[实用新型]适用于掌子面的三维数据采集控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及三维数据采集技术领域，具体涉及一种适用于掌子面的三维数据采集控制装置。

背景技术

在隧道超前地质预报的物探技术中，传统主要采用二维采集方式，预报成果一般为掌子面前方的地质剖面图。随着科技技术的发展，尤其在铁路行业，随着BIM技术的深度推广，三维数据的需求逐渐提高，三维数据采集技术越发重要。目前，采用三维数据采集的方法有地震反射波法、地质雷达和瞬变电磁法，而从采集技术入手实现三维效果的有瞬变电磁法和地质雷达法，采用全空间逐点逐角度采集形成三维数据体。

目前，三维数据数据采集过程主要是通过人工控制来实现，控制精度和作业效率均存在不足。因为隧道掌子面空间有限，垂直于掌子面逐点采集所获得的预报信息只包含掌子面正前方空间的属性，而在实际工作中我们需要掌握更大范围的地层信息才能全面掌握掌子面前方地质情况。为了避开隧道掌子面有限空间的限制，可采用角度扫射的方式实现三维数据采集，该采集方式需要将设备固定在掌子面附近，在三维空间的垂直和水平方面按照一定角度进行扫描采集。采用人工手动扫描方式进行时，控制精度不高，一般都是以等角度扫面为主，导致随着预报的距离增大有效数据点降低，所以，人工手动扫描方式进行数据采集同时存在数据均匀性欠缺的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于掌子面的三维数据采集控制装置，该装置在采集掌子面三维数据时，没有电磁感应干扰、方向控制自由、操作简单。

为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种适用于掌子面的三维数据采集控制装置，其特征在于：它包括底座、水平角度控制盘、支杆、垂直角度控制盘、掌子面三维数据采集设备固定器和垂直角度调节杆，其中，所述底座上设有支杆转动孔，水平角度控制盘的轴心设有安装孔，水平角度控制盘通过安装孔固定在支杆上，所述支杆的底端套入支杆转动孔中，支杆能在支杆转动孔中转动，所述水平角度控制盘的底面与底座的顶面贴合且水平角度控制盘能相对底座转动，所述支杆顶端为矩形连接块，矩形连接块上设有第一连接孔，该第一连接孔的轴线与支杆的轴线垂直，所述垂直角度调节杆的中部设有矩形孔，所述垂直角度调节杆的矩形孔套在支杆的矩形连接块上，矩形孔的两侧壁均设有与第一连接孔同轴的第二连接孔，所述垂直角度控制盘包括正面盘、背面盘和连接杆，所述连接杆的一端固定在正面盘的内侧面，连接杆的另一端穿过两个第二连接孔和第一连接孔后与背面盘固定连接，所述连接杆与两个第二连接孔紧固连接，连接杆能在第一连接孔内转动；

所述垂直角度调节杆端部固定掌子面三维数据采集设备固定器，所述矩形孔的水平方向长度大于矩形连接块的水平方向长度，所述正面盘设有垂直角度调节刻度条，所述水平角度控制盘上设有水平角度调节刻度条。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过上述技术方案，将数据采集设备(如瞬变电磁线圈、地质雷达天线等)固定在该装置的掌子面三维数据采集设备上，即可实现三维空间多角度的数据采集，填补了在该领域的空白。该装置提高三维数据采集方向精度的同时，也较大提高了超前地质预报的工作效率，为隧道施工争取了大量宝贵时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中垂直角度调节部件的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型中水平角度调节部分的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型中水平非等间隔角度调节刻度条的结构示意图；

图5为本实用新型中水平等间隔角度调节刻度条的结构示意图；

图6为本实用新型中垂直非等间隔角度调节刻度条的结构示意图；

图7为本实用新型中垂直等间隔角度调节刻度条的结构示意图。

其中，1—底座、1.1—支杆转动孔、1.2—水平角度调节指针、2—水平角度控制盘、2.1—安装孔、2.2—水平角度调节刻度条、3—支杆、3.1—矩形连接块、3.2—第一连接孔、3.3—垂直角度调节指针、4—垂直角度控制盘、4.1—正面盘、4.2—背面盘、4.3—连接杆、4.4—垂直角度调节刻度条、5—掌子面三维数据采集设备固定器、6—水平仪、7—垂直角度调节杆、7.1—矩形孔、7.2—第二连接孔、8—水平调节器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：