[發明專利]一種用于危險邊坡變形監測的棱鏡裝置

有效

• 申請號: 201310098893.3
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103196384A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 楊艷國;于永江;康文澤
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域:

本發明涉及一種用于安裝在特殊地點的能夠自動調整自身狀態以便在無人架設的條件下進行測量的激光反射棱鏡裝置，特別涉及一種新的監測點的設置方法。

技術背景:

變形監測作為一種工程技術在現代社會中起著越來越重要的作用。一、分析和評價建筑物的安全狀態、驗證建筑物的設計是否合理、反饋建筑物的設計及施工質量都需要進行變形監測。二、監測天然邊坡以及人工邊坡（露天礦邊坡、基坑邊坡等）的變形情況，從而分析邊坡的穩定狀態，對滑坡進行及時的預警。三、監測地殼構造運動，從而分析地殼的發展演變以及對地震進行預報。

整個變形監測工作的基礎工作就是變形數據的采集。能否及時而且準確的獲得變形數據將直接影響分析結論的及時性和可靠性。我國工程界現階段廣泛使用的變形數據獲取方式是使用激光測量儀器對監測目標進行測量。?

激光類測量儀器進行測量工作時，用反射棱鏡反射儀器發出的激光束，從而達到對測量目標進行數據采集的目的。在整個測量過程中，獲得真實而準確的測量數據的一項關鍵的必要因素是保證反射棱鏡的中心和測量目標點的連線垂直于水平面。?

現階段的測量過程中，測量人員要在測量點上進行人工立鏡來保證棱鏡中心和測量點保持豎直上下的位置關系。然而，在有些情況下，測量人員很難到達測量點的位置，或者測量點周圍的環境比較危險，威脅到測量員的人身安全（例如坡度太大且沒有攀爬道路的邊坡、已經發現較大變形隨時可能發生滑坡的危險邊坡等），但這些測量點對整個監測工作的意義又非常重要而必須測量。這就要求有一種可以在第一次安裝之后，棱鏡桿可以始終保持與測量點的水平面垂直（即棱鏡中心和測量點的連線垂直于水平面）的反射棱鏡裝置，而且棱鏡的鏡面始終保持面向設計架設測量儀器的工作基點的方向。這樣，在后續的測量工作中，測量人員就可以在不到達測量點立鏡的情況下直接在工作基點上使用測量儀器對測量點進行高精度的數據采集。?

本發明裝置的使用既能保證了測量數據的高精度獲取，又提高了測量員工作中的安全系數，同時還能提高數據采集的效率。具有較高的安全價值、經濟價值和社會價值。?

發明內容:

本發明的目的在于克服現有的測量激光反射棱鏡需要人工將其搬運至測量目標點上且需要人工調整使其棱鏡中心點和測量點的連線垂直于水準面的缺陷，提供一種監測點的設計方案并提供一種只需一次安裝，就能依靠裝置自身的設計原理進行自動調整使棱鏡的中心點與測量點的連線垂直于水準面的裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案：?

將監測點設計為圖1所示的A點，A點會隨著整個裝置安放處的基礎的變動而變動，可以真實的反應出裝置所處位置的變形情況。

????測量工作人員在進行數據采集時，用激光類測量儀器發射的激光束打在B點，激光束經過反射棱鏡的反射返回測量儀器，從而計算出B點的坐標值。圖1中所示的A點和B點的平面坐標是相同的，且用B點的高程減去A點和B點的距離d就能得到A點的高程值。?

裝置在隨著所處地點的變形發生移動的過程中不可避免的會發生傾斜，B點和A點在平面位置上會出現偏離，該裝置將這一偏離量分解并將B點調整到A點的正上方。具體的工作原理為（涉及到的部件對應的名稱及代號如圖3所示）：?

金屬重錘（9）在重力作用下向其能達到的最低點移動，從而達到重力勢能最低的穩定狀態。金屬重錘（9）和激光反射棱鏡（1）通過剛性桿（4）連接，在金屬重錘的帶動下，B點和A點的水平位置偏移量通過橫向連桿（6）和水平位置偏量分解機（7）中的套在橫向連桿（6）上的管（701）的共同作用分解到垂直于橫向連桿（6）的方向上并降低為零，B點和A點的水平位移偏移量通過水平位置偏量分解機（7）中的突出軸心（702）和剛性桿（4）中的位于前后方向的孔（401）的共同作用分解到平行于橫向連桿（6）的方向上并降低為零。剛性桿（4）中的位于側面的孔（402）的作用在于剛性桿（4）和水平位置偏量分解機（7）的安裝和剛性桿（4）在水平位置偏量分解機上轉動時有轉動的余地。

設計兩個由防竄螺絲（2）和防偏輪圈（3）組成的起固定作用的裝置防止水平位置偏量分解機（7）在橫向連桿上的左右滑動。該設計中的防偏輪圈的作用還在于用防偏輪圈（3）與防竄螺絲（2）之間的滾動摩擦力代替水平位置偏量分解機（7）與防竄螺絲（2）之間的滑動摩擦力從而減少水平位置偏量分解機（7）在降低垂直于橫向連桿（6）的A點和B點的水平位置偏差時所受的阻力。?