[发明专利]一种高精度测量衬砌管片环内、环间错台的装置

说明书

本发明公开了一种高精度测量衬砌管片环内、环间错台的装置，包括尺身、电子测量装置和探针，电子测量装置安装在尺身背面，且固定安装探针，尺身两侧设置凸沿，直线型底座和弧形底座通过销轴安装在位于定位块一端的凸沿上，分置于尺身的两侧，直线型底座和弧形底座分别设置至少两个卡槽，卡槽内通过销轴安装底座导轮，探针的伸出端安装轨迹轮。本发明通过安装的直线型底座和弧形底座来为测量提供定位，底座导轮和轨迹轮沿管片移动实现连续测量，并通过尺身上的电子显示器将测量数值显示，能够精确的测量管片错台的误差数值，提供更精确的测量结果，使用本测量工具测量管片错台，测量方便、操作简单、精度高，工具制作简单。

技术领域

本发明涉及盾构施工衬砌环管片拼装质量控制及成型隧道验收期间管片环内、环间错台监测领域，特别是涉及一种高精度测量衬砌管片环内、环间错台的装置。

背景技术

随着城市地下空间资源的不断开发与利用，在隧道工程施工过程中，盾构施工技术的应用越来越广泛。盾构隧道施工中，由于衬砌环管片拼装过程控制不当、小半径曲线段施工、盾构机姿态纠偏等因素，难免会出现管片错台情况，根据《盾构法隧道施工及验收规范》（GB50446-2017）要求，管片拼装允许偏差详见表1所示。成型隧道允许偏差详见表2所示。

表1 管片拼装允许偏差和检验方法

表2 隧道允许偏差

管片错台是指管片在拼装过程中同一环相邻块管片或者不同环管片之间的尺寸偏差，前者称为环内错台，后者称为环间错台。错台过大时管片间的连接螺栓承受过大的剪切作用力易出现螺栓剪断、螺栓孔附近管片应力集中，造成螺栓孔附近管片崩角、掉块等破坏问题；千斤顶推力作用在管片环面上，错台将导致千斤顶推力偏心作用，其产生的附加偏心距对管片内力分布影响较大，容易造成管片破损；此外过大的错台还可能导致隧道侵限，对管片防水和耐久性产生不利影响。影响错台大小的因素有很多，例如：盾构姿态、管片螺栓拧紧度、同步注浆、地层富水情况等，及时准确的掌握管片错台数据是分析盾构施工各项参数及隐蔽项目是否合格的重要依据。

目前对管片错台的测量一般采用钢板尺、直角尺来进行测量，由于管片结构原因，视觉上感觉错台较大，若采用钢板尺、直角尺来进行测量时，由于无法正确定位，测量结构与实际值有较大差距，造成测量不准确，误差较大。

管片错台尺寸较大，拼装过程中相邻管片间不同位置的尺寸偏差难免发生变化，为了做到精确测量，需要在同一管片的接缝处进行多点测量，测量点越多得到的数值越精确，现有测量尺在测量时，只能一个位置一个位置的更换进行测量，因此测量时容易定位不准，并且不能进行连续测量，测量位置有限，测量精度难以提高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种精确测量盾构管片错台的装置，在测量装置两侧安装直线型底座和弧形底座来进行精确定位，避免常规测量无法正确定位的问题，同时底座和探针上安装导向滑轮，能够沿管片壁进行滑动，实现连续测量，从而解决目前管片错台测量存在误差大、精度低、效率低等技术问题。

本发明为一种高精度测量衬砌管片环内、环间错台的装置，包括尺身、电子测量装置和探针，尺身正面设有刻度线，背面设置楔形槽，电子测量装置通过匹配的楔形块安装在尺身背面，沿楔形槽在尺身上滑动，且电子测量装置上固定安装探针，尺身还包括有挡块和定位块，尺身楔形槽的两端分别安装挡块和定位块，定位块上设置穿孔，探针尾端穿过定位块的穿孔伸出，尺身还包括弹簧 、直线型底座和弧形底座以及底座导轮，电子测量装置与挡块之间安装弹簧，尺身两侧设置凸沿，直线型底座和弧形底座通过销轴安装在位于定位块一端的凸沿上，分置于尺身的两侧，且该端部设置有与凸沿垂直的弹性片，直线型底座和弧形底座分别设置至少两个卡槽，卡槽内通过销轴安装底座导轮，其中探针包括轨迹轮，探针的伸出端安装轨迹轮。

挡块和定位块通过螺栓安装在尺身的楔形槽中。