[实用新型]细针接触式岩体结构面三维形貌测量仪

说明书

本发明涉及一种细针接触式岩体结构面三维形貌测量仪，包括摄像头、升降组件及安装在升降组件上的测量组件，摄像头设置在测量组件外旁侧，用于拍摄测量组件的测量结果；测量组件包括细针、与升降组件相连接的外壳，所述外壳上沿横向间隔设置若干列用于放置细针的竖孔，外壳内设置有能夹固一列竖孔内各个细针的夹具，每列竖孔与独立的一个夹具对应配合；本测量仪结构简单，设计合理，测量速度快，便携易用、成本低、满足工程精度、无需充电，适用于室内与野外现场的岩体结构面三维形貌测量，细针与岩体结构面表面接触后发生竖向相对滑动，形成岩体结构面三维表面形貌；相机可在细针形成表面轮廓后将细针位置变化拍摄记录下来。

技术领域

本发明属于岩体工程测量设备领域，具体涉及一种细针接触式岩体结构面三维形貌测量仪。

背景技术

试验结果与工程实践均表明，岩体结构面力学性质不仅与壁岩力学特性和结构面充填、胶结状况有关，还与结构面三维表面形貌密切相关。在岩体稳定性分析过程中，需要首先对岩体结构面三维形貌进行定量评价。因此，研发岩体结构面三维形貌测量仪器并进行相应数字化建模表征具有重要的工程应用价值。

目前，岩体结构面表面形貌的测量方法主要有两类：一类是接触式测量系统，主要有探针示踪法，它是目前最常用的方法，代表性仪器是轮廓曲线仪，由探头、绘图笔、平衡块、固定板组成，使用时移动平衡块，探头在岩体表面上滚动，绘图笔则在固定板上连续绘制岩体表面曲线，需手动操作，测量速度慢，不能直接给出岩体结构面粗糙度系数值。另一类是非接触式测量系统，如光学或超声测量系统，代表性仪器是RSP-1型智能岩石节理表面形貌仪，其将机械、控制、测试和数据处理四个部分合为一体，在绘制轮廓曲线的同时，求得表面形貌特征参数。该仪器的量程为10mm、分辨率为0.01mm，由于设备复杂、笨重，不适用于野外现场岩体结构面表面形貌的测量分析。总体而言，现有方法都有各自的优缺点：接触式测量系统需要与所测量的表面直接接触，探测速度较慢，但能从探测表面获得实际的轮廓曲线，具有准确、可操作性强及重复性强的特点；非接触式测量系统的扫描速度快，但价格昂贵、使用复杂，野外测量时存在无法充电等问题。并且，现有岩体结构面表面形貌测量仪主要为二维测量，缺乏简单、实用的三维形貌测量仪。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种细针接触式岩体结构面三维形貌测量仪。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种细针接触式岩体结构面三维形貌测量仪，包括摄像头、升降组件及安装在升降组件上的测量组件，所述测量组件由升降组件带动升降以对下方的岩体进行测量，所述摄像头设置在测量组件外旁侧，用于拍摄测量组件的测量结果；

所述测量组件包括细针、与升降组件相连接的外壳，所述外壳上沿横向间隔设置若干列用于放置细针的竖孔，外壳内设置有能夹固一列竖孔内各个细针的夹具，每列竖孔与独立的一个夹具对应配合。

进一步的，所述夹具包括对称设置在竖孔两侧的夹板，夹板于外壳沿横向滑动配合，夹板端部贯穿外壳，夹板上对应开设有用于夹固细针的半圆形缺口，所述夹板端部设置有半圆柱型的驱动部，驱动部的弧面朝外，两个夹板外端经压簧相连接，两个夹板外端部套设有旋钮，旋钮与外壳转动连接，旋钮内壁对称设置两个能抵靠驱动部的弧面的凸部，转动旋钮两凸部能推动两个夹板相向运动以夹持细针，两个凸部共处一个水平面时，两个夹板将细针夹固。

进一步的，所述外壳包括上下价格设置的两个平板，两个平板之间形成容置夹板的滑槽。

进一步的，所述竖孔内安装有供细针穿过的针套。

进一步的，所述细针上部安装有防止细针由下脱出竖孔的针帽。

进一步的，所述升降组件包括左右对称设置两个立柱，所述立柱下端设置有底座，立柱上竖直安装有滑轨，滑轨上安装有与其滑动配合的滑块，滑块经连接杆与外壳侧壁相连接。

进一步的，所述滑块上安装有用以将滑块锁固在滑轨上的锁紧钉；或滑轨上可拆的安装有用于抵靠滑块下端限制其移动的滑动卡片。