[發明專利]一種用于識別拱架安裝位置的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010776879.4
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111878172A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 邵凡;林叔斌;張惠斌;潘維
• 申請（專利權）人: 長沙科達智能裝備股份有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21D11/18;G01S17/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;袁穎華

一種用于識別拱架安裝位置的裝置及方法，其是以已架設拱架為基準，安裝二個處于同一水平面上、平行且朝向一致的激光測距傳感器，并使該二個激光測距傳感器發出的光束面之間的垂直距離則為隧道施工參數中兩榀拱架之間的間距，而可根據已架設拱架的激光測距傳感器測出的與已架設拱架的測繪點之間的間距確定待架設拱架的激光測距傳感器與待架設拱架的測繪點之間的間距，如此，在進行架拱施工時，能展示出拱架的合理安裝位置，從而引導操作人員進行拱架安裝，能提升施工效率，降低操作手的勞動強度。

技術領域

本發明涉及一種用于識別拱架安裝位置的裝置及方法，具體涉及一種根據隧道施工參數要求，在安裝支架上安裝好光源設備，在進行架拱操作時開啟該光源，直觀地展示出拱架的合理安裝位置，引導拱架的安裝，以提升施工效果，降低操作手的勞動強度。

背景技術

隧道施工工藝中，對各榀鋼拱架的安裝位置有明確的參數要求，拱架安裝的質量對隧道施工的質量有至關重要的作用。

拱架安裝位置的參數中，結合參見圖1，單榀拱架10在隧道面上的測繪點20距離隧道中心點30的直線長度L1以及相鄰兩榀拱架之間的垂線距離L2至關重要。但是，現有拱架的安裝位置確定，一般是先由人工通過眼睛觀察，將拱架移動至預估的大體安裝位置，再通過尺子等測量工具，以已經安裝好的拱架為基準，再加入人工測量的前一安裝好的拱架的安裝偏差值ΔL1，得出待安裝的拱架的準確位置，由人工調整到位后安裝。由于人工測量繁瑣，且在隧道施工環境下，容易出現偏差，一旦偏差超出允許范圍，便會產生質量事故，影響工程進度。

為此需要開發設計一種可識別拱架安裝位置裝置及方法，根據隧道施工的參數要求，識別出拱架的準確安裝位置，以提升施工效率，保障施工質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對上述現有技術中在拱架安裝過程中缺乏有效的拱架安裝指引方法及拱架安裝位置檢測手段的不足，提供一種用于識別拱架安裝位置的裝置及方法，根據工藝設計參數和測繪的校準參數，確定好拱架安裝姿態，實時檢測拱架的姿態，通過該裝置的人機交互系統，高效指引工人進行拱架安裝。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種用于識別拱架安裝位置的裝置，其包括第一激光測距傳感器和第二激光測距傳感器；該第一激光測距傳感器位于隧道施工面的已架設拱架的下方，其發出的激光形成的光束面與已架設拱架在同一垂直平面上；該第二激光測距傳感器與第一激光測距傳感器在同一水平面上，平行設置且朝向一致，且該第一激光測距傳感器與第二激光測距傳感器所發出的光束面之間的垂直距離等于隧道施工參數中兩榀拱架之間的間距。

較佳的，所述裝置還包括安裝平臺，該第一和第二激光測距傳感器皆設置于該安裝平臺上。較佳的，所述裝置還包括水平儀，該水平儀設置于該安裝平臺上，用于指示或調節安裝平臺的水平狀態。較佳的，所述安裝平臺上設置有二平行的導軌，以便于第一激光測距傳感器、第二激光測距傳感器及水平儀的安裝移動。

本發明同時提供一種用于行識別拱架安裝位置的方法，該方法步驟如下：

A.于隧道施工面的已架設拱架下方安裝第一激光測距傳感器，使該第一激光測距傳感器發出的激光形成的光束面與已架設拱架在同一垂直平面上；

B.沿隧道面安裝第二激光測距傳感器，使第二激光測距傳感器與第一激光測距傳感器在同一水平面上，且相互平行、朝向一致；同時使該第二激光測距傳感器與第一激光測距傳感器所發出的光束面之間的垂直距離等于隧道施工參數中兩榀拱架之間的間距；

C.開啟第一激光測距傳感器和第二激光測距傳感器，由于該第二激光測距傳感器與第一激光測距傳感器所發出的光束面之間的垂直距離等于隧道施工參數中兩榀拱架之間的間距，因此，第二激光測距傳感器發出的光束面即為待架設拱架在隧道面的安裝平面；獲取第一激光測距傳感器與已架設拱架上的測繪點之間的距離，以此距離確定待架設拱架上對應的測繪點與第二激光測距傳感器之間的距離。