一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞的制作方法

1.本发明涉及土工实验装置技术领域，特别是涉及一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞。


背景技术：

2.涵洞，是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道(过水通道)，通过这种结构可以让水从公路的下面流过。
3.现有技术中对涵洞的测绘多是直接实地勘测，这种方式存在以下问题：涵洞内环境复杂，测绘装置受环境的影响，测绘数值与实际数值之间的误差值较大，不能比较真实直观的体现测绘数据；实地勘测工作量大，成本高，基于此提出一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞，可实现在实验室模拟涵洞进行测绘。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞，包括：
6.支撑装置，所述支撑装置包括若干伸缩式支撑杆，所述伸缩式支撑杆为u型结构，所述伸缩式支撑杆的开口向下；
7.油布，所述油布罩设在所述伸缩式支撑杆外壁，若干所述伸缩式支撑杆与所述油布之间形成两端连通的通道；
8.连接装置，所述连接装置安装在任意相邻两所述伸缩式支撑杆之间；
9.地板，所述地板设置有若干块，若干块所述地板分别设置在若干所述伸缩式支撑杆之间，所述地板顶面设置有若干凸起；
10.调节装置，所述调节装置包括角度调节机构和高度调节机构，所述角度调节机构和所述高度调节机构分别固定在所述地板底面，所述角度调节机构固定在所述高度调节机构的两侧；
11.雾气生成装置，所述雾气生成装置安装在任一所述伸缩式支撑杆上；
12.照明件；所述照明件固定连接在位于中部的所述伸缩式支撑杆上；
13.附加块，所述附加块设置有若干个，若干个所述附加块均设置在所述伸缩式支撑杆上。
14.优选的，所述连接装置包括两铰接杆，两所述铰接杆的中部通过转轴铰接，两所述铰接杆的两端分别铰接有安装块，所述安装块上开设有卡槽，所述伸缩式支撑杆侧壁固定连接有滑杆，所述安装块通过所述卡槽滑动卡接在所述滑杆上，所述卡槽两相对侧壁上开设有滑槽，所述滑槽内设置有球头座，所述球头座上转动设置有滚珠，所述滚珠与所述滑杆外壁滑动配合，所述球头座远离所述滚珠的一侧固定连接有滑套，所述滑套内滑动连接有
滑杆，所述滑杆一端固定连接在所述滑槽内，所述滑套外套设有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与所述球头座、所述滑槽内壁固定连接；所述卡槽侧壁安装有限位件，所述限位件与所述滑杆侧壁限位配合。
15.优选的，所述限位件包括防滑块，所述卡槽侧壁开设有安装槽，所述安装槽的轴线与所述滑杆的轴线垂直设置，所述防滑块滑动设置在所述安装槽内，所述防滑块一侧与所述滑杆侧壁接触配合，所述防滑块另一侧固定连接有套筒，所述安装槽侧壁开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺栓，所述螺栓一端套设在所述套筒内并与所述防滑块远离所述滑杆的一侧抵接；所述套筒外壁套设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述安装槽内壁固定连接，所述第二弹簧另一端与所述防滑块固定连接。
16.优选的，所述高度调节机构包括支撑块，所述支撑块内开设有空腔，所述空腔内滑动连接有垫块，所述垫块底面固定连接有第三弹簧的一端，所述第三弹簧的另一端与所述空腔底壁固定连接，所述垫块顶端固定连接有连接杆，所述连接杆一端贯穿所述空腔顶壁并固定连接轴的中部，所述地板底面固定连接有轴承座，所述连接轴转动连接在所述轴承座上，所述角度调节机构固定连接在所述支撑块的两侧。
17.优选的，所述角度调节机构包括固定连接在所述支撑块侧壁的固定块，所述固定块远离所述支撑块的一侧铰接有电动伸缩杆的固定端，所述电动伸缩杆的输出端铰接有固定板，所述固定板滑动连接在所述地板底面，所述电动伸缩杆与所述地板底面之间呈角度设置。
18.优选的，所述伸缩式支撑杆包括两个第一连接杆，两所述第一连接杆的顶端固定连接有长度调节件，所述长度调节件顶端固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆呈l型设置，两所述第二连接杆相互靠近的一端设置有所述长度调节件，所述长度调节件分别与两所述第二连接杆固定连接，所述第一连接杆的底端安装有万向轮。
19.优选的，所述长度调节件包括两个螺纹杆，两所述螺纹杆之间螺纹连接有螺纹套，若干所述螺纹杆远离所述螺纹套的一端分别与所述第一连接杆的顶端、所述第二连接杆的两端固定连接。
20.优选的，所述照明件包括led充电灯，所述第二连接杆上固定连接有挂钩，所述led充电灯挂设在所述挂钩上。
21.优选的，所述雾气生成装置包括烟雾机，所述第二连接杆远离所述油布的侧壁上固定连接有安装架，所述烟雾机放置在所述安装架上。
22.优选的，所述附加块的截面形状为正多边形。
23.本发明公开了以下技术效果：本发明的测绘装置选用搭载有激光雷达的轮式机器人，本发明使用时，首先通过连接装置将伸缩式支撑杆展开，伸缩式支撑杆展开之后将油布罩设在伸缩式支撑杆外，使得装置形成两端具有开口的通道，然后将地板铺设在通道内，并将雾气生成装置、照明件和附加块均安装在通道内，最后将轮式机器人放置在地板上，沿地板预设路线行进，调节装置的设置可对地板的高度和角度进行调节，使得地板模拟实际情况下的坡度，附加块的设置可改变局部位置的形状，模拟涵洞内局部地区出现形变时装置的测绘结果，同时在地板上设置凸起，用于模拟实际状态的颠簸情况。本发明针对排洪涵洞这一具体环境进行实验环境的搭建，尽可能还原真实洪洞环境，模拟洪洞内部的复杂环境并实现对变量的人为控制，检测在复杂环境下，装置通过扫描后测绘出的排洪涵洞形变量
与实际情况下排洪涵洞形变量的差值，以便后续在实际测绘过程中进行排洪涵洞形变量的判断。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞的轴测图；
26.图2为图1中a处的放大图；
27.图3为本发明安装块主视图的剖视图；
28.图4为本发明调节装置的结构示意图。
29.其中，1、伸缩式支撑杆；101、第一连接杆；102、第二连接杆；2、油布；3、地板；4、附加块；5、铰接杆；6、安装块；7、卡槽；8、滑槽；9、球头座；10、滚珠；11、滑套；12、滑杆；13、第一弹簧；14、防滑块；15、安装槽；16、套筒；17、螺栓；18、第二弹簧；19、支撑块；20、空腔；21、垫块；22、第三弹簧；23、连接杆；24、连接轴；25、轴承座；26、固定块；27、电动伸缩杆；28、固定板；29、烟雾机；30、安装架；31、led充电灯；32、万向轮；33、凸起；34、螺纹杆；35、螺纹套；36、滑杆。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.实施例1：
33.本发明提供一种便携式的、用于测绘的模拟排洪涵洞，包括：
34.支撑装置，支撑装置包括若干伸缩式支撑杆1，伸缩式支撑杆1为u型结构，伸缩式支撑杆1的开口向下；
35.油布2，油布2罩设在伸缩式支撑杆1外壁，若干伸缩式支撑杆1与油布2之间形成两端连通的通道；
36.连接装置，连接装置安装在任意相邻两伸缩式支撑杆1之间；
37.地板3，地板3设置有若干块，若干块地板3分别设置在若干伸缩式支撑杆1之间，地板3顶面设置有若干凸起33；
38.调节装置，调节装置包括角度调节机构和高度调节机构，角度调节机构和高度调节机构分别固定在地板3底面，角度调节机构固定在高度调节机构的两侧；
39.雾气生成装置，雾气生成装置安装在任一伸缩式支撑杆1上；
40.照明件；照明件固定连接在位于中部的伸缩式支撑杆1上；
41.附加块4，附加块4设置有若干个，若干个附加块4均设置在伸缩式支撑杆1上。
42.本发明的测绘装置选用搭载有激光雷达的轮式机器人，本发明使用时，首先通过连接装置将伸缩式支撑杆1展开，伸缩式支撑杆1展开之后将油布2罩设在伸缩式支撑杆1外，使得装置形成两端具有开口的通道，然后将地板3铺设在通道内，并将雾气生成装置、照明件和附加块4均安装在通道内，最后将轮式机器人放置在地板3上，沿地板3预设路线行进，调节装置的设置可对地板3的高度和角度进行调节，使得地板3模拟实际情况下的坡度，附加块4的设置可改变局部位置的形状，模拟涵洞内局部地区出现形变时装置的测绘结果，同时在地板3上设置凸起33，用于模拟实际状态的颠簸情况。
43.本发明中模拟排洪涵洞整体长度为4米，考虑到坡度升高时，地板3水平长度会减少，因此经过计算，地板3整体长度定为4.2m，宽度为1.4m，厚度为30mm。地板3共可分为三段，每段长度1.4m。
44.进一步的，连接装置包括两铰接杆5，两铰接杆5的中部通过转轴铰接，两铰接杆5的两端分别铰接有安装块6，安装块6上开设有卡槽7，伸缩式支撑杆1侧壁固定连接有滑杆36，安装块6通过卡槽7滑动卡接在滑杆36上，卡槽7两相对侧壁上开设有滑槽8，滑槽8内设置有球头座9，球头座9上转动设置有滚珠10，滚珠10与滑杆36外壁滑动配合，球头座9远离滚珠10的一侧固定连接有滑套11，滑套11内滑动连接有滑杆12，滑杆12一端固定连接在滑槽8内，滑套11外套设有第一弹簧13，第一弹簧13两端分别与球头座9、滑槽8内壁固定连接；卡槽7侧壁安装有限位件，限位件与滑杆36侧壁限位配合。铰接杆5与安装块6之间通过万向球和球座铰接。
45.进一步的，限位件包括防滑块14，卡槽7侧壁开设有安装槽15，安装槽15的轴线与滑杆36的轴线垂直设置，防滑块14滑动设置在安装槽15内，防滑块14一侧与滑杆36侧壁接触配合，防滑块14另一侧固定连接有套筒16，安装槽15侧壁开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺栓17，螺栓17一端套设在套筒16内并与防滑块14远离滑杆36的一侧抵接；套筒16外壁套设有第二弹簧18，第二弹簧18一端与安装槽15内壁固定连接，第二弹簧18另一端与防滑块14固定连接。
46.为使得装置具备折叠回收的效果，在伸缩式支撑杆1之间设置连接装置，当需要将装置展开时，松开安装块6上的螺栓17，在第二弹簧18的作用的下，防滑块14向安装槽15内滑动，此时滚珠10与滑杆36接触并且相对滑动，使得两铰接杆5之间的夹角可调，从而实现相邻两伸缩式支撑杆1之间距离的调节，当需要固定时，旋转螺栓17，使得防滑块14与滑杆36外壁之间抵接，实现安装块6的固定，防滑块14选用表面粗糙度较大的硬质胶块。
47.进一步的，高度调节机构包括支撑块19，支撑块19内开设有空腔20，空腔20内滑动连接有垫块21，垫块21底面固定连接有第三弹簧22的一端，第三弹簧22的另一端与空腔20底壁固定连接，垫块21顶端固定连接有连接杆23，连接杆23一端贯穿空腔20顶壁并固定连接轴24的中部，地板3底面固定连接有轴承座25，连接轴24转动连接在轴承座25上，角度调节机构固定连接在支撑块19的两侧。
48.进一步的，角度调节机构包括固定连接在支撑块19侧壁的固定块26，固定块26远离支撑块19的一侧铰接有电动伸缩杆27的固定端，电动伸缩杆27的输出端铰接有固定板28，固定板28滑动连接在地板3底面，电动伸缩杆27与地板3底面之间呈角度设置。
49.当需要进行高度调节时，两电动伸缩杆27同步伸出或是缩回相同的距离，此时地
板3通过轴承座25带动连接轴24移动，连接轴24带动连接杆23和垫块21在空腔20内滑动，实现地板3高度的调节，当需要对地板3的角度进行调节时，两电动伸缩杆27中的一个伸出，另一个收回，从而使得地板3的角度发生偏转。
50.进一步的，伸缩式支撑杆1包括两个第一连接杆101，两第一连接杆101的顶端固定连接有长度调节件，长度调节件顶端固定连接有第二连接杆102，第二连接杆102呈l型设置，两第二连接杆102相互靠近的一端设置有长度调节件，长度调节件分别与两第二连接杆102固定连接，第一连接杆101的底端安装有万向轮32。
51.进一步的，长度调节件包括两个螺纹杆34，两螺纹杆34之间螺纹连接有螺纹套35，若干螺纹杆34远离螺纹套的一端分别与第一连接杆101的顶端、第二连接杆102的两端固定连接。
52.通过旋转螺纹套35调节两螺纹杆34之间的距离，实现伸缩式支撑杆1的伸缩变化，从而控制形成涵洞的体积。
53.进一步的，照明件包括led充电灯31，第二连接杆102上固定连接有挂钩，led充电灯31挂设在挂钩上。
54.进一步的，雾气生成装置包括烟雾机29，第二连接杆102远离油布2的侧壁上固定连接有安装架30，烟雾机29放置在安装架30上。
55.进一步的，附加块4的截面形状为正多边形。
56.附加块4的截面形状设置为正多边形，便于计算附加块4的体积，进而和探测器测得的数据进行比较，得出探测误差值。
57.具体实施过程：首先松开安装块6上的螺栓17，在第二弹簧18的作用的下，防滑块14向安装槽15内滑动，此时滚珠10与滑杆36接触并且相对滑动，使得两铰接杆5之间的夹角可调，将伸缩式支撑杆1展开，伸缩式支撑杆1展开之后将油布2罩设在伸缩式支撑杆1外，使得装置形成两端具有开口的通道，然后将地板3铺设在通道内，并将烟雾机29、led充电灯31和附加块4均安装在通道内并且打开，通过两电动伸缩杆27的伸出或收回调整地板3的高度和倾斜角度，使得地板3模拟实际情况下的坡度，最后将轮式机器人放置在地板3上，沿地板3预设路线行进，通过计算器接收轮式机器人反馈的信号进行涵洞的模型构建，最后将其与实际情况下的模型进行对比，得出测绘的误差值，为后续的实地勘测提供误差值的补偿。
58.实施例2：
59.区别于实施例1，滑杆36和卡槽7的截面形状均为弧形，如此设置使得滑杆36与卡槽7之间相对可转动，从而使得若干个伸缩式支撑杆1构成的涵洞可呈蜿蜒状，模拟实际状况下排洪涵洞的形状。
60.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
61.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。