[发明专利]类矩形隧道管片构件尺寸的测量装置与方法

说明书

本发明公开了一种类矩形隧道管片构件尺寸的测量装置与方法，所述装置包括：于水平放置的隧道管片的内侧壁与其上端面沿口设置的第一检测工装，设有第一靶标；于隧道管片的外侧壁与其上端面沿口设置的第二检测工装，设有第二靶标，与第一检测工装位于隧道管片的同一径向方向并与第一检测工装通过第一紧固件连接；于隧道管片的内侧壁与其下端面沿口设置的第三检测工装，设有第三靶标；于隧道管片的外侧壁与其下端面沿口设置的第四检测工装，与第三检测工装位于隧道管片的同一径向方向并与第三检测工装通过第二紧固件连接；设置于隧道管片中央的激光跟踪仪，具有用于测量第一靶标、第二靶标以及第三靶标的位置的探测头。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其是指一种类矩形隧道管片构件尺寸的测量装置与方法。

背景技术

目前隧道施工多采用盾构法，即采用预制钢筋混凝土管片作为衬砌结构。在大力提倡的精艺工程中，隧道管片的尺寸和几何误差有着严格的设计标准，需要控制的参数有：型面的尺寸，即内径、外径、弧长；形状位置公差，即内、外径的轮廓度、同轴度等。随着山洞、地铁、越江等隧道的大力发展，隧道的长度和隧道的直径都日益增加，制造和配合精度要求也日益苛刻，因此对隧道管片几何量测量的准确度要求更高，急需一种高效的类矩形隧道管片空间几何信息的精密测量系统，为用户提供更快捷、方便的测量技术支撑。

现有类矩形隧道管片的测量方法有摄影测量法、经纬仪测量系统、三坐标测量机和测量臂等，其主要不足表现为以下几个方面：

1)测量效率不高

经纬仪测量系统需要两台以上的经纬仪精确互瞄，测点较多时，测量效率低下。摄影测量法需要粘贴大量编码标志，并采用图像拼接方法实现整体测量。测量臂量程较小，需要多次移站或者安装导轨。

2)适用性低

类矩形隧道管片的测量系统多用于流水线在线测量，现场环境恶劣，而温度是影响三坐标测量机精度的最大因素。

3)数据处理复杂

由于分段测量需要控制的几何参数较多，后续数据处理要求复杂，一般的数据处理与空间几何量算法软件还不能满足要求。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种类矩形隧道管片构件尺寸的测量装置，包括：

于水平放置的隧道管片的内侧壁与所述隧道管片的上端面沿口设置的第一检测工装，所述第一检测工装上设有与所述隧道管片的上端面位于同一水平面内的第一靶标；

于所述隧道管片的外侧壁与所述隧道管片的上端面沿口设置的第二检测工装，所述第二检测工装上设有与所述隧道管片的外侧壁位于同一竖直面内的第二靶标，所述第二检测工装与所述第一检测工装位于所述隧道管片的同一径向方向并与所述第一检测工装通过第一紧固件连接；

于所述隧道管片的内侧壁与所述隧道管片的下端面沿口设置的第三检测工装，所述第三检测工装上设有与所述隧道管片的下端面位于同一水平面内的第三靶标；

于所述隧道管片的外侧壁与所述隧道管片的下端面沿口设置的第四检测工装，所述第四检测工装与所述第三检测工装位于所述隧道管片的同一径向方向并与所述第三检测工装通过第二紧固件连接；

设置于所述隧道管片中央的激光跟踪仪，所述激光跟踪仪具有用于测量所述第一靶标、所述第二靶标以及所述第三靶标的位置的探测头。