一种顶管隧道线性方向位置的测量单元及测量方法与流程

本发明涉及施工工程，具体涉及一种顶管隧道线性方向位置的测量单元。

背景技术：

1、在顶管施工过程中，通过顶管机器机头的纠偏可以对顶管的顶进方向的角度进行控制，从而达到顶进方向控制的目的，但是顶进隧道本身的线性状态不能时时进行测量，需要等到顶进完成后才能进行最终的方向角度测量，过程中的线性方向的偏差虽然在后期被纠偏过来，但是存在的偏差属于无法纠正的范畴。

2、现有的处理方案就是在顶进之后将基点设置在顶管管节的内壁上，然后使用全站仪进行坐标的测设，然后计算出高程和位置，此过程需要人工设置测量点，然后通过仪器进行测量最后通过计算得出位置。

3、现有的测量过程比较麻烦，对测量人员的操作也有很多的困难，测量点位置的选取需要多次定位，测量的结果需要人工计算，且存在偏差较大的情况，只能在顶管顶进后进行测量，顶管的顶进线性方向没有一个准确的示意图，在gil特高压顶管隧道中，对方向线性要求极高的情况下并不能够完全适用。

4、因此，现有的顶管隧道线性方向位置的测量存在测量操作繁琐以及无法实时测量顶管隧道线性方向的问题，进而导致测量的效率不高。

5、由此可见，如何提高顶管隧道线性方向位置的测量效率为本领域需解决的问题。

技术实现思路

1、针对于现有顶管隧道线性方向位置的测量效率不高的技术问题，本发明的目的在于提供一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其操作简单，且能够实时测量顶管隧道线性方向的位置，大大提高了顶管隧道线性方向位置的测量效率，在此基础上，还提供了顶管隧道线性方向位置的测量方法，很好地克服了现有技术所存在的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，包括若干反射单元以及测量仪器，所述若干反射单元安装于顶管管节顶部，所述测量仪器与反射单元配合设置，对顶管管节顶部的反射单元依次进行照射并通过反射单元的反射可对该反射点的坐标值进行计算存储。

3、2、根据权利要求1所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述反射单元包括若干反射棱镜并安装于顶管管节顶部的中点。

4、3、根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜处于同一水平线上。

5、4、根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜与顶管管节之间预埋套筒，通过所述套筒将反射棱镜与顶管管节之间进行连接。

6、5、根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜配合设有调节组件，所述调节组件可在反射棱镜跟随掘进机移动时实时调节反射棱镜的照射角度。

7、6、一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：

8、(1)将反射棱镜分安装于管节上，安装后应当记录下初始坐标；

9、(2)测量仪安装固定后通过基准点引入仪器建立初始坐标；

10、(3)将测量仪器的照射镜头对准反射棱镜，通过发射激光线照射反射棱镜，然后通过安装在顶管部位的棱镜反射可得到该反射棱镜的坐标值；

11、(4)控制测量仪器的镜头对准下一个管节的反射棱镜，通过步骤(3)计算出该棱镜的坐标值；

12、(5)测量仪器计算出每个反射棱镜坐标值的数据后自动记录保存数据，并对该数据进行分析。

13、7、根据权利要求6所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，棱镜反射可得到三个数据，分别包括棱镜点与测量仪器点位的距离，棱镜点位与测量仪器的相对高度以及棱镜与测量仪器的空间位置，通过三个数据即可算出该反射棱镜点的坐标值。

14、8、根据权利要求6所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，通过终端对所有反射棱镜的坐标值数据进行三维绘图即可得到已经完成顶进管节的空间形式，显示顶管管节在某一区域呈现为弯曲状态，该弯曲状态并非设计所需要即可得到该顶管状态为施工造成的偏移，并采取相应措施并注意变形曲率较大的部位的渗漏情况。

15、本发明提供的顶管隧道线性方向位置的测量单元及测量方法，其通过在顶管管节顶部安装有反射棱镜，通过该反射棱镜可以对顶管隧道线性方向进行实时坐标测量，并配个测量仪器对棱镜的空间坐标位置进行计算，能够便捷地实现顶管工程施工的管节位置的实时测量，大大提高了顶管隧道线性方向位置的测量效率。

技术特征：

1.一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，包括若干反射单元以及测量仪器，所述若干反射单元安装于顶管管节顶部，所述测量仪器与反射单元配合设置，对顶管管节顶部的反射单元依次进行照射并通过反射单元的反射可对每个反射点的坐标值进行计算存储。

2.根据权利要求1所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述反射单元包括若干反射棱镜并安装于顶管管节顶部的中点。

3.根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜处于同一水平线上。

4.根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜与顶管管节之间预埋套筒，通过所述套筒将反射棱镜与顶管管节之间进行连接。

5.根据权利要求2所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量单元，其特征在于，所述若干反射棱镜配合设有调节组件，所述调节组件可在反射棱镜跟随掘进机移动时实时调节反射棱镜的照射角度。

6.一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，棱镜反射可得到三个数据，分别包括棱镜点与测量仪器点位的距离，棱镜点位与测量仪器的相对高度以及棱镜与测量仪器的空间位置，通过三个数据即可算出该反射棱镜点的坐标值。

8.根据权利要求6所述的一种顶管隧道线性方向位置的测量方法，其特征在于，通过终端对所有反射棱镜的坐标值数据进行三维绘图即可得到已经完成顶进管节的空间形式，显示顶管管节在某一区域呈现为弯曲状态，该弯曲状态并非设计所需要即可得到该顶管状态为施工造成的偏移，并采取相应措施并注意变形曲率较大的部位的渗漏情况。

技术总结
本发明公开了一种顶管隧道线性方向位置的测量单元及测量方法，包括若干反射单元以及测量仪器，所述若干反射单元安装于顶管管节顶部，所述测量仪器与反射单元配合设置，对顶管管节顶部的反射单元依次进行照射并通过反射单元的反射可对该反射点的坐标值进行计算存储。本方案通过在顶管管节顶部安装有反射棱镜，通过该反射棱镜可以对顶管隧道线性方向进行实时坐标测量，并配个测量仪器对棱镜的空间坐标位置进行计算，能够便捷地实现顶管工程施工的管节位置的实时测量，大大提高了顶管隧道线性方向位置的测量效率。

技术研发人员：孙旻,韩磊,杨明明,李全英,吴元昊,张喜红,杜洪利,汪叶苗,汪威,张家豪
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16