申请/专利权人：浙江中材工程勘测设计有限公司;张胜利

申请日：2017-07-24

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN107525495B

主分类号：G01C15/00

分类号：G01C15/00;G01C3/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2018.06.19#专利申请权的转移;2018.01.26#实质审查的生效;2017.12.29#公开

摘要：本发明涉及一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，所使用的距离监测装置包括强制对中装置和激光测距仪，所述强制对中装置包括结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二，所述永磁铁一固定于测量基点，所述永磁铁二固定于激光测距仪的尾端，所述永磁铁二的轴线与激光测距仪发出的激光光束重合或平行。本发明的一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，由于结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二在相互磁吸后必然会自动强制对中，使得测量时可方便、快捷地将激光测距仪固定于测量基点上，且在同一个测量基点多次测量的数据一致性与测量精度均较高。

主权项：1.一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，其特征在于，所使用的距离监测装置包括强制对中装置和激光测距仪，所述强制对中装置包括结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二，所述永磁铁一固定于测量基点，所述永磁铁二固定于激光测距仪的尾端，所述永磁铁二的轴线与激光测距仪发出的激光光束重合或平行；所述距离监测的方法应用于隧道或盾构管片的净空收敛监测，所述永磁铁一固定于隧道壁上或盾构管片内壁上，所述距离监测的方法包括以下步骤：a．将具有永磁铁二的激光测距仪靠近固定于测量基点的永磁铁一，激光测距仪在磁吸作用下自动固定于永磁铁一上，且永磁铁一与永磁铁二自动同心；b．启动激光测距仪，测试并记录数据；c．横向推激光测距仪，使永磁铁二相对永磁铁一产生平移直至取下激光测距仪；d．重复上述步骤，测出多次数据，取平均值作为结果数据。

全文数据：一种运用强制对中方式进行距离监测的方法技术领域[0001]本发明涉及一种运用强制对中方式进行距离监测的方法。背景技术[0002]在地铁、公路、铁路等隧道在施工与运营维护过程中，通过对隧道周边净空尺寸变化的测量，即对隧道周边收敛位移的测量，可以直观明确地判断隧道围岩或结构的稳定性。因此，收敛监测是必不可少的监测手段，目前常用的监测仪器包括钢尺收敛计、全站仪、激光测距仪等。其中钢尺收敛计在测量过程中，一端固定后，另一端由人工拉至测量点，存在效率差、精度低的技术缺陷。全站仪测试需要进行测站固定架、测试点棱镜固定，以及后视基准固定，且受隧道内部光线弱、测点多甚至重叠等的影响，容易测错与观测不到，主要缺点在于固定与拆卸不便并消耗一定量的时间。现阶段以采用激光测距仪为主，其测试方法多为:一侧洞壁用油漆标示成“L”型，手持仪器努力靠墙体，按动测距仪，使光标到达对侧标示点。该方法缺点在于对中性差、位置固定不准、误差大。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、安装快捷、耗时较短且测试精度高距离监测的方法，尤其是应用于隧道或盾构管片的净空收敛监测，以解决现有技术的缺陷。[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，所使用的距离监测装置包括强制对中装置和激光测距仪，所述强制对中装置包括结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二，所述永磁铁一固定于测量基点，所述永磁铁二固定于激光测距仪的尾端，所述永磁铁二的轴线与激光测距仪发出的激光光束重合或平行;所述距离监测的方法包括以下步骤：[0005]a.将具有永磁铁二的激光测距仪靠近固定于测量基点的永磁铁一，激光测距仪在磁吸作用下自动固定于永磁铁一上，且永磁铁一与永磁铁二自动同心；[0006]b.启动激光测距仪，测试并记录数据；[0007]c.横向推激光测距仪，使永磁铁二相对永磁铁一产生平移直至取下激光测距仪；[0008]d.重复上述步骤，测出多次数据，取平均值作为结果数据。[0009]—种优选的实施例，所述永磁铁一与永磁铁二之间设有隔垫。[0010]—种优选的实施例，所述永磁铁一和永磁铁二为圆柱状且尺寸规格相同。[0011]—种优选的实施例，所述永磁铁一和永磁铁二的直径为Φ15mm〜Φ30mm，厚度为2mm〜5mm〇[0012]—种优选的实施例，所述永磁铁一和永磁铁二的直径为Φ20mm，厚度为3mm。[0013]—种优选的实施例，所述距离监测的方法应用于隧道或盾构管片的净空收敛监测，所述永磁铁二固定于隧道壁上或盾构管片内壁上。[0014]—种优选的实施例，所述永磁铁二预埋在隧道壁上或盾构管片内壁上。[0015]—种优选的实施例，所述永磁铁二通过植筋胶粘结在隧道壁上或盾构管片内壁上。[0016]本发明的一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，由于结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二在相互磁吸后必然会自动强制对中，即每次吸附，中心位置是固定的，使得测量时可方便、快捷地将激光测距仪固定于测量基点上，且在同一个测量基点多次测量的数据一致性与测量精度均较高。附图说明[0017]图1为本实施例强制对中装置的结构示意图；[0018]图2为本实施例运用强制对中方式进行距离监测的方法应用于隧道的净空收敛监测的示意图；[0019]图3为本实施例运用强制对中方式进行距离监测的方法应用于盾构管片的净空收敛监测的示意图。具体实施方式[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0021]下面以隧道和盾构管片的净空收敛监测为例详细介绍本实施例的运用强制对中方式进行距离监测的方法。[0022]如图1-图2所示，本实施例的运用强制对中方式进行距离监测的方法应用于隧道净空收敛监测的实施例中，所使用的距离监测装置包括强制对中装置和激光测距仪3,其中强制对中装置包括结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一1和永磁铁二2。作为优选，本实施例中，永磁铁一和永磁铁二采用结构和尺寸规格相同的圆柱状结构，其中永磁铁一和永磁铁二的直径为Φ15mm〜Φ30mm，厚度为2mm〜5mm。[0023]净空收敛监测过程中，通常将永磁铁一1预埋或通过植筋胶粘结的方式固定在隧道壁上。其中永磁铁二2固定于激光测距仪3的尾端，至于固定的方式在此不做详细说明，只需保证永磁铁二2的轴线与激光测距仪3发出的激光光束重合或平行即可。另外，所述永磁铁一1远离隧道壁的一侧和永磁铁二2远离激光测距仪3的一侧磁极相反，可互相磁吸。作为优选，为了防止永磁铁一1和永磁铁二2在相互靠近至吸附在一起时的冲击力太大，通常在永磁铁一与永磁铁二之间设有隔垫4,起到保护永磁铁一和永磁铁二的作用，该隔垫4的具体结构与形式在此不做唯一限制，可以设置在永磁铁一的表面，也可以设置于永磁铁二的表面，也可以为安装永磁铁二后激光测距仪尾端的壁。[0024]需要说明的是，两块结构和尺寸均相同的圆柱状永磁铁相互吸附时，由于磁力线分布的特性，是自动强制对中的，即两块圆柱状的永磁铁必然是同轴的，这是永磁铁本身具有的特性，在此不做详细说明。本申请的目的在于，将这一自动强制对中的特性应用于隧道的收敛监测中。[0025]本实施例的收敛监测方法包括以下步骤：[0026]a.将具有永磁铁二的激光测距仪靠近固定于隧道壁上的永磁铁一，激光测距仪在磁吸作用下自动固定于永磁铁一上，且永磁铁一与永磁铁二自动同心；[0027]b.启动激光测距仪，测试并记录数据；[0028]c.横向推激光测距仪，使永磁铁二相对永磁铁一产生平移直至取下激光测距仪；由于磁吸特征，直接垂直于隧道壁拉激光测距仪的阻力较大，故而采用平推的方式；[0029]d.重复上述步骤，测出多次数据，取平均值作为结果数据。[0030]图3所示为本实施例的运用强制对中方式进行距离监测的方法应用于盾构管片净空收敛监测的实施例。其净空收敛监测的方法同隧道净空收敛监测。下面结合一些测试数据对本实施例的收敛监测方法的效果进行验证。[0031]实施例一[0032]五位测试人员在同一测试点连续测量3次的测量结果参考表一，其中测试采用的永磁铁外观尺寸为直径Φ25mm、厚度3mm的圆柱状磁铁;测试用激光测距仪的型号为博士GLM30工作范围：0.15-30米;最小指示范围：1毫米;激光等级：Class2,63511111，〈1111;最大测量次数：5000;防摔测试：Im;测量精度：±2毫米；防尘防溅等级：IP54;工作温度：-10°C-"+45°C;储存温度：-20°0"+70°C;尺寸：105x41x24毫米;重量:0.1公斤;），测试地点为浙江某城市地铁盾构隧道，该隧道管片内径为5.5m外径6.2m、壁厚0.35m，测试距离5.5m〇[0033]表一同一测量点、不同测试人员平行测量情况表[0034][0035]针对上述表一的测试结果分析如下：[0036]1不同人员在同一测试点测试的数据一致性高，准确率高；[0037]2不同人员在同一测试点多次测试的耗用时间接近，且耗用时间远小于常规收敛监测方式现有技术中，熟练人员运用测距仪在同一测量点连续测量三次的时间在3分钟以上，运用收敛尺和全站仪在同一测量点连续测量三次的时间在5分钟以上）；[0038]⑶测试结果受人员技术水平的影响较小。[0039]实施例二[0040]表二为多个测试点（随机选取进行长期监测的测试数据统计表，其中测试采用的永磁铁直径为Φ25mm，厚度为3mm;测试用激光测距仪的型号为博士GLM30,测试精度为2mm。[0041]表二收敛测试数据统计表[0042][0043]针对表二的测试结果分析如下：[0044]多人平行测试时，单一数据相同的概率为80%以上，同一测试人员3次测试结果的平均值为每一次测试的最终取值，平行观测时其相同的概率为98.3%。结果表明，在采用同一仪器、不同人员平行观测时，其最终测试结果基本不变或最大相差1mm，满足现行国家规范要求，优于现有实测指标。[0045]需要说明的是，本实施例的运用强制对中方式进行距离监测的方法，不仅限于隧道和盾构管片净空收敛监测方面，也可应用于任何测试2点（面）间距离或间距变化的其它领域。[0046]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种运用强制对中方式进行距离监测的方法，其特征在于，所使用的距离监测装置包括强制对中装置和激光测距仪，所述强制对中装置包括结构和尺寸均相同或接近的永磁铁一和永磁铁二，所述永磁铁一固定于测量基点，所述永磁铁二固定于激光测距仪的尾端，所述永磁铁二的轴线与激光测距仪发出的激光光束重合或平行;所述距离监测的方法包括以下步骤：a.将具有永磁铁二的激光测距仪靠近固定于测量基点的永磁铁一，激光测距仪在磁吸作用下自动固定于永磁铁一上，且永磁铁一与永磁铁二自动同心；b.启动激光测距仪，测试并记录数据；c.横向推激光测距仪，使永磁铁二相对永磁铁一产生平移直至取下激光测距仪；d.重复上述步骤，测出多次数据，取平均值作为结果数据。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述永磁铁一与永磁铁二之间设有隔垫。3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述永磁铁一和永磁铁二为圆柱状且尺寸规格相同。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述永磁铁一和永磁铁二的直径为Φ15mm〜Φ30mm，厚度为2mm〜5mm。5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述永磁铁一和永磁铁二的直径为Φ20mm，厚度为3mm。6.按照权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述距离监测的方法应用于隧道或盾构管片的净空收敛监测，所述永磁铁二固定于隧道壁上或盾构管片内壁上。7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述永磁铁二预埋在隧道壁上或盾构管片内壁上。8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述永磁铁二通过植筋胶粘结在隧道壁上或盾构管片内壁上。

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