[发明专利]一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器

说明书

本发明涉及一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，属于隧道与地下工程范畴，激光技术应用领域。包括磁性激光测距仪基座、自吸式激光测距仪、数据传输光纤、数采系统、反光贴片、工程信息编辑器；自吸式激光测距仪放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪确定反光贴片的安装位置，工程信息编辑器记录反光贴片的位置信息并发送至数采系统，数采系统收到信息后向自吸式激光测距仪发送测距指令，自吸式激光测距仪测量与反光贴片之间的距离并发送至数采系统完成本次监测。本发明有效的解决了传统隧道收敛变形仪器设备费时费力、读数并非隧道收敛弦长、读数受工作姿态和拉力强弱影响大的问题，携带方便、操作简单。

技术领域

本发明涉及一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器。属于隧道与地下工程范畴，激光技术应用领域。

背景技术

近年来，随着国家基础建设的大力推进，隧道工程得到了快速发展，隧道收敛变形作为隧道建设期和运营期重要评价指标，如何快捷高效的监测隧道的收敛变形变得尤为重要。目前隧道收敛监测方法主要分为收敛计监测法、全站仪自动化监测法、全站仪自动设站法及三维激光扫描法等。其中收敛计监测法作为传统的监测仪器应用最为广泛，该方法虽然具有操作方法简单、读数直观等优点，但是该方法的确定也比较突出，具体表现为费时费力、读数并非隧道收敛弦长、读数受工作姿态和拉力强弱的影响。而全站自动化监测法、全站仪自动设站法及三维激光扫描法虽然节省了部分人力成本，但是上述监测方法也并不完善，具体表现为仪器设备受震动影响大、自动瞄准设备受隧道环境干扰大、设备成本昂贵、作业强度大、成果数据稳定性差等。

自上20世纪60年代激光技术诞生以来，由于其具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。激光测距技术作为激光技术的重要分支，其是由激光器作为光源并结合电子线路半导体集成化，从而实现激光测距功能。激光测距技术的使用不仅可以实现日夜作业、而且显著提高了测距精度。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于激光测距的隧道收敛变形便携式监测方法，发明一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器。

一种应用于隧道收敛变形控制的便携式激光监测仪器，包括用于固定于隧道监测断面一侧的磁性激光测距仪基座、用于监测隧道收敛形变的自吸式激光测距仪(5)、数据传输光纤(6)、数采系统(7)、反光贴片(8)、工程信息编辑器(9)；自吸式激光测距仪(5)放置于磁性激光测距仪基座上，自吸式激光测距仪(5)确定反光贴片(8)安装位置，工程信息编辑器(9)记录反光贴片(8)的位置信息并将信息发送至数采系统(7)，数采系统(7)收到信息后向自吸式激光测距仪(5)发送测距指令，自吸式激光测距仪(5)测量与反光贴片(8)之间的距离并发送至数采系统(7)，完成本次监测；其中数采系统(7)为自吸式激光测距仪(5)、工程信息编辑器(9)供电，数采系统(7)与自吸式激光测距仪(5)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)，数采系统(7)与光纤工程信息编辑器(9)之间的数据传递采用数据传输光纤(6)。

磁性激光测距仪基座包括膨胀螺丝(1)、“L”型钢(2)、螺母(3)、磁性锚头(4)，膨胀螺丝(1)用于打入隧道监测剖面腰线监测点位置，“L”型钢(2)通过螺母(3)固定于膨胀螺丝(1)，“L”型钢(2)用于放置自吸式激光测距仪(5)，磁性锚头(4)用于安装在膨胀螺丝(1)上。利用自吸式激光测距仪(5)定位反光贴片(8)的安装位置。

所述的自吸式激光测距仪自带磁性底座。

有益效果