本實用新型屬于隧道施工裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測隧道施工平整度的激光掃描儀裝置。

背景技術(shù)：

我國屬于多山國家，特別是我國中西部地區(qū)，隧道在我國山區(qū)鐵路、公路的修建中都占有很大的比例。目前，我國的隧道工程中越來越多的采用新奧法進行施工。采用新奧法施工，施工原則為“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”。Ⅱ類圍巖采用分部開挖法施工；Ⅲ類圍巖采用微臺階法開挖，預裂爆破；Ⅳ類圍巖采用全斷面法施工（Ⅳ類圍巖偏下時，采用臺階法施工），光面爆破技術(shù)；斷層破碎帶采用中隔墻法施工。新奧法構(gòu)建隧道的主要特點是通過許多量測手段對開挖后隧道圍巖動態(tài)進行監(jiān)測，并以此來指導隧道支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工。作為新奧法隧道施工的重要組成部分，隧道施工對其平整度監(jiān)控量測的準確、及時與否，直接關(guān)系到工程質(zhì)量安全的問題。如何進行快速、準確的隧道施工，發(fā)明監(jiān)測隧道施工平整度的新技術(shù)、新設(shè)備是促進隧道施工建設(shè)的重要課題。

當前我國現(xiàn)行的監(jiān)測儀器包括：收斂計、鋼掛尺、水準儀、全站儀等，但由于收斂計、鋼掛尺、水準儀都由于測量精度不高，受隧道施工影響較大，易對隧道施工造成阻礙，且數(shù)據(jù)的儲存、傳輸、處理、分析等工作量大，工程應用不方便。傳統(tǒng)測量概念里，所測的的數(shù)據(jù)最終輸出的都是二維結(jié)果(如CAD出圖)，在測量儀器里全站儀，GPS比重居多，但測量的數(shù)據(jù)都是二維形式的，在逐步數(shù)字化的今天，三維已經(jīng)逐漸的代替二維，因為其直觀是二維無法表示的，三維激光掃描儀每次測量的數(shù)據(jù)不僅僅包含X，Y，Z點的信息，還包括R,G,B顏色信息，同時還有物體反色率的信息，這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實再現(xiàn)的感覺，是一般測量手段無法做到的，所以要保證隧道施工的高精度的監(jiān)測辦法，就應該考慮采用新設(shè)備，新儀器來進行監(jiān)測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)岢鲆环N用于檢測隧道施工平整度的激光掃描儀裝置，采用此裝置能夠?qū)λ淼酪呀?jīng)施工的部分進行拱頂沉降變化的測量，快速準確的獲得其三維點云圖，DEM圖和DSM圖，并利用計算機進行自動處理獲得對隧道已經(jīng)施工部分的監(jiān)測，看其施工平整度是否達標。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出以下技術(shù)方案：用于檢測隧道施工平整度的激光掃描儀裝置，它包括平鋪導軌，所述平鋪導軌上滾動配合有車輪，所述車輪上支撐安裝有車架，所述車架上通過旋轉(zhuǎn)鉸接頭鉸接有多個可伸縮式鋼腳架，所述可伸縮式鋼腳架的頂部通過連接桿安裝有掃描儀固定裝置，所述掃描儀固定裝置的中間部位安裝有矩形托盤，所述矩形托盤上安裝有激光掃描儀器；所述車架上設(shè)置有多個數(shù)據(jù)輸出孔，所述數(shù)據(jù)輸出孔內(nèi)部安裝有信號傳輸線，所述信號傳輸線與激光掃描儀器相連，所述信號傳輸線的另一端與數(shù)據(jù)存儲裝置相連。

所述車架的上部安裝有把手。

所述連接桿上安裝有激光掃描調(diào)節(jié)裝置。

所述激光掃描儀器采用相位干涉法激光掃描系統(tǒng)。

本實用新型有如下有益效果：

1、采用此裝置能夠保證隧道監(jiān)測的真實性，可以杜絕隧道監(jiān)測的人為影響，根據(jù)對隧道已經(jīng)施工部分進行監(jiān)測，其真實監(jiān)測結(jié)果可以檢測隧道施工平整度，減少不必要的損失，更是保證了隧道施工的安全性，降低了隧道施工中的風險，提高了隧道施工的質(zhì)量；同時高精度、高效率的激光掃描更是節(jié)約了大量的時間，滑動式的新型激光掃描儀器操作方便、簡單、快捷，更是節(jié)約了大量的人為操作時間，其收集的數(shù)據(jù)可以快速的轉(zhuǎn)交給業(yè)主單位，更好的滿足了其施工質(zhì)量和信息化施工的要求；節(jié)省了人力、物力，節(jié)約了成本，提高了工作效率。

2、本裝置采用相位干涉法激光掃描系統(tǒng)，利用激光光線的連續(xù)波發(fā)射，根據(jù)光學干涉原理確定干涉相位的測量方法，適用于近距離測量，測量范圍一般小于50m，每一秒可測量10000到500000個點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：激光掃描儀器1、矩形托盤2、掃描儀固定裝置3、連接桿4、激光掃描調(diào)節(jié)裝置5、數(shù)據(jù)輸出孔6、把手7、可伸縮式鋼腳架8、旋轉(zhuǎn)鉸接頭9、車輪10、平鋪導軌11。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

如圖1，用于檢測隧道施工平整度的激光掃描儀裝置，它包括平鋪導軌11，所述平鋪導軌11上滾動配合有車輪10，所述車輪10上支撐安裝有車架，所述車架上通過旋轉(zhuǎn)鉸接頭9鉸接有多個可伸縮式鋼腳架8，所述可伸縮式鋼腳架8的頂部通過連接桿4安裝有掃描儀固定裝置3，所述掃描儀固定裝置3的中間部位安裝有矩形托盤2，所述矩形托盤2上安裝有激光掃描儀器1；所述車架上設(shè)置有多個數(shù)據(jù)輸出孔6，所述數(shù)據(jù)輸出孔6內(nèi)部安裝有信號傳輸線，所述信號傳輸線與激光掃描儀器1相連，所述信號傳輸線的另一端與數(shù)據(jù)存儲裝置相連。

進一步的，所述車架的上部安裝有把手7。通過把手7能夠方便整個裝置的移動，提高了靈和性。

進一步的，所述連接桿4上安裝有激光掃描調(diào)節(jié)裝置5。通過激光掃描調(diào)節(jié)裝置5能夠方便對激光掃描儀器1進行調(diào)節(jié)。

進一步的，所述激光掃描儀器1采用相位干涉法激光掃描系統(tǒng)。利用激光光線的連續(xù)波發(fā)射，根據(jù)光學干涉原理確定干涉相位的測量方法，適用于近距離測量，測量范圍一般小于50m，每一秒可測量10000到500000個點。

進一步的，激光掃描技術(shù)是一種先進的全自動、高精度的立體掃描技術(shù)，又稱為“實景復制技術(shù)”，是一種基于面的采集方式，是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。它突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型。其主要特點能夠快速、準確和非接觸的獲取物體表面的三維數(shù)據(jù)信息，具有實時性、主動性和較好的適應性，可以對柔性、形狀復雜、曲面不規(guī)則的物體進行高精度、快速的掃描，且還原性較好，所得點云數(shù)據(jù)經(jīng)過直接傳輸?shù)接嬎銠C自動處理得到隧道施工的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不需要復雜的后期數(shù)據(jù)過程。

本實用新型的工作過程和工作原理為：

步驟一：在所要測量的隧道內(nèi)按照要求布設(shè)標靶點；

步驟二：根據(jù)隧道監(jiān)測的長度確定采用一站掃描還是多站掃描；

步驟三：在隧道內(nèi)部平鋪可供儀器滑動的平鋪導軌11；

步驟四：在適當?shù)奈恢眉茉O(shè)儀器，開啟儀器后可沿著指定平鋪導軌11滑動對隧道進行全斷面掃描；

步驟五：根據(jù)監(jiān)測需要放下可伸縮式鋼腳架8可對隧道橫斷面進行定點掃描；

步驟六：等待掃描完成后將數(shù)據(jù)導入計算機中；

步驟七：應用三維數(shù)據(jù)處理軟件，將掃描所得的點云數(shù)據(jù)經(jīng)過配準步驟生成三維模型；

步驟八：結(jié)合同一隧道不同時間經(jīng)由步驟一至步驟七生成的三維模型從而生成對比模型，選定特定的斷面以及特征點便可以生成相應位置的變化量分析圖以及變化量分析表，從而完成規(guī)范規(guī)定的隧道施工平整度監(jiān)控必測項目,滿足對施工控制的要求。

通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。