支撑组件可以根据隧道的直径大小调整对三维激光扫描仪的支撑高度，通过形态切换部件，多功能支撑组件可以根据使用情况对三维激光扫描仪进行位移调整，还能够替代传统提携、搬运的位移调节方式，同时，还可以防止隧道内部因过于圆滑而导致多功能支撑组件滑倒的情况发生，从而可以避免三维激光扫描仪发生摔坏的情况，以此来提升该装置在盾构隧道监测技术领域的实用性。该装置在盾构隧道监测技术领域的实用性。该装置在盾构隧道监测技术领域的实用性。


技术研发人员：顾必高 许明博 武光佳
受保护的技术使用者：中铁十七局集团上海轨道交通工程有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/9/16