申请/专利权人：中建八局轨道交通建设有限公司

申请日：2019-04-08

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109900184B

主分类号：G01B5/02

分类号：G01B5/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要：本发明公开了一种管片错台量测装置及方法，该装置包括第一量测尺1和第二量测尺2，第一量测尺和第二量测尺均为带有刻度的直尺；第一量测尺的0刻度线端与第二量测尺的0刻度线端连接，第一量测尺与第二量测尺之间的夹角为180°‑θ，错台量a＝刻度读数L*sinθ。该方法包括步骤1：将第一量测尺的刻度线侧贴合在第一管片3上；步骤2：将第一量测尺沿第一管片向第二管片方向滑动，使第二量测尺的刻度线侧与第二管片的上端边缘接触；步骤3：通过刻度读数L计算错台量a。本发明降低了量测误差及量测工作强度，为盾构成型隧道提供准确及时的错台数据，辅助分析错台原因形成并调整施工参数施，为高质量的成型隧道提供前期依据。

主权项：1.一种管片错台量测装置，其特征是：包括第一量测尺（1）和第二量测尺（2），第一量测尺（1）和第二量测尺（2）均为带有刻度的直尺；第一量测尺（1）的0刻度线端与第二量测尺（2）的0刻度线端连接，第一量测尺（1）与第二量测尺（2）之间的夹角为180°-θ，错台量a=刻度读数L×sinθ，所述的第一量测尺（1）和第二量测尺（2）的刻度精度为1mm，错台量a的测量精度为0.1mm，所述的第一量测尺（1）与第二量测尺（2）关于其连接端对称。

全文数据：管片错台量测装置及方法技术领域本发明涉及一种盾构施工中的量测工具和方法，尤其涉及一种管片错台量测装置及方法。背景技术在盾构施工技术中，成型隧道质量是衡量主体工程质量的重要依据，成型隧道质量参数包含管片渗水、破损、错台、椭圆度、高程、水平位置等项目，而管片错台作为成型隧道验收的重要验收项目，必须达到设计及规范要求的100％合格率才能通过工程验收。管片错台是在拼装完成后同一环相邻管片或相邻环管片之间形成的尺寸偏差，影响错台大小的因素有很多，例如：盾构姿态、管片螺栓拧紧度、同步注浆、地层富水情况等，及时准确的掌握管片错台数据是分析盾构施工各项参数及隐蔽项目是否合格的重要依据。现有技术的盾构管片错台量测方法多采用钢板尺辅助塞尺进行量测，其原理是利用钢板尺将错台值转化为缝隙值，然后再利用塞尺量测缝隙值，即为管片错台值。在相邻管片弧面高低不平的情况下，先将钢板尺沿垂直于环缝或者纵缝方向紧贴于凸起的管片弧面上，然后将塞尺塞进钢板尺与另一片管片弧面的缝隙之中，最后在塞尺读取的值即是管片错台值。现有技术的量测工具和方法存在如下缺点：1、在量测管片错台时，由于塞尺的量测原理需将塞尺贴合于较低的管片弧面上，钢板尺紧靠在凸起的管片上，但管片是弧面而塞尺是直线型的，导致管片弧面与塞尺不能紧密贴合，从而导致了量测的误差；且塞尺长度越长，则贴合越不紧密，误差也就会越大，导致量测的数据也会存在误差，量测不方便，需双手进行操作才能完成。2、在量测过程中，需要一手拿钢板尺，一手拿塞尺，操作不便，并且对于留取影像资料时，需要第二人配合，耗费人力。发明内容本发明的目的在于提供一种管片错台量测装置及方法，使量测工作方便、快捷、简单，降低了量测误差及量测工作强度，为盾构成型隧道提供了准确及时的错台数据，可以有针对性的辅助分析错台原因的形成，便于及时调整施工参数，确定错台补救措施，为高质量的成型隧道提供了前期依据。本发明是这样实现的：一种管片错台量测装置，包括第一量测尺和第二量测尺，第一量测尺和第二量测尺均为带有刻度的直尺；第一量测尺的0刻度线端与第二量测尺的0刻度线端连接，第一量测尺与第二量测尺之间的夹角为180°-θ，错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ。所述的第一测量尺与第二测量尺关于其连接端对称。所述的θ定为5.74°，使错台量a＝刻度读数L*sin5.74°＝0.1L。所述的第一量测尺和第二量测尺的刻度精度为1mm，错台量a的测量精度为0.1mm。一种管片错台量测方法，包括以下步骤：步骤1：将第一量测尺的刻度线侧贴合在第一管片即错台下台阶管片上；步骤2：将第一量测尺沿第一管片向第二管片即错台凸起管片方向滑动，使第二量测尺的刻度线侧与第二管片的上端边缘接触；步骤3：通过刻度线读取刻度读数L，并根据公式错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ计算错台量a。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本发明通过直角三角形的短直角边和长直角边或者斜边的比值反应错台的值，极大的简化了量测流程，提高了量测工作的效率和精度。2、本发明可通过改变两把量测尺的夹角来调节量测的精度，适用面广，两把量测尺的θ角优选为5.74°，可将量测精度提高到0.1mm，为盾构成型隧道到提供了准确的可参考依据。3、本发明采用两把带有刻度的量测尺，可实现双向测量，同时可兼做普通量测直尺使用，一尺多用，也可将改装的游标卡尺作为本发明的量测尺使用，便于取材，成本低。本发明利用三角函数原理，将错台值利用数学关系直接转化到三角形的直角边或者斜边，能方便直接读数，解决了现有管片错台量测技术中的贴合不紧密导致的误差大、精度低、操作不方便、工具结构复杂等缺点，不需要将错台值转化为缝隙值量测，减小了多重工具物理转换带来的数据误差，消除了量测时塞尺与管片弧面之间贴合不严而产生的误差，简化了现有量测方法的操作过程，使盾构管片错台量测工作方便、快捷，还可根据不同的量测精度要求进行调整。附图说明图1是本发明管片错台量测装置的主视图；图2是本发明管片错台量测装置的原理图；图3是本发明管片错台量测方法的操作示意图。图中，1第一量测尺，2第二量测尺，3第一管片，4第二管片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。请参见附图1，一种管片错台量测装置，包括第一量测尺1和第二量测尺2，第一量测尺1和第二量测尺2均为带有刻度的直尺；第一量测尺1的0刻度线端与第二量测尺2的0刻度线端对称连接，第一量测尺1与第二量测尺2之间的夹角为180°-θ，错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ。所述的第一测量尺1与第二测量尺2关于其连接端对称，以适应不同方位的错台的量测。请参见附图2，本发明的原理是：在直角三角形ABC中，直角边BC的长度设定为a，∠CAB的角度为θ，由直角边BC与斜边AC的三角函数关系可知AC的长度为asinθ，即BC：AC＝a:asinθ＝1:1sinθ，即当0°θ90°时，AC边长为asinθ，则C点向AB边的垂线长就为a，反之，当BC长度为a，∠CAB的角度为θ0°θ90°时，AC的长度为asinθ，此时把AC边标注刻度，即AC读数为L。在实际操作中，AB边长的延长线即为贴合错台下台阶管片的量测尺，而AC边长即为接触错台凸起管片的量测尺，AC边长值可通过刻度线直接读出。当a一定时，L＝asinθ0°θ90°函数图像为单调递减函数，函数值随着θ的变大而减小，最小为θ＝90°时，函数值为1。优选的，所述的θ定为5.74°，使错台量a＝刻度读数L*sin5.74°＝0.1L，即当AC边长读数为10mm时，错台量a为1mm，能便捷的通过读数得到错台量的值。第一量测尺1和第二量测尺2的刻度精度为1mm，错台量a的测量精度为0.1mm。请参见附图3，一种管片错台量测方法，包括以下步骤：步骤1：将第一量测尺1的刻度线侧贴合在第一管片3即错台下台阶管片上。步骤2：将第一量测尺1沿第一管片3向第二管片4即错台凸起管片方向滑动，使第二量测尺2的刻度线侧与第二管片步骤3：通过刻度线读取刻度读数L，并根据公式错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ计算错台量a。刻度读数L的单位为cm，错台量a的单位为mm，当θ定为5.74°时，只需将单位转换即可直接通过刻度值读取错台量a的值。实施例：取刻度范围为0-15cm、精度为1mm、宽度为35mm的两把直尺作为第一量测尺1和第二量测尺2，在其0刻度线处对称连接成一体结构，且第一量测尺1和第二量测尺2的夹角为174.26°，即θ＝5.74°，错台量a＝L*sinθ＝0.1L，错台量a的量测精度为0.1mm。将第一量测尺1带有刻度线的一侧合在第一管片3即错台下台阶管片上，并沿第一管片3向第二管片4即错台凸起管片方向移动，直到第二量测尺2带有刻度线的一侧恰好与第二管片4接触，读取第二量测尺2上与第二管片4接触点处的刻度为9.1cm，则错台量a为9.1mm。当错台凸起管片位于错台下台阶管片的另一侧时，由于本发明的对称性，反向操作流程不变，将第二测量尺2贴合在第一管片3上，并使第一量测尺1与第二管片4接触即可。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种管片错台量测装置，其特征是：包括第一量测尺1和第二量测尺2，第一量测尺1和第二量测尺2均为带有刻度的直尺；第一量测尺1的0刻度线端与第二量测尺2的0刻度线端连接，第一量测尺1与第二量测尺2之间的夹角为180°-θ，错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ。2.根据权利要求1所述的管片错台量测装置，其特征是：所述的第一测量尺1与第二测量尺2关于其连接端对称。3.根据权利要求1所述的管片错台量测装置，其特征是：所述的θ定为5.74°，使错台量a＝刻度读数L*sin5.74°＝0.1L。4.根据权利要求3所述的管片错台量测装置，其特征是：所述的第一量测尺1和第二量测尺2的刻度精度为1mm，错台量a的测量精度为0.1mm。5.一种采用权利要求1所述的管片错台量测装置的量测方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：将第一量测尺1的刻度线侧贴合在第一管片3即错台下台阶管片上；步骤2：将第一量测尺1沿第一管片3向第二管片4即错台凸起管片方向滑动，使第二量测尺2的刻度线侧与第二管片4的上端边缘接触；步骤3：通过刻度线读取刻度读数L，并根据公式错台量a＝刻度读数L*sin180°-θ计算错台量a。

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