基于BIM设计的棱镜安装支架、棱镜以及测量系统的制作方法

本技术涉及工程测量，特别涉及一种基于bim设计的棱镜安装支架、棱镜以及测量系统。

背景技术：

1、在快速城市化的巨大内需推动下，中国的隧道盾构监测技术得到了突飞猛进的发展，这些得益于先进的光学设备以及通信、大数据、物联网、bim(building informationmodeling)等数字技术综合应用。以bim设计为基础的新技术、新理念的引入，一定程度上给盾构隧道监测管理带来了新的方法。

2、地铁盾构隧道施工、运维期间实施长期监测，是盾构隧道及周边环境安全的重要保障。在对盾构隧道进行监测时，需要使用测量仪器隧道盾构隧道进行检测，完成监测之后，再使用bim技术完成分析等工作。

3、然而，在使用测量仪器进行测量时，通常需要使用棱镜支架将棱镜安装在盾构隧道的内壁。而传统的盾构隧道变形监测棱镜支架，通过在隧道主体打孔，然后将支架锚固在孔位上，这样一方面限制了支架自由范围，支架不能随着环境变化和监测需要及时调整支架状态；另一方面支架安装工作量大，还可能对隧道主体结构物造成永损伤，例如打孔位置处理不当，可能使得主筋长时间暴露在空气中发生锈蚀。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提供一种基于bim设计的棱镜安装支架、棱镜以及测量系统，旨在解决相关技术中存在的将支架锚固在孔位上，这样一方面限制了支架自由范围，支架不能随着环境变化和监测需要及时调整支架状态；另一方面支架安装工作量大，还可能对隧道主体结构物造成永损伤的技术问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本实用新型提出的一种基于bim设计的棱镜安装支架，安装于盾构隧道内的管片连接螺栓上；

3、所述基于bim设计的棱镜安装支架包括：

4、锚固杆，所述锚固杆的一端形成有能与所述管片连接螺栓螺纹配合的内螺纹孔，另一端形成有安装位；以及，

5、调节组件，所述调节组件包括安装于所述安装位的球铰连接件以及与所述球铰连接件连接的调节件，所述调节件上设置有用于观测所述调节件的位置的观测器，且所述调节件远离所述球铰连接件的一端设置有能与所述棱镜连接的连接部，所述调节件能带动所述棱镜相对于所述锚固杆转动。

6、可选地，所述球铰连接件包括球形槽体以及伸入所述球形槽体内并与所述球形槽体转动配合的球头，所述球形槽体以及所述球头中的其中一者安装于所述安装位，另一者安装于所述调节件；

7、所述基于bim设计的棱镜安装支架还包括锁紧结构，所述锁紧结构安装于所述球形槽体，所述锁紧结构用于将所述球头锁紧于所述球形槽体或从所述球形槽体上解锁。

8、可选地，所述球形槽体上设置有一槽口，所述槽口的边沿形成限位环，所述限位环将所述球头限位于所述球形槽体内，所述锁紧结构安装于所述球形槽体靠近所述槽口的位置。

9、可选地，所述球形槽体的槽壁上设置有调节螺孔；

10、所述锁紧结构包括螺杆和旋钮头，所述螺杆与所述调节螺孔螺纹配合，所述螺杆外露于所述球形槽体外的一端为连接端，所述连接端与所述旋钮头连接，所述螺杆伸入所述球形槽体的一端为自由端，所述自由端穿过所述球形槽体的槽壁以将所述球头顶紧在槽壁上或者从所述槽壁上放松，以对应锁紧或解锁所述球头。

11、可选地，所述锚固杆为中空杆，所述锚固杆上开设形成有至少两个沿所述锚固杆的周向间隔分布且与所述锚固杆的内腔连通的通孔。

12、可选地，所述通孔的孔径为a，所述内螺纹孔的孔径为b，其中，0.1b＜a＜0.3b。

13、可选地，所述锚固杆的横截面尺寸沿远离所述球铰连接件的方向先呈渐扩设置后呈渐缩设置。

14、可选地，所述连接部形成有插孔，所述棱镜能插接于所述插孔内。

15、基于相同的技术构思，第二方面，本实用新型提出一种基于bim设计的棱镜，包括：

16、第一方面所述的基于bim设计的棱镜安装支架；

17、镜架，所述连接部与所述镜架连接，所述镜架上形成有安装空间；以及，

18、镜体，所述镜体与所述镜架转动连接，且所述镜架设置于所述安装空间内。

19、基于相同的技术构思，第三方面，本实用新型提出一种基于bim设计的测量系统，包括第二方面所述的棱镜。

20、本实用新型技术方案通过设置锚固杆，让锚固杆的一端形成有能与管片连接螺栓螺纹配合的内螺纹孔，另一端形成有安装位，再在安装位上设置由球铰连接件以及调节件组成的调节组件，并在调节件上设置一用于观测调节件的位置的观测器，让调节件远离球铰连接件的一端设置一能与棱镜连接的连接部，并且使得调节件能带动棱镜相对于锚固杆转动，使得本实用新型在具体使用时能够利用锚固杆与盾构隧道的锚固螺栓进行螺纹连接的方式棱镜安装在盾构隧道的管片环上，并不需要对盾构隧道的管片环进行钻孔，避免了让管片中的钢筋外露于空气中同时也避免了对钢筋造成的锈蚀，也不需要破坏管片，避免了对隧道主体结构造成的永久损伤，降低了安装支架的工作量；同时的，在将锚固杆螺纹连接于管片的连接螺栓之后，再通过设置于锚固杆上并且通过球铰连接件连接的调节件进行调节，使得本实用新型在使用过程中同时可以实现对安装于调节组件上的棱镜的位置进行调节的功能，即实现了安装的目的，也实现了在安装之后能够调整棱镜的自由度的目的，进而也就使得本实用新型在使用时能够解决相关技术中存在的将支架锚固在孔位上，这样一方面限制了支架自由范围，支架不能随着环境变化和监测需要及时调整支架状态；另一方面支架安装工作量大，还可能对隧道主体结构物造成永损伤的技术问题。

技术特征：

1.一种基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，安装于盾构隧道内的管片连接螺栓上；

2.如权利要求1所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述球铰连接件包括球形槽体以及伸入所述球形槽体内并与所述球形槽体转动配合的球头，所述球形槽体以及所述球头中的其中一者安装于所述安装位，另一者安装于所述调节件；

3.如权利要求2所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述球形槽体上设置有一槽口，所述槽口的边沿形成限位环，所述限位环将所述球头限位于所述球形槽体内，所述锁紧结构安装于所述球形槽体靠近所述槽口的位置。

4.如权利要求3所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述球形槽体的槽壁上设置有调节螺孔；

5.如权利要求1至4中任一项所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述锚固杆为中空杆，所述锚固杆上开设形成有至少两个沿所述锚固杆的周向间隔分布且与所述锚固杆的内腔连通的通孔。

6.如权利要求5所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述通孔的孔径为a，所述内螺纹孔的孔径为b，其中，0.1b＜a＜0.3b。

7.如权利要求5所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述锚固杆的横截面尺寸沿远离所述球铰连接件的方向先呈渐扩设置后呈渐缩设置。

8.如权利要求1至4中任一项所述的基于bim设计的棱镜安装支架，其特征在于，所述连接部形成有插孔，所述棱镜能插接于所述插孔内。

9.一种基于bim设计的棱镜，其特征在于，包括：

10.一种基于bim设计的测量系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的棱镜。

技术总结
本技术涉及工程测量技术领域，特别涉及一种基于BIM设计的棱镜安装支架、棱镜以及测量系统，利用锚固杆与盾构隧道的锚固螺栓进行螺纹连接的方式棱镜安装在盾构隧道的管片环上，并不需要对盾构隧道的管片环进行钻孔，避免了让管片中的钢筋外露于空气中同时也避免了对钢筋造成的锈蚀，也不需要破坏管片，避免了对隧道主体结构造成的永久损伤，降低了安装支架的工作量；在将锚固杆螺纹连接于管片的连接螺栓之后，再通过设置于锚固杆上并且通过球铰连接件连接的调节件进行调节，使得本技术在使用过程中同时可以实现对安装于调节组件上的棱镜的位置进行调节的功能，即实现了安装的目的，也实现了在安装之后能够调整棱镜的自由度的目的。

技术研发人员：李谦,车敏,张小平,郭景生,刘刚,方银龙,李建民,马超,杨伟庆,孟文豪,王盼盼,赵玉璠
受保护的技术使用者：中铁九局集团第五工程有限公司
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/15