隧道监测棱镜布设辅助装置及系统的制作方法

本申请涉及工程监测，特别是涉及隧道监测棱镜布设辅助装置及系统。

背景技术：

1、隧道通常埋于地下或是横穿山体，受地质、水文条件的影响大，在外界因素作用下，隧道可能出现下沉、收敛等变形，影响隧道的正常使用。为了获取隧道实际情况，需对隧道结构进行监测。隧道监测工程中测量或监测过程，通常是通过在隧道内的特定位置安装全站仪，并在多个特定位置布设监测棱镜以辅助全站仪的方式进行测角和测距。

2、目前，监测棱镜通常通过人工选点布设。然而，隧道结构限制以及设备线缆较多，导致径向空间狭窄，因此无法得知监测棱镜布设间距是否满足全站仪小视场。

3、当监测棱镜间距不满足小视场要求时，全站仪观测值，尤其水平角、垂直角波动较大，对多站联测基准网精度及数据稳定性影响较大。当发现全站仪的目标监测棱镜的小视场范围内具有其他监测棱镜，即全站仪观测值出现异常时，常需要对多个监测棱镜进行多次返工布设，浪费人工与设备耗材。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对人工布设监测棱镜导致无法得知监测棱镜布设间距是否满足全站仪小视场，当发现全站仪的目标监测棱镜的小视场范围内具有其他监测棱镜，即全站仪观测值出现异常时，常需要对多个监测棱镜进行多次返工布设，浪费人工与设备耗材的问题，提供一种隧道监测棱镜布设辅助装置及系统。

2、一种隧道监测棱镜布设辅助装置，用于辅助全站仪判断监测棱镜的布设位置，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括：

3、对中筒，所述对中筒的轴心设置有第一激光器，所述第一激光器沿所述对中筒的轴线发射对中激光，所述对中筒背离所述对中激光发射方向的一端与所述全站仪的镜头同轴连接；

4、判定件，所述判定件的轴心设置有第二激光器，所述判定件的一端与所述对中筒背离所述全站仪一端转动连接，以使第二激光器能绕对中筒的轴线转动；所述第二激光器向背离所述对中筒的一侧发射判定激光，所述判定激光与所述对中激光倾斜。

5、上述的隧道监测棱镜布设辅助装置在实际使用时，将对中筒背离对中激光发射方向的一端与全站仪的镜头同轴连接，第一激光器发射对中激光，使得对中激光照射在目标监测棱镜上，随后将判定件的一端与对中筒背离全仪一端转动连接，第二激光器发射判定激光，绕对中筒的轴线转动判定件，以使判定激光以对中激光照射在目标监测棱镜上的激光位点为圆心旋转形成一个基准圆，若需要判定靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜的位置是否符合全站仪的小视场，则只需观察靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜是否位于基准圆内，若需要在目标监测棱镜附近安装其他监测棱镜，则只需要将其他监测棱镜安装于基准圆外即可。

6、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括旋转筒，所述旋转筒的一端与所述对中筒背离所述全站仪的一端连接，并与所述对中筒同轴设置，所述旋转筒的另一端与所述判定件靠近所述对中筒的一端转动连接，以使第二激光器绕对中筒的轴线转动。

7、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括多个所述判定件，所述对中筒背离所述全站仪一端可选择地与任意一个所述判定件可拆卸连接；多个所述判定件的所述第二激光器发射的判定激光与所述对中激光的夹角互不相同。

8、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括公环和母环，所述公环和所述母环二者，其中一者与所述判定件靠近所述对中筒的一端连接，另一者与所述对中筒靠近所述判定件的一端连接，所述公环的外壁与所述母环的内壁旋转连接。

9、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括卡紧环，所述卡紧环的一端与所述对中筒远离所述判定件的一端连接，另一端与所述全站仪的镜头可拆卸连接。

10、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括伸缩固定器，所述伸缩固定器包括成角度连接的固定件和伸缩件，所述伸缩件远离固定件的一端与所述对中筒的外壁连接，所述固定件远离所述伸缩件的一端与所述全站仪连接，所述伸缩件沿其轴向进行伸缩和固定。

11、在一实施例中，所述伸缩固定器的数量为多个，多个所述伸缩固定器远离所述全站仪的一端与所述对中筒的外周连接，并绕所述对中筒的外周均匀排布。

12、在一实施例中，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括控制部，所述伸缩件为电动伸缩杆，所述控制部用以控制所述伸缩件的伸缩长度。

13、在一实施例中，所述控制部与所述判定件电连接，用以控制判定件绕对中筒的旋转角度。

14、本申请一实施例还提供一种隧道监测棱镜布设系统，所述道监测棱镜布设系统包括全站仪和所述的隧道监测棱镜布设辅助装置。

15、上述的隧道监测棱镜布设系统在实际使用时，将对中筒背离对中激光发射方向的一端与全站仪的镜头同轴连接，第一激光器发射对中激光，使得对中激光照射在目标监测棱镜上，随后将判定件的一端与对中筒背离全仪一端转动连接，第二激光器发射判定激光，绕对中筒的轴线转动判定件，以使判定激光以对中激光照射在目标监测棱镜上的激光位点为圆心旋转形成一个基准圆，若需要判定靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜的位置是否符合全站仪的小视场，则只需观察靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜是否位于基准圆内，若需要在目标监测棱镜附近安装其他监测棱镜，则只需要将其他监测棱镜安装于基准圆外即可。

技术特征：

1.一种隧道监测棱镜布设辅助装置，用于辅助全站仪判断监测棱镜的布设位置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括：

2.根据权利要求1所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括旋转筒，所述旋转筒的一端与所述对中筒背离所述全站仪的一端连接，并与所述对中筒同轴设置，所述旋转筒的另一端与所述判定件靠近所述对中筒的一端转动连接，以使第二激光器绕对中筒的轴线转动。

3.根据权利要求1所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括多个所述判定件，所述对中筒背离所述全站仪一端可选择地与任意一个所述判定件可拆卸连接；多个所述判定件的所述第二激光器发射的判定激光与所述对中激光的夹角互不相同。

4.根据权利要求1所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置包括公环和母环，所述公环和所述母环二者，其中一者与所述判定件靠近所述对中筒的一端连接，另一者与所述对中筒靠近所述判定件的一端连接，所述公环的外壁与所述母环的内壁旋转连接。

5.根据权利要求1所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括卡紧环，所述卡紧环的一端与所述对中筒远离所述判定件的一端连接，另一端与所述全站仪的镜头可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括伸缩固定器，所述伸缩固定器包括成角度连接的固定件和伸缩件，所述伸缩件远离固定件的一端与所述对中筒的外壁连接，所述固定件远离所述伸缩件的一端与所述全站仪连接，所述伸缩件沿其轴向进行伸缩和固定。

7.根据权利要求6所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述伸缩固定器的数量为多个，多个所述伸缩固定器远离所述全站仪的一端与所述对中筒的外周连接，并绕所述对中筒的外周均匀排布。

8.根据权利要求6所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述隧道监测棱镜布设辅助装置还包括控制部，所述伸缩件为电动伸缩杆，所述控制部用以控制所述伸缩件的伸缩长度。

9.根据权利要求8所述的隧道监测棱镜布设辅助装置，其特征在于，所述控制部与所述判定件电连接，用以控制判定件绕对中筒的旋转角度。

10.一种隧道监测棱镜布设系统，其特征在于，所述道监测棱镜布设系统包括全站仪和权利要求1-9任一项所述的隧道监测棱镜布设辅助装置。

技术总结
本申请涉及一种隧道监测棱镜布设辅助装置及系统，用于辅助全站仪判断监测棱镜的布设位置，隧道监测棱镜布设辅助装置包括：对中筒和判定件。上述的隧道监测棱镜布设辅助装置在实际使用时，将对中筒背离对中激光发射方向的一端与全站仪的镜头同轴连接，对中激光照射在目标监测棱镜上，随后将判定件的一端与对中筒背离全仪一端转动连接，绕对中筒的轴线转动判定件，判定激光旋转形成一个基准圆，若需要判定靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜的位置是否符合小视场，则只需观察靠近目标监测棱镜的其他监测棱镜是否位于基准圆内，若需要在目标监测棱镜附近安装其他监测棱镜，则只需要将其他监测棱镜安装于基准圆外即可。

技术研发人员：温槟繁,连长江,李建平,文选跃,张宝美,赵笠,喻崇湖,李超
受保护的技术使用者：广东省重工建筑设计院有限公司
技术研发日：20230808
技术公布日：2024/2/29