长距离顶管激光接力导向测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及顶管施工领域。更具体地说，本实用新型涉及一种长距离顶管激光接力导向测量系统。


背景技术：

2.导向系统是顶管机最重要的系统之一，是保证顶管工程质量的必要条件，传统的顶管机导向系统，是在机头上安装激光标靶，同时在工作井内安放一台激光经纬仪，通过激光经纬仪发出激光照射在机头标靶上的位置来调整顶管机姿态，以达到纠偏效果。但对于长距离顶管，激光会出现发散，难以在机头标靶上聚焦，此时就无法起到导向控制作用。
3.目前对于此类长距离顶管，基本是通过水准仪进行上下偏位测量，通过经纬仪或全站仪手动(或自动)转站确定顶管中线左右偏位，从而根据测量结果对顶管机姿态进行调整。但是采用经纬仪或全站仪手动测量效率低，易造成工时浪费，而全自动导向测量系统费用昂贵，增加了工程的成本，造成不必要浪费。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决长距离顶管手动转站测量耗时长，全自动导向测量系统费用高的问题，提供一种简易、高效、方便的激光接力导向测量系统。
5.本实用新型解决此技术问题所采用的技术方案是：一种长距离顶管激光接力导向测量系统，包括：激光经纬仪、若干激光中继装置和机头标靶，其中，所述机头标靶设置于顶管机头处；
6.若干激光中继装置沿顶管顶进方向间隔设置，所述激光中继装置包括光电激光靶、可调节基座和激光笔，所述激光笔发射方向统一指向顶管方向，并通过可调节基座使得对应激光笔激光发射方向与工作井内激光经纬仪激光发射方向保持同轴同向，靠近机头标靶的激光中继装置的激光笔指向所述机头标靶。
7.优选的是，所述激光经纬仪设置于工作井内。
8.优选的是，所述激光中继装置与管片顶部连接，若干激光中继装置沿顶管中线均匀分布。
9.优选的是，所述可调节基座安装于光电激光靶上。
10.优选的是，所述可调节基座包括plc及机械臂，所述机械臂与激光笔连接，所述plc用于接收光电激光靶传来的坐标信号，并输出信号给机械臂。
11.本实用新型至少包括以下有益效果：
12.一、若干激光中继装置沿顶管顶进方向设置解决了长距离顶管激光发散问题，该装置根据前一束激光射在光电激光靶上的位置，自动调节后续激光发射方向，大大缩短了井下每次测量时间，减轻了测量工作强度，也降低了人工操作带来的误差；
13.二、不需要在管内打转点，避免了多次转站所带来的测量误差；
14.三、激光中继装置价格便宜，便于维护，更换方便。
15.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
16.图1是本实用新型激光接力导向测量系统的结构示意图；
17.图2是本实用新型激光中继装置结构示意图；
18.图3是光电激光靶结构示意图。
19.附图标记说明：(1)工作井、(2)激光经纬仪、(3)光电激光靶、(4)可调节基座、(5)激光笔、(6)激光束、(7)机头标靶、(8)顶管机头、(9)plc、(10)机械臂、(11)激光接收管、(12)解析单元、(13)光靶电路板。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型进行详细、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
21.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
22.以下结合附图及实施对本实用新型作进一步的详细说明，其具体实施过程如下：
23.如图1～3所示，本实用新型提供一种长距离顶管激光接力导向测量系统，包括：激光经纬仪2、若干激光中继装置和机头标靶7，其中，所述机头标靶7设置于顶管机头8处；
24.若干激光中继装置沿顶管顶进方向间隔设置，所述激光中继装置包括光电激光靶3、可调节基座4和激光笔5，所述激光笔5发射方向统一指向顶管方向，并通过可调节基座4使得对应激光笔5激光发射方向与工作井1内激光经纬仪2激光发射方向保持同轴同向，靠近机头标靶7的激光中继装置的激光笔5指向所述机头标靶7。
25.在另一个技术方案中，所述光电激光靶3包括激光接收管11、光靶电路板13、解析单元12。激光接收管11以矩形阵列方式均匀排布在光靶电路板13上，激光照射在激光接收管11上产生电信号。解析单元12用于将光电信号转化成激光点的坐标信号，并传输给可调节基座4的plc9。
26.本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述激光经纬仪2设置于工作井1内。
27.本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述激光中继装置与管片顶部连接，具体是在管节内顶部中心通过膨胀螺丝安装托架，将激光中继装置放入托架中并固定牢靠，若干激光中继装置沿顶管中线均匀分布，激光中继装置布设间距可根据激光笔5发射光束距离和顶管顶进长度进行确定。
28.本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述可调节基座4安装于光电激光靶3上。
29.本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述可调节基座4包括plc9及机械臂10，所述机械臂10与激光笔5连接，所述plc9用于接收光电激光靶3传来的坐标信号，并输出信号给机械臂10，机械臂10根据信号移动，使得激光笔5激光发射方向与前一束激光保持同轴同向。
30.长距离顶管激光接力导向测量系统的安装使用流程：
31.①
安装激光中继装置，在地面根据所选购激光笔5发射光束距离确定安装激光中继装置的管节，根据管节两吊装孔分出管内中心，在管节内顶部中心通过膨胀螺丝安装托架，将激光中继装置放入托架中并固定牢靠；
32.②
在工作井1内安放一台激光经纬仪2，测量并校核其高程、中线位置，同时射出一道激光束6照射在顶管前进方向第一个激光中继装置上；
33.③
激光中继装置在接收到激光束6后，可调节基座4自动将激光笔5移动至激光入射点位置，并以同轴同向发射下一束激光；
34.④
如此经过多个激光中继装置，可使激光经纬仪2射出的激光被传递至机头标靶7，此时所有激光笔5激光发射方向均与激光经纬仪2激光发射方向同轴同向；
35.⑤
根据靠近机头的激光笔5射在机头标靶7上激光点的位置，可以判断出顶管机相对于中线的上下左右偏差，同时启动纠偏装置，对顶管机顶进轴线进行纠偏，直到完成全部管节的顶进。
36.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。