[發(fā)明專利]一種基于激光測距的地表裂縫監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910160947.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109916309A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋許根;王志勇;王哲;陳海波;柏威偉;謝書萌
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

本發(fā)明屬于巖土工程地表監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種激光測距的地表裂縫監(jiān)測裝置及方法，通過在地表裂縫的兩側(cè)埋設(shè)固定樁，然后在固定樁上分別安裝激光對準板和激光測距儀，通過智能終端遠程控制激光測距儀，激光測距儀發(fā)射激光束至激光對準板后反射回來便可測得距離值，測量結(jié)果可以在智能終端上顯示、儲存。一段時間后再重復(fù)上述操作進行測量便可得到地表裂縫的寬度變化情況。該測量裝置不需要埋設(shè)傳感器，測量量程大，范圍廣，監(jiān)測點安全可靠不易損害，通過智能終端遠程控制，測量時不需要測量人員進入危險的裂縫區(qū)域，保障了測量人員的人身安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程地表監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主題名稱。

背景技術(shù)

隨著工程建設(shè)的迅速發(fā)展，公路邊坡開挖、鐵路邊坡開挖和深大基坑開挖也越來越多，開挖往往會引起坡體地表和基坑周邊出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，甚至引起滑坡和垮塌，造成巨大的經(jīng)濟損失和不良社會影響，而對地表裂縫進行精確監(jiān)測，能為邊坡和基坑安全穩(wěn)定性評估提供依據(jù)，具有重要意義。目前，地表裂縫傳統(tǒng)監(jiān)測方法主要有以下兩種：(1)在裂縫關(guān)鍵位置埋設(shè)騎縫觀測樁，或用米尺直接測量裂縫寬度，這些方法簡便易行，適合群測群防，但測量精度低，無法獲得準確的裂縫寬度變化信息；(2)埋設(shè)傳感器的監(jiān)測方法，該方法測量精度較高，在構(gòu)筑物等小裂縫監(jiān)測中應(yīng)用較為廣泛，但是對于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的寬大裂縫，由于尺度較大，受熱脹冷縮的影響，容易引起較大誤差；且邊坡與滑坡等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測覆蓋范圍廣，達幾十平方公里，埋設(shè)傳感器與光纜價格高昂。

專利CN103487373公布了一種鋼尺+收斂計的邊坡裂縫監(jiān)測裝置及方法，該方法在測量精度上比簡易測量方法高，成本也相對于埋設(shè)傳感器的方法低廉，但該方法存在以下不足：(1)該方法需要攜帶鋼尺與收斂計，當裂縫兩側(cè)監(jiān)測樁埋設(shè)距離較大時，攜帶鋼尺不方便；(2)較長的鋼尺樁受熱脹冷縮的影響大，也容易引起測量誤差；(3)用該方法進行監(jiān)測，測量人員必須進入裂縫內(nèi)側(cè)監(jiān)測樁架設(shè)鋼尺，裂縫內(nèi)側(cè)是相對不穩(wěn)定區(qū)域，尤其是對于邊坡的大裂縫內(nèi)側(cè)區(qū)域，隨時存在滑坡的風險，監(jiān)測人員的人身安全無法得到保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中地表裂縫測量精度低且測量難度大的問題。

為此，本發(fā)明提供了一種基于激光測距的地表裂縫監(jiān)測裝置，包括激光測距儀、激光對準板、第一水泥固定樁、第二水泥固定樁及智能終端，所述智能終端與所述激光測距儀通信連接，所述激光對準板與所述第一水泥固定樁固定連接，所述激光測距儀與所述第二水泥固定樁活動連接，所述第一水泥固定樁及第二水泥固定樁分別位于地表裂縫的兩側(cè)且伸入地下固定，且所述激光對準板位于所述激光測距儀內(nèi)的激光發(fā)射器所發(fā)出的激光光路上。

優(yōu)選地，所述第二水泥固定樁上設(shè)有擋板，所述擋板位于所述激光測距儀的上方，且所述擋板覆蓋所述激光測距儀。

優(yōu)選地，所述激光測距儀設(shè)有連接端部，所述第二水泥固定樁上設(shè)有基座，所述基座與可旋轉(zhuǎn)底座的一端螺紋連接，所述可旋轉(zhuǎn)底座的另一端與所述連接端部活動連接。

優(yōu)選地，所述第二水泥固定樁上設(shè)有凹槽，所述基座位于所述凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述可旋轉(zhuǎn)底座的另一端可旋轉(zhuǎn)設(shè)有球型底座，所述球型底座內(nèi)設(shè)有行星齒輪和固定齒輪，所述行星齒輪與所述固定齒輪嚙合。

優(yōu)選地，所述球型底座內(nèi)固定連接有電機，所述電機輸出軸與所述固定齒輪連接，所述遙控器上設(shè)有手柄，所述手柄用于控制所述電機旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述智能終端上設(shè)有用于遠程控制所述激光測距儀的開啟和關(guān)閉的操控界面。

優(yōu)選地，所述激光測距儀的端部設(shè)有攝像頭，所述攝像頭與所述激光發(fā)射器平行設(shè)置，所述攝像頭與所述智能終端通信連接。

優(yōu)選地，所述第一水泥固定樁及第二水泥固定樁均為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)或預(yù)制結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種基于激光測距的地表裂縫監(jiān)測方法，包括：