[发明专利]用于量测隧道管片错台的电阻触发式伸缩可移动装置

说明书

本申请属于地铁隧道盾构管片拼装施工技术领域，涉及一用于量测隧道管片错台的电阻触发式伸缩可移动装置，包括金属外壳、调平及移动吸附系统、嵌入式测量系统；嵌入式测量系统设于金属外壳的内部用于间接量测拼接盾构管片之间的高差，调平及移动吸附系统安装在金属外壳下部用于对整个装置进行调平和移动吸附。具体的，本申请通过助推器推动活塞驱使水槽进入玻璃管，基于玻璃管内水位变化，定量化精准量测盾构管片环之间的错位；采用吸盘使整个装置吸附在盾构管片错位测量点内壁上，以实现不同管片错位部位的可移动式吸附；还利用摄像头安装在定位销钉上，以实现对盾构管片各环错台量影像信息的实时提取，作为管片错台维修保养信息的重要参考依据。

技术领域

本申请属于地铁隧道盾构管片拼装施工技术领域，具体涉及一种用于量测隧道管片错台的电阻触发式伸缩可移动装置。

背景技术

城市地铁隧道盾构工程主要是利用螺栓连接法对各环管片进行拼装，曲线段隧道盾构掘进拼接过程中容易发生管片错位，加之受盾构管片制作误差以及盾构管片拼装由工人操作完成，在这个过程中，没有精确的校准工具，也极易发生盾构各拼装管片间出现相对错位的现象，从而影响整个结构的受力，引起盾构管片产生裂缝或局部破坏，极大地影响整个结构的可靠性和安全性。

现有的地铁隧道工程在正常运营过程中，由于受到上部结构的重力作用，以及隧道通车后的往复循环振动，导致盾构管片之间的螺栓出现松动，引起盾构各环管片之间发生相对位移，从而引发隧道渗漏水。现有运营隧道和施工隧道各环管片之间的错位评判，没有一个定量化的精准量测设备，现场主要是依赖工程技术人员的工程经验做出评价，或者是利用简单的测量尺进行量测，由于受限于隧道的高度，不能对隧道顶部的错台进行精准量测，非常不利于于隧道稳定性评价。

中国专利CN104457572B基于三维扫描技术提取盾构隧道错缝错台量的方法，主要步骤是根据三维激光扫描获取的隧道内壁正射影像提取相邻管片之间的纵缝位置信息，垂直于隧道衬砌环的中心轴线设置切面，并提取相邻管片纵缝切面两侧一定距离范围内的隧道衬砌环点集，分别将切面两侧的点集投影到切面上获得两个断面切片，对断面切片上的圆弧分弧段进行数据检查，剔除粗差点后将两个断面切片上的圆弧进行拟合，计算纵缝处相邻弧段沿半径方向的错开量。但是该方法受人为因素影响大，不能快速对两环管片之间的错台进行定量化评价。

中国专利CN104713435A管片错台测量专用尺，包括测量部和定位部，定位部位于测量部右侧，定位部包括横挡条和竖挡片，竖挡片垂直固定在横挡条的左端面上，测量部包括卡槽、测量尺和锁紧螺栓，测量尺设置在卡槽内并可相对于卡槽上下移动，在卡槽侧壁上设置有通孔，锁紧螺栓的螺杆穿过通孔端部抵在测量尺的侧壁上，卡槽底部与横挡条的下表面处于同一平面，但是该专用尺由于受隧道高度限制影响，不能量测隧道顶部及一定高度范围的错台，且不能实时获取量测部位的错位影像数据。

中国专利CN105387801B一种地铁隧道管片错台量检测方法，包括如下步骤：输入Kinect设备采集深度图像的三维数据矩阵，并对数据进行预处理；采用双对角差分算法将深度图转成数字图像技术可以处理的二值图像；二值图像中的噪声采用联合去噪算法处理，同时对于螺栓孔，注浆孔这些特殊噪声基于形状特征去除；用细化算法提取错台的骨架，通过全局搜索算法识别不同类型的错台线并找到对应深度图像上错台的位置进行管片错台量计算。但是该方法受人为因素影响大，不能快速对两环管片之间的错台进行定量化评价，也不能实时获取量测部位的错位影像数据。

中国专利CN204691793U手持式地铁隧道管片错台检测装置，包含Kinect设备、第一旋转关节、摄像机、支撑杆、手持伸缩杆、拉环、背带、控制柜、电池组件、GPS定位器、第二旋转关节、伸缩调节轴、平板电脑、支撑架。但是该装置不能在隧道任意高度和任意范围内移动，不能快速对两环管片之间的错台进行定量化评价，也不能实时获取量测部位的错位影像数据。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种用于量测隧道管片错台的电阻触发式伸缩可移动装置，具有量测精准、快速可移动、成本低、通用性好、效率高、操作简易的优点。