一种用于隧道监控量测的高精度塔尺制造技术

一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，于隧道监控量测领域。其包括塔尺本体，所述塔尺本体包括三节以上的伸缩杆体，特征在于：在塔尺本体上端的伸缩杆体上设置悬挂结构，所述悬挂结构包括连接头，所述连接头上设置容球腔，容球腔内设置旋转球体，旋转球体能够在容球腔内自由转动但不会脱出；旋转球体通过高强碳素钢丝连接挂钩；在塔尺本体上设置第一垂直水准器。本实用新型专利技术能够解决在隧道拱顶沉降和地表沉降中遇到的测量方向不稳、照明方式落后、不能实现自动扶正的问题，可以大幅提升采用水准仪进行监控量测数据的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道监控量测的高精度塔尺
本技术属于隧道监控量测领域，具体是涉及一种隧道开挖施工中用于测量拱顶沉降及隧道地表沉降的监控量测装置。
技术介绍
隧道工程所处的环境复杂、且具有的隐蔽性特征，导致工程灾害事故多发，特别在施工开挖过程中出现的大变形、沉降等问题，是众多事故中较为突出且难以解决的技术难题。监控量测技术是对隧道施工、支护采取的必要措施，也目前用于指导施工的有效手段之一。目前施工单位针对拱顶沉降和地表沉降的监控量测，多采用水准仪配套塔尺的方式共同完成数据采集工作。针对拱顶沉降和地表沉降的数据采集是分析隧道围岩变形和地表变形的重要手段，数据采集过程中保证数据的准确性和科学采集是技术操作的关键点。塔尺是作为水准测量的一部分，最先出现的问题是塔尺量程较短，并且多采用木质结构，使用笨拙不便。随着量测领域的发展，现有的塔尺逐渐被轻质材料代替，量程上也有了较大提高。但是，目前的塔尺仍存在一些问题，造成了监控量测的作用和数据的准确性大为降低。（1）进行隧道拱顶沉降时，多采用拱顶布设挂钩的方式，而挂钩的方向并不能掌握的很好，而传统的塔尺上端仅仅固定挂钩和拱顶挂钩连接，造成了塔尺垂直度法根据水准仪自由，降低了数据采集的精确性。（2）在隧道中量测时，隧道环境较差，光线较暗，普通的塔尺通常得采用人工照亮或者贴附荧光条进行读数的方式，造成无法准确读取刻度或者可视精度降低的困扰。（3）进行地表沉降时，传统采用将塔尺用人工放置在埋设钢筋点上，由于采用的钢筋表面未处理，所以不能保持接触面的平整度，另外手扶塔尺也不能始终保持垂直的状态，还必须至少保持两个以上的测量人员，造成人工浪费。由于传统监控量测中塔尺装置存在以上问题，目前在隧道工程中亟需新的装置能够改变目前这种现状，实现监控量测中拱顶沉降和地表沉降的精确量测。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，能够解决在隧道拱顶沉降和地表沉降中遇到的测量方向不稳、照明方式落后、不能实现自动扶正的问题，可以大幅提升采用水准仪进行监控量测数据的精确性。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：提供一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，包括塔尺本体，所述塔尺本体包括三节以上的伸缩杆体，其特征在于：在塔尺本体上端的伸缩杆体上设置悬挂结构，所述悬挂结构包括连接头，所述连接头上设置容球腔，容球腔内设置旋转球体，旋转球体能够在容球腔内自由转动但不会脱出；旋转球体通过高强碳素钢丝连接挂钩；在塔尺本体上设置第一垂直水准器。优选的，还包括照明装置，所述照明装置包括照明筒壳；照明筒壳套装在伸缩杆体上，所述照明筒壳包括正面和背面，所述正面为透明的玻璃钢面，所述玻璃钢面与伸缩杆体上的刻度面对应贴合设置；在玻璃钢面的两侧分别设置两条节能灯带；所述背面设置PET层压太阳能板面，PET层压太阳能板面通过导线连接轻质蓄电池，所述轻质蓄电池通过电源开关连接节能灯带。优选的，在塔尺本体的每一节伸缩杆体外均设置照明装置。优选的，还包括地面固定装置，所述地面固定装置包括上固定器和下固定器，所述上固定器的下部设置调平机构，上固定器通过调平机构设置在下固定器上；所述下固定器的下部开设钢筋螺纹孔；在上固定器的外周壁上设置第二垂直水准器。优选的，所述塔尺本体通过插装连接机构连接上固定器；所述插装连接机构包括插槽孔和弹簧销；所述塔尺本体的下端设置两个以上的“﹁”形外伸悬臂，外伸悬臂上开设插槽孔；所述弹簧销设置在上固定器的外周壁上；在塔尺本体的下端设置方形插条，在上固定器的上部开设方形插槽，当塔尺本体的方形插条插入上固定器的方形插槽中时，弹簧销能够插入外伸悬臂上的插槽孔中。优选的，所述插槽孔的下边沿距塔尺本体的下端面所在平面的垂直距离为8-10cm；所述弹簧销伸出上固定器外周壁的长度为2-3cm。优选的，所述调平机构包括三个调节支撑杆；在上固定器的下底面开设三个调节螺孔，所述调节支撑杆的外周壁上设置外螺纹，调节支撑杆通过外螺纹插接入调节螺孔中；在调节支撑杆上套装调节螺母，旋转调节螺母能够调整调节支撑杆的外伸长度，从而调节塔尺本体的垂直度。优选的，所述钢筋螺纹孔的深度为5-8cm。优选的，所述上固定器的横截面呈圆形，下固定器的横截面呈正六边形，所述下固定器的正六边形横截面的内切圆直径大于上固定器的圆形横截面直径。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、挂钩通过高强碳素钢丝连接在旋转球体中，旋转球体可以在连接体内自由转动并保持一定的摩擦力，可以自由调节塔尺本体的垂直度，提升测量精度。2、塔尺杆体背面设置有PET层压太阳能板，不测量的时，所述太阳能板可以将太阳能转化为电能储蓄在轻质蓄电池中；在隧道光照环境不好时，通过节能灯带通过透光度较好的玻璃钢面照亮刻度面，保证检测人员能够精确读取数据。3、下固定端下部设有钢筋螺纹孔，可通过钢筋螺纹孔稳固连接预埋在地面上的钢筋；当塔尺本体的方形插条插入上固定器的方形插槽中时，弹簧销能够插入外伸悬臂上的插槽孔中，通过上述连接方式实现塔尺本体与上固定器的稳定连接，防止塔尺本体尺身发生倾斜，导致垂直度发生改变。通过调平机构实现塔尺的自动扶正垂直，减少了人员的浪费，只需要一人既可以完成测量工作。附图说明图1是本技术实施例一的结构示意图；图2是悬挂结构的结构示意图；图3是照明装置的结构示意图；图4是本技术实施例二的结构示意图；图5是地面固定装置的结构示意图；图6是图5的A向结构示意图；图7是图5的B向结构示意图；图中：1、悬挂结构；1.1、挂钩；1.2、高强碳素钢丝；1.3、旋转球体；1.4、容球腔；1.5、连接头；2、塔尺本体；3、照明装置；3.1、玻璃钢面；3.2、两条节能灯带；3.3、电源开关；3.4、轻质蓄电池；3.5、PET层压太阳能板面；4、第一垂直水准器；5、方形插条；6、外伸悬臂；7、插槽孔；8、方形插槽；9、弹簧销；10、上固定器；11、下固定器；12、钢筋螺纹孔；13、调节支撑杆；14、调节螺母；15、第二垂直水准器。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。实施例一如图1所示，本技术所述的一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，包括塔尺本体，所述塔尺本体包括三节以上的伸缩杆体。如图2所示，在塔尺本体上端的伸缩杆体上设置悬挂结构，所述悬挂结构包括连接头，所述连接头上设置容球腔，容球腔内设置旋转球体，旋转球体能够在容球腔内自由转动但不会脱出；旋转球体通过高强碳素钢丝连接挂钩；在塔尺本体上设置第一垂直水准器。如图3所示，本装置还包括照明装置，所述照明装置包括照明筒壳；照明筒壳套装在伸缩杆体上，所述照明筒壳包括正面和背面，所述正面为透明的玻璃钢面，所述玻璃钢面与伸缩杆体上的刻度面对应贴合设置；在玻璃钢面的两侧分别设置两条节能灯带；所述背面设置PET层压太阳能板面，PET层压太阳能板面通过导线连接轻质蓄电池，所述轻质蓄电池通过电源开关连接节能灯带。在塔尺本体的每一节伸缩杆体外均设置照明装置。本装置能够用于检测隧道拱顶沉降。使用时，将挂钩挂到拱顶布点钩上，可根据第一水准器的指示调整塔尺本体的垂直度。具体调节过程包括如下步骤：1.粗调：由于挂钩通过高强碳素钢丝和连接头内的旋转球体连接，可以保证塔尺本体能够自由转动，便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，包括塔尺本体，所述塔尺本体包括三节以上的伸缩杆体，其特征在于：在塔尺本体上端的伸缩杆体上设置悬挂结构；所述悬挂结构包括连接头，所述连接头上设置容球腔，容球腔内设置旋转球体，旋转球体能够在容球腔内自由转动但不会脱出；旋转球体通过高强碳素钢丝连接挂钩；在塔尺本体上设置第一垂直水准器；还包括地面固定装置，所述地面固定装置包括上固定器和下固定器，所述上固定器的下部设置调平机构，上固定器通过调平机构设置在下固定器上；所述下固定器的下部开设钢筋螺纹孔；在上固定器的外周壁上设置第二垂直水准器；所述塔尺本体通过插装连接机构连接上固定器；所述插装连接机构包括插槽孔和弹簧销；所述塔尺本体的下端设置两个以上的“﹁”形外伸悬臂，外伸悬臂上开设插槽孔；所述弹簧销设置在上固定器的外周壁上；在塔尺本体的下端设置方形插条，在上固定器的上部开设方形插槽，当塔尺本体的方形插条插入上固定器的方形插槽中时，弹簧销能够插入外伸悬臂上的插槽孔中。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，包括塔尺本体，所述塔尺本体包括三节以上的伸缩杆体，其特征在于：在塔尺本体上端的伸缩杆体上设置悬挂结构；所述悬挂结构包括连接头，所述连接头上设置容球腔，容球腔内设置旋转球体，旋转球体能够在容球腔内自由转动但不会脱出；旋转球体通过高强碳素钢丝连接挂钩；在塔尺本体上设置第一垂直水准器；还包括地面固定装置，所述地面固定装置包括上固定器和下固定器，所述上固定器的下部设置调平机构，上固定器通过调平机构设置在下固定器上；所述下固定器的下部开设钢筋螺纹孔；在上固定器的外周壁上设置第二垂直水准器；所述塔尺本体通过插装连接机构连接上固定器；所述插装连接机构包括插槽孔和弹簧销；所述塔尺本体的下端设置两个以上的“﹁”形外伸悬臂，外伸悬臂上开设插槽孔；所述弹簧销设置在上固定器的外周壁上；在塔尺本体的下端设置方形插条，在上固定器的上部开设方形插槽，当塔尺本体的方形插条插入上固定器的方形插槽中时，弹簧销能够插入外伸悬臂上的插槽孔中。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道监控量测的高精度塔尺，其特征在于：还包括照明装置，所述照明装置包括照明筒壳；照明筒壳套装在伸缩杆体上，所述照明筒壳包括正面和背面，所述正面为透明的玻璃钢面，所述玻璃钢面与伸缩杆体上的刻度面对...

【专利技术属性】
技术研发人员：许垒，矫恒信，苏磊，吴建新，杨浩亮，肖天超，李凤华，王廷文，
申请(专利权)人：山东铁正工程试验检测中心有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37