CN115876154B - 一种精准测量的隧洞内标高测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准测量的隧洞内标高测量装置，涉及工程检测技术领域，包括固定座、定向组件和位移组件，所述固定座的外端设置有横架，且横架的内侧开设有调位槽，所述调位槽的内侧安置有第一弹簧座，且第一弹簧座的输出端连接有衔接臂。本发明工作人员主动拉动顶杆和下连杆使拉力感应器感应到拉伸力后，磁铁进行失电，这使得第一收卷座能与收卷弹簧的锁定解除，此时第一收卷座能进行旋转并绕出拉力绳，这使得拉力感应器受到的拉力能解除，拉力感应器的拉力解除后，磁铁会再次得电，对第一收卷座进行锁定，通过以上操作，能使拉力感应器的感应阈值进行更改，这通过更改拉力感应器的感应阈值，能使设备根据使用需求更改感应精度。

Description

一种精准测量的隧洞内标高测量装置

技术领域

本发明涉及工程检测技术领域，具体为一种精准测量的隧洞内标高测量装置。

背景技术

在水利工程中为了输水或泄洪，常穿山开挖建成封闭式的输水道，称为水工隧洞，水工隧洞用来从水库中放出用于灌溉、发电和给水等所需的水量，隧洞在开挖完成后，通常需要对其内标高进行检测，以保证其内标高的统一，以方便隧洞后续埋设水管等工程的进行。

市面上常见的隧洞内标高测量装置通常是通过测量洞底到洞顶的高度来判断隧洞内标高是否合格的，这导致测量装置在测量出隧洞内标高不合格时，无法清晰的判断是洞底亦或是洞顶存在尺寸偏差，致使后续修补工作进行时，工作人员需要自行判断来修补洞底亦或是洞顶，这对修补工作造成了极大的不便。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种精准测量的隧洞内标高测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精准测量的隧洞内标高测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精准测量的隧洞内标高测量装置，包括固定座、定向组件和位移组件，所述固定座的外端设置有横架，且横架的内侧开设有调位槽，所述调位槽的内侧安置有第一弹簧座，且第一弹簧座的输出端连接有衔接臂，所述定向组件安置于衔接臂的末端，所述固定座的上下两侧设置有调位座，且调位座的内侧设置有第二弹簧座，所述拉力组件安置于第二弹簧座的外端，所述拉力组件的顶部外侧安置有顶杆，所述顶杆的顶部外侧设置有贴合轮，所述位移组件安置于拉力组件的底部外侧，所述调位座的外侧安置有感应灯，所述横架的顶部开设有第二滑槽，且横架的上下两侧安置有激光测距仪，所述横架的前部外侧安置有推动把手。

进一步的，所述定向组件包括贴合板、第一滑槽、复位弹簧、位移座、气控座和气控吸盘，所述贴合板的内侧开设有第一滑槽，且第一滑槽的内部安置有复位弹簧，所述复位弹簧的末端连接有位移座，所述贴合板的上下两侧设置有气控座，且气控座的底部设置有气控吸盘。

进一步的，所述第一弹簧座与衔接臂弹性连接，且衔接臂与位移座固定连接。

进一步的，所述第一滑槽与位移座滑动连接，且位移座与复位弹簧弹性连接。

进一步的，所述拉力组件包括弹性板、第一收卷座、收卷弹簧、磁铁、拉力绳、拉力感应器和第二收卷座，所述弹性板的外端连接有第一收卷座，且第一收卷座的右侧设置有收卷弹簧，所述第一收卷座的左侧安置有磁铁，所述第一收卷座的外端连接有拉力绳，且拉力绳的中端连接有拉力感应器，所述拉力绳的末端连接有第二收卷座。

进一步的，所述磁铁与第一收卷座电磁吸附连接，且收卷弹簧带动第一收卷座收卷。

进一步的，所述位移组件包括下连杆、延长块、移动座和滚轮，所述下连杆的底部外侧连接有延长块，且延长块的底部外侧安置有移动座，所述移动座的外部两侧设置有滚轮。

进一步的，所述弹性板与顶杆、下连杆固定连接，且述弹性板与第二弹簧座弹性连接。

进一步的，所述延长块与下连杆、移动座通过螺栓固定连接，且延长块的前端呈“凸”形，尾端呈“凹”形。

进一步的，所述激光测距仪与第二滑槽滑动连接，且激光测距仪在横架的左右两端均有设置。

本发明提供了一种精准测量的隧洞内标高测量装置，具备以下有益效果：

1、本发明工作人员推动推动把手，能使横架将推动力施加在固定座上，这使得移动座底部的滚轮能通过旋转带动设备进行位移，因此时气控吸盘与隧洞内壁吸附，这使得贴合板不会进行位移，而贴合板在不位移时，位移座会随衔接臂在第一滑槽内侧滑动，这使得位移座能对第一滑槽内侧的复位弹簧进行拉伸，在位移座滑动至第一滑槽的末端时，气控座会控制气控吸盘暂停对隧洞内壁的吸附，此时贴合板会因复位弹簧的复位朝位移座的方向进行位移，贴合板靠近隧洞内壁一侧设置有滚珠，这能有效降低贴合板位移时的摩擦力，而贴合板复位完成后，气控座再次工作，能使气控吸盘再次对隧洞内壁进行吸附，通过以上操作，能使设备在位移过程中，以贴合板与隧洞内壁的贴合高度为基准点对隧洞内的高度进行测量，此外第一弹簧座可通过自身的弹力带动定向组件和衔接臂进行位移，当隧洞内壁出现收窄或拓宽情况，亦或是设备移动时发生偏斜时，第一弹簧座能自动带动定向组件进行调位，这能提升设备在使用过程中的稳定性。

2、本发明当隧洞顶部或底部与原先高度存在偏差，且设备移动至该偏差点时，第二弹簧座会通过自身弹力带动顶杆和下连杆进行位移，以保证贴合轮和滚轮始终与隧洞顶部底部贴合，第二弹簧座带动顶杆和下连杆进行升降的过程中，会带动弹性板一同升降，而弹性板在升降的过程中，能带动第一收卷座进行位移，第一收卷座在位移的过程中，能对拉力绳进行拉紧，而拉力绳中端安置的拉力感应器感应到拉力后，能使感应灯亮起，这使得设备移动至偏差点后能快速感应到偏差值，同时通过感应灯快速提醒工作人员，以便工作人员通过激光测距仪对偏差点的位置进行记录，第一收卷座在弹性板的上下两端均有安置，这使得第二弹簧座不论是回弹还是拉伸均能被拉力感应器感应到。

3、本发明工作人员主动拉动顶杆和下连杆使拉力感应器感应到拉伸力后，磁铁进行失电，这使得第一收卷座能与收卷弹簧的锁定解除，此时第一收卷座能进行旋转并绕出拉力绳，这使得拉力感应器受到的拉力能解除，拉力感应器的拉力解除后，磁铁会再次得电，对第一收卷座进行锁定，通过以上操作，能使拉力感应器的感应阈值进行更改，这通过更改拉力感应器的感应阈值，能使设备根据使用需求更改感应精度，以免其在位移过程中遇到坑洼路段或与异物解除发生抖动时误触拉力感应器的情况发生，这能极大的提升设备的使用灵活性。

4、本发明在位移过程中，是以贴合板与隧洞内壁的贴合高度为基准点对隧洞内的高度进行测量，定向组件与横架衔接，位于设备的中端，并以固定座为中心利用顶杆和下连杆分别测量隧洞顶部和底部的高度，感应灯在上下两侧的调位座上均有安置，当设备移动过程中拉力感应器感应到拉力后，便表面当前隧洞高度与标高存在差异，此时对应位置的感应灯便会亮起，通过感应灯的指引以及激光测距仪的检测，能使设备精准的判别出是隧洞顶部或是底部与标高存在差异，因传统的标高检测通常只利用单道激光测距，通常只能检测出隧洞的整体高度是否与标高存在偏差，通过精准的判别隧洞顶部或是底部存在误差，能使后续隧洞修整工作精准的对对应误差位置修补，这能极大的提升后续的修补精度。

附图说明

图1为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的正视整体结构示意图；

图2为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的图1中A处放大结构结构示意图；

图3为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的定向组件结构示意图；

图4为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的图1中B处放大结构示意图；

图5为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的拉力组件结构示意图；

图6为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的调位座外部结构示意图；

图7为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的延长块结构示意图；

图8为本发明一种精准测量的隧洞内标高测量装置的横架俯视结构示意图。

图中：1、固定座；2、横架；3、调位槽；4、第一弹簧座；5、衔接臂；6、定向组件；601、贴合板；602、第一滑槽；603、复位弹簧；604、位移座；605、气控座；606、气控吸盘；7、调位座；8、第二弹簧座；9、拉力组件；901、弹性板；902、第一收卷座；903、收卷弹簧；904、磁铁；905、拉力绳；906、拉力感应器；907、第二收卷座；10、顶杆；11、贴合轮；12、位移组件；1201、下连杆；1202、延长块；1203、移动座；1204、滚轮；13、感应灯；14、第二滑槽；15、激光测距仪；16、推动把手。

具体实施方式

请参阅图1至图8，本发明提供技术方案：一种精准测量的隧洞内标高测量装置，包括固定座1、定向组件6和位移组件12，固定座1的外端设置有横架2，且横架2的内侧开设有调位槽3，调位槽3的内侧安置有第一弹簧座4，且第一弹簧座4的输出端连接有衔接臂5，定向组件6安置于衔接臂5的末端，固定座1的上下两侧设置有调位座7，且调位座7的内侧设置有第二弹簧座8，拉力组件9安置于第二弹簧座8的外端，拉力组件9的顶部外侧安置有顶杆10，顶杆10的顶部外侧设置有贴合轮11，位移组件12安置于拉力组件9的底部外侧，调位座7的外侧安置有感应灯13，横架2的顶部开设有第二滑槽14，且横架2的上下两侧安置有激光测距仪15，横架2的前部外侧安置有推动把手16。

请参阅图1至图8，定向组件6包括贴合板601、第一滑槽602、复位弹簧603、位移座604、气控座605和气控吸盘606，贴合板601的内侧开设有第一滑槽602，且第一滑槽602的内部安置有复位弹簧603，复位弹簧603的末端连接有位移座604，贴合板601的上下两侧设置有气控座605，且气控座605的底部设置有气控吸盘606，第一弹簧座4与衔接臂5弹性连接，且衔接臂5与位移座604固定连接，第一滑槽602与位移座604滑动连接，且位移座604与复位弹簧603弹性连接，拉力组件9包括弹性板901、第一收卷座902、收卷弹簧903、磁铁904、拉力绳905、拉力感应器906和第二收卷座907，弹性板901的外端连接有第一收卷座902，且第一收卷座902的右侧设置有收卷弹簧903，第一收卷座902的左侧安置有磁铁904，第一收卷座902的外端连接有拉力绳905，且拉力绳905的中端连接有拉力感应器906，拉力绳905的末端连接有第二收卷座907，磁铁904与第一收卷座902电磁吸附连接，且收卷弹簧903带动第一收卷座902收卷，位移组件12包括下连杆1201、延长块1202、移动座1203和滚轮1204，下连杆1201的底部外侧连接有延长块1202，且延长块1202的底部外侧安置有移动座1203，移动座1203的外部两侧设置有滚轮1204，弹性板901与顶杆10、下连杆1201固定连接，且述弹性板901与第二弹簧座8弹性连接，延长块1202与下连杆1201、移动座1203通过螺栓固定连接，且延长块1202的前端呈“凸”形，尾端呈“凹”形，激光测距仪15与第二滑槽14滑动连接，且激光测距仪15在横架2的左右两端均有设置；

具体操作如下：工作人员将设备推至施工完成的隧洞内部，使移动座1203处于隧洞的中央位置后，横架2两端的贴合板601能与隧洞的内壁贴合，同时顶杆10顶端的贴合轮11能与隧洞的顶部贴合，此时横架2上下两侧的激光测距仪15会分别照向隧洞顶部和底部，此时气控座605工作，能使气控吸盘606对隧洞内壁吸附，此时工作人员推动推动把手16，能使横架2将推动力施加在固定座1上，这使得移动座1203底部的滚轮1204能通过旋转带动设备进行位移，因此时气控吸盘606与隧洞内壁吸附，这使得贴合板601不会进行位移，而贴合板601在不位移时，位移座604会随衔接臂5在第一滑槽602内侧滑动，这使得位移座604能对第一滑槽602内侧的复位弹簧603进行拉伸，在位移座604滑动至第一滑槽602的末端时，气控座605会控制气控吸盘606暂停对隧洞内壁的吸附，此时贴合板601会因复位弹簧603的复位朝位移座604的方向进行位移，贴合板601靠近隧洞内壁一侧设置有滚珠，这能有效降低贴合板601位移时的摩擦力，而贴合板601复位完成后，气控座605再次工作，能使气控吸盘606再次对隧洞内壁进行吸附，通过以上操作，能使设备在位移过程中，以贴合板601与隧洞内壁的贴合高度为基准点对隧洞内的高度进行测量，此外第一弹簧座4可通过自身的弹力带动定向组件6和衔接臂5进行位移，当隧洞内壁出现收窄或拓宽情况，亦或是设备移动时发生偏斜时，第一弹簧座4能自动带动定向组件6进行调位，这能提升设备在使用过程中的稳定性，当隧洞顶部或底部与原先高度存在偏差，且设备移动至该偏差点时，第二弹簧座8会通过自身弹力带动顶杆10和下连杆1201进行位移，以保证贴合轮11和滚轮1204始终与隧洞顶部底部贴合，第二弹簧座8带动顶杆10和下连杆1201进行升降的过程中，会带动弹性板901一同升降，而弹性板901在升降的过程中，能带动第一收卷座902进行位移，第一收卷座902在位移的过程中，能对拉力绳905进行拉紧，而拉力绳905中端安置的拉力感应器906感应到拉力后，能使感应灯13亮起，这使得设备移动至偏差点后能快速感应到偏差值，同时通过感应灯13快速提醒工作人员，以便工作人员通过激光测距仪15对偏差点的位置进行记录，第一收卷座902在弹性板901的上下两端均有安置，这使得第二弹簧座8不论是回弹还是拉伸均能被拉力感应器906感应到，此外工作人员主动拉动顶杆10和下连杆1201使拉力感应器906感应到拉伸力后，磁铁904进行失电，这使得第一收卷座902能与收卷弹簧903的锁定解除，此时第一收卷座902能进行旋转并绕出拉力绳905，这使得拉力感应器906受到的拉力能解除，拉力感应器906的拉力解除后，磁铁904会再次得电，对第一收卷座902进行锁定，通过以上操作，能使拉力感应器906的感应阈值进行更改，这通过更改拉力感应器906的感应阈值，能使设备根据使用需求更改感应精度，以免其在位移过程中遇到坑洼路段或与异物解除发生抖动时误触拉力感应器906的情况发生，这能极大的提升设备的使用灵活性，因设备在位移过程中，是以贴合板601与隧洞内壁的贴合高度为基准点对隧洞内的高度进行测量，定向组件6与横架2衔接，位于设备的中端，并以固定座1为中心利用顶杆10和下连杆1201分别测量隧洞顶部和底部的高度，感应灯13在上下两侧的调位座7上均有安置，当设备移动过程中拉力感应器906感应到拉力后，便表面当前隧洞高度与标高存在差异，此时对应位置的感应灯13便会亮起，通过感应灯13的指引以及激光测距仪15的检测，能使设备精准的判别出是隧洞顶部或是底部与标高存在差异，因传统的标高检测通常只利用单道激光测距，通常只能检测出隧洞的整体高度是否与标高存在偏差，通过精准的判别隧洞顶部或是底部存在误差，能使后续隧洞修整工作精准的对对应误差位置修补，这能极大的提升后续的修补精度，通过拉动激光测距仪15，能使激光测距仪15在第二滑槽14内侧滑动，这使得激光测距仪15可根据实际使用需求调整其测量位点，这能提升设备的使用灵活性，延长块1202的顶端能与下连杆1201衔接，其底端能与移动座1203衔接，得益于延长块1202前凸后凹的造型，延长块1202能复数块重叠使用，这使得设备在使用过程中，可根据隧洞的整体高度来调整位移组件12的整体高度，这使得设备的使用灵活度可进一步提升。

综上，该一种精准测量的隧洞内标高测量装置，使用时，首先工作人员将设备推至施工完成的隧洞内部，使移动座1203处于隧洞的中央位置后，横架2两端的贴合板601能与隧洞的内壁贴合，同时顶杆10顶端的贴合轮11能与隧洞的顶部贴合，此时横架2上下两侧的激光测距仪15会分别照向隧洞顶部和底部；

然后气控座605工作，能使气控吸盘606对隧洞内壁吸附，工作人员推动推动把手16，能使横架2将推动力施加在固定座1上，这使得移动座1203底部的滚轮1204能通过旋转带动设备进行位移，因此时气控吸盘606与隧洞内壁吸附，这使得贴合板601不会进行位移，而贴合板601在不位移时，位移座604会随衔接臂5在第一滑槽602内侧滑动，这使得位移座604能对第一滑槽602内侧的复位弹簧603进行拉伸，在位移座604滑动至第一滑槽602的末端时，气控座605会控制气控吸盘606暂停对隧洞内壁的吸附，此时贴合板601会因复位弹簧603的复位朝位移座604的方向进行位移，贴合板601靠近隧洞内壁一侧设置有滚珠，这能有效降低贴合板601位移时的摩擦力，而贴合板601复位完成后，气控座605再次工作，能使气控吸盘606再次对隧洞内壁进行吸附，通过以上操作，能使设备在位移过程中，以贴合板601与隧洞内壁的贴合高度为基准点对隧洞内的高度进行测量，此外第一弹簧座4可通过自身的弹力带动定向组件6和衔接臂5进行位移，当隧洞内壁出现收窄或拓宽情况，亦或是设备移动时发生偏斜时，第一弹簧座4能自动带动定向组件6进行调位，这能提升设备在使用过程中的稳定性；

接着当隧洞顶部或底部与原先高度存在偏差，且设备移动至该偏差点时，第二弹簧座8会通过自身弹力带动顶杆10和下连杆1201进行位移，以保证贴合轮11和滚轮1204始终与隧洞顶部底部贴合，第二弹簧座8带动顶杆10和下连杆1201进行升降的过程中，会带动弹性板901一同升降，而弹性板901在升降的过程中，能带动第一收卷座902进行位移，第一收卷座902在位移的过程中，能对拉力绳905进行拉紧，而拉力绳905中端安置的拉力感应器906感应到拉力后，能使感应灯13亮起，这使得设备移动至偏差点后能快速感应到偏差值，同时通过感应灯13快速提醒工作人员，以便工作人员通过激光测距仪15对偏差点的位置进行记录，第一收卷座902在弹性板901的上下两端均有安置，这使得第二弹簧座8不论是回弹还是拉伸均能被拉力感应器906感应到；

随后此外工作人员主动拉动顶杆10和下连杆1201使拉力感应器906感应到拉伸力后，磁铁904进行失电，这使得第一收卷座902能与收卷弹簧903的锁定解除，此时第一收卷座902能进行旋转并绕出拉力绳905，这使得拉力感应器906受到的拉力能解除，拉力感应器906的拉力解除后，磁铁904会再次得电，对第一收卷座902进行锁定，通过以上操作，能使拉力感应器906的感应阈值进行更改，这通过更改拉力感应器906的感应阈值，能使设备根据使用需求更改感应精度，以免其在位移过程中遇到坑洼路段或与异物解除发生抖动时误触拉力感应器906的情况发生，这能极大的提升设备的使用灵活性；

最后通过拉动激光测距仪15，能使激光测距仪15在第二滑槽14内侧滑动，这使得激光测距仪15可根据实际使用需求调整其测量位点，这能提升设备的使用灵活性，延长块1202的顶端能与下连杆1201衔接，其底端能与移动座1203衔接，得益于延长块1202前凸后凹的造型，延长块1202能复数块重叠使用，这使得设备在使用过程中，可根据隧洞的整体高度来调整位移组件12的整体高度，这使得设备的使用灵活度可进一步提升。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，包括固定座（1）、定向组件（6）、拉力组件（9）和位移组件（12），所述固定座（1）的外端设置有横架（2），且横架（2）的内侧开设有调位槽（3），所述调位槽（3）的内侧安置有第一弹簧座（4），且第一弹簧座（4）的输出端连接有衔接臂（5），所述定向组件（6）安置于衔接臂（5）的末端，所述定向组件（6）包括贴合板（601）、第一滑槽（602）、复位弹簧（603）、位移座（604）、气控座（605）和气控吸盘（606），所述贴合板（601）的内侧开设有第一滑槽（602），且第一滑槽（602）的内部安置有复位弹簧（603），所述复位弹簧（603）的末端连接有位移座（604），所述贴合板（601）的上下两侧设置有气控座（605），且气控座（605）的底部设置有气控吸盘（606），所述固定座（1）的上下两侧设置有调位座（7），且调位座（7）的内侧设置有第二弹簧座（8），所述拉力组件（9）安置于第二弹簧座（8）的外端，所述拉力组件（9）包括弹性板（901）、第一收卷座（902）、收卷弹簧（903）、磁铁（904）、拉力绳（905）、拉力感应器（906）和第二收卷座（907），所述弹性板（901）的外端连接有第一收卷座（902），且第一收卷座（902）的右侧设置有收卷弹簧（903），所述第一收卷座（902）的左侧安置有磁铁（904），所述第一收卷座（902）的外端连接有拉力绳（905），且拉力绳（905）的中端连接有拉力感应器（906），所述拉力绳（905）的末端连接有第二收卷座（907），所述拉力组件（9）的顶部外侧安置有顶杆（10），所述顶杆（10）的顶部外侧设置有贴合轮（11），所述位移组件（12）安置于拉力组件（9）的底部外侧，所述调位座（7）的外侧安置有感应灯（13），所述横架（2）的顶部开设有第二滑槽（14），且横架（2）的上下两侧安置有激光测距仪（15），所述横架（2）的前部外侧安置有推动把手（16）。

2.根据权利要求1所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述第一弹簧座（4）与衔接臂（5）弹性连接，且衔接臂（5）与位移座（604）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述第一滑槽（602）与位移座（604）滑动连接，且位移座（604）与复位弹簧（603）弹性连接。

4.根据权利要求1所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述磁铁（904）与第一收卷座（902）电磁吸附连接，且收卷弹簧（903）带动第一收卷座（902）收卷。

5.根据权利要求1所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述位移组件（12）包括下连杆（1201）、延长块（1202）、移动座（1203）和滚轮（1204），所述下连杆（1201）的底部外侧连接有延长块（1202），且延长块（1202）的底部外侧安置有移动座（1203），所述移动座（1203）的外部两侧设置有滚轮（1204）。

6.根据权利要求5所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述弹性板（901）与顶杆（10）、下连杆（1201）固定连接，且述弹性板（901）与第二弹簧座（8）弹性连接。

7.根据权利要求5所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述延长块（1202）与下连杆（1201）、移动座（1203）通过螺栓固定连接，且延长块（1202）的前端呈“凸”形，尾端呈“凹”形。

8.根据权利要求1所述的一种精准测量的隧洞内标高测量装置，其特征在于，所述激光测距仪（15）与第二滑槽（14）滑动连接，且激光测距仪（15）在横架（2）的左右两端均有设置。

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