基于激光断面仪和全站仪的隧道施工质量远程监测装置的制作方法

本实用新型涉及工程检测领域，特别是涉及一种基于激光断面仪和全站仪的隧道施工质量远程监测装置。

背景技术：

开挖是隧道施工工期和造价的关键工序，超挖不仅因为出渣量及衬砌量增多而提高工程造价，还会因为局部超挖产生应力集中问题而直接影响围岩稳定性。欠挖则直接影响衬砌厚度，对于工程质量和安全产生隐患。各种资料显示，超欠挖控制对隧道结构的可靠度及经济效益有重要影响。

隧道断面仪采用无合作目标激光测距技术和精密测角技术，将极坐标测量方法与计算机技术紧密结合，高速精确检测，无需后处理，可直接输出报告，极大方便了施工、监理单位的组织、指导验收等工作。隧道断面仪适用于公路、铁路的隧道，水利工程涵洞的限界测量及护坡、挡土墙的测量。其特点是快速、非接触测量，可快速给出实际测量的数据与原始设计之间的偏差值，可以图形和表格方式显示输出。是工程施工监测、竣工验收理想的检测仪器。

全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

对于隧道开挖、初期支护、二衬时的断面轮廓的检测，传统检测方式多采用人工定期检测的方式进行，由于其观测时间长，观测时段和频率受限，故在隧道运营状态下这种方式不适合，不便于投资方项目验收工作的开展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于激光断面仪和全站仪的隧道施工质量远程监测装置，断面仪与全站仪共用，两者所得数据相互校正，提高数据可靠性；此外实现远程监测，便于投资方的监测和验收。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于激光断面仪和全站仪的隧道施工质量远程监测装置，包括激光断面仪、全站仪、自设通信基站和监测服务器，激光断面仪和全站仪的信号输出端分别与自设通信基站的接收端相连，自设通信基站的发射端通过无线通信网络与监测服务器连接；所述的激光断面仪和全站仪均设置于隧道内，用于检测隧道开挖断面轮廓，所述的自设通信基站设置于隧道口处。

所述的激光断面仪和全站仪均通过滑行驱动组件挂接在工形轨道上，所述的滑行驱动组件包括一个第一U形架、一个第二U形架、两个仪器安装台、两个驱动电机和两个滚轮，驱动电机均安装在第二U形架的底板上；两个仪器安装台对称安装在第一U形架的侧板上，激光断面仪和全站仪分别安装在仪器安装台上，两个滚轮对称挂接在工形轨道上，滚轮固定安装在从动轴上，从动轴通过轴承安装在第一U形架的侧板上，驱动电机的输出轴与从动轴之间通过皮带相连。

所述工形轨道的下支板的两端对称设置有滚珠，第一U形架的侧板内侧均压紧在滚珠上。

本实用新型的有益效果是：

1）断面仪与全站仪共用，两者所得数据相互校正，提高了数据可靠性和准确度。

2）在隧道口处设置自设通信基站，解决了隧道内通信网络不稳定的问题，能够实现对隧道施工质量的远程监测，投资方无需再亲临现场，投资方的项目验收十分方便。

3）激光断面仪和全站仪通过滑行驱动组件挂接在工形轨道上，实现激光断面仪和全站仪的驱动，结构简单，设计和制造成本低。

4）工形轨道下支板的两端设置有滚珠，第一U形架的侧板内侧压紧在滚珠上，在不增加滑行阻力的同时，确保了滑行过程的平稳性，不会发生偏移或者脱轨。

附图说明

图1为本实用新型结构示意框图；

图2为本实用新型滑行驱动组件结构示意图；

图3为本实用新型工形轨道及第一U形架的局部放大图；

图中，1-激光断面仪，2-全站仪，3-工形轨道，3.1-下支板，3.2-滚珠，4-第一U形架，5-第二U形架，6-仪器安装台，7-驱动电机，8-滚轮，9-从动轴，10-轴承，11-皮带。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，基于激光断面仪和全站仪的隧道施工质量远程监测装置，包括激光断面仪1、全站仪2、自设通信基站和监测服务器，激光断面仪1和全站仪2的信号输出端分别与自设通信基站的接收端相连，自设通信基站的发射端通过无线通信网络与监测服务器连接；所述的激光断面仪1和全站仪2均设置于隧道内，用于检测隧道开挖断面轮廓，所述的自设通信基站设置于隧道口处。

如图2所示，所述的激光断面仪1和全站仪2均通过滑行驱动组件挂接在工形轨道3上，所述的滑行驱动组件包括一个第一U形架4、一个第二U形架5、两个仪器安装台6、两个驱动电机7和两个滚轮8，驱动电机7均安装在第二U形架5的底板上；两个仪器安装台6对称安装在第一U形架4的侧板上，激光断面仪1和全站仪2分别安装在仪器安装台6上，两个滚轮8对称挂接在工形轨道3上，滚轮8固定安装在从动轴9上，从动轴9通过轴承10安装在第一U形架4的侧板上，驱动电机7的输出轴与从动轴9之间通过皮带11传动。

作为优选，若激光断面仪1与全站仪2重量差较大，可在重量较轻的一侧增加配重块，以达到平衡的目的。

进一步的，如图3所示，所述工形轨道3的下支板3.1的两端对称设置有滚珠3.2，第一U形架4的侧板内侧均压紧在滚珠3.2上，在不增加滑行阻力的同时，确保了滑行过程的平稳性，不会发生偏移或者脱轨。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。