CN101685013A - 一柱一桩测量校正装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一柱一桩的测量校正装置。包括圆管，其特征在于：在一封闭的较长圆管内，自上而下在圆管的中心用螺杆挂有一根下端有重坠的钢丝绳，在靠近重坠的上部挂有一个其中心固定在钢丝绳上并接有导线的金属棒，在圆管内与金属棒相对应的位置处装有若干块独立的与金属棒有一定间距的弧形导电块，每块弧形导电块通过导线分别与一发光灯泡及电源连接。本发明的优点是具有直接、快速的特点。它直接测量物体本身，反映物体的垂直度及倾斜方向，无需通过换算或其他间接的方法即可得到相应数据。垂直度的精度可以通过上部螺杆调节。运用本方法，内置钢立柱中的圆管可回收重新循环使用，节省造价，其它辅助措施也可循环使用，具有经济高节省的特点。

Description

一柱一桩测量校正装置
技术领域
本发明涉及一种测量校正装置，特别是一种一柱一桩的测量校正装置。
背景技术
一柱一桩在桩基施工中运用广泛，即在钻孔灌注桩上部插入一根钢立柱，然后浇筑混凝土，作为基坑支撑体系中的承重结构，甚至有时也可作为地上建筑的承重结构。为达到一定的承载力，一柱一桩的钢立柱插入钻孔灌注桩后，其垂直度必须满足设计的要求，所以施工中对钢立柱在下放到设计标高前对其垂直度要进行校正。目前，一柱一桩通常的校正方法是：灌注桩成孔完毕后，在桩位上放置一个钢制的校正架。同时在钢立柱上接一段约2米长的桩帽(标高超出地面)，将钢立柱与钻孔灌注桩的钢筋笼的吊筋焊接后一起下放到桩孔中。当达到设计标高后，一般在地面以上只能看到桩帽，此时用校正架上的螺杆对桩帽稍加固定后在桩位的两个方向上架设经纬仪进行测量。然后利用相似三角形原理，通过观测桩帽的垂直度来判断钢立柱的垂直度。因为桩帽长度远小于钢立柱的长度，是短边控制长边的间接测量，测量精度比较低，一般仅有1/100左右，无法达到现在高层及超高层建筑的施工设计要求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中钢立柱因在地面以下其垂直度无法精确测量的问题，提供一种桩内柱体直接测量装置。本发明设计一柱一桩测量校正装置，包括圆管，其特征在于：在一封闭的较长圆管内，自上而下在圆管的中心用螺杆挂有一根下端有重坠的钢丝绳，在靠近重坠的上部挂有一个其中心固定在钢丝绳上并接有导线的金属棒，在圆管内与金属棒相对应的位置处装有若干块独立的与金属棒有一定间距的弧形导电块，每块弧形导电块通过导线分别与一发光灯泡及电源连接。金属棒的周边独立的弧形导电块有八块。金属棒为上窄下宽的倒圆锥体。金属棒的过顶点的垂直截面为等腰直角三角形，等腰直角三角形底边的一半长度等于高。分布在金属棒周边的导电块的内侧面位于一圆周上。圆管内的金属棒通过挂有重坠的钢丝绳，在重力作用下而垂直于地面。当圆管倾斜一定角度时，金属棒将与其周边的某一块或二块弧形导电块相接触，电路接通，此时与弧形导电块相对应连接的灯泡发亮；反之则灯泡不亮。本发明的优点是具有直接、快速的特点。它直接测量物体本身，反映物体的垂直度及倾斜方向，无需通过换算或其他间接的方法即可得到相应数据。而且垂直度的精度可以通过上部螺杆调节。运用本方法，内置钢立柱中的圆管可回收重新循环使用，节省造价，其它辅助措施也可循环使用，具有经济高节省的特点。
附图说明
图1为本发明的测量校正装置结构示意图，
图2为本发明的测量校正装置电路图一，
图3为本发明的测量校正装置电路图二，
图4为本发明的螺杆控制垂直精度示意图。
下面结合附图对本发明做详细说明。
具体施工方式
图中其特征在于：在一封闭的较长圆管1内，自上而下在圆管1的中心用螺杆2挂有一根下端有重坠3的钢丝绳4，在靠近重坠3的上部挂有一个其中心固定在钢丝绳4上并接有导线5的金属棒6，在圆管1内与金属棒6相对应的位置处装有若干块独立的与金属棒6有一定间距的弧形导电块7，弧形导电块7，每块弧形导电块7通过导线5分别与一发光灯泡8及电源9连接。金属棒6的周边独立的弧形导电块7有八块。金属棒6为上窄下宽的倒圆锥体。金属棒6的过顶点的垂直截面为等腰直角三角形，等腰直角三角形底边的一半长度等于高。分布在金属棒6周边的弧形导电块7的内侧面位于一圆周上，弧形导电块7由一圆形的胶木11固定。圆管1内的金属棒6通过挂有重坠3的钢丝绳4，在重力作用下而垂直于地面。当圆管1倾斜一定角度时，金属棒6将与其周边的某一块或二块弧形导电块7相接触，电路接通，此时与弧形导电块7相对应连接的发光灯泡8发亮；反之则发光灯泡8不亮。金属棒6与八块弧形导电块7及与弧形导电块7相连的发光灯泡8和电源9组成一个八条支路的并联电路。
实际施工时金属棒6和弧形导电块7均由铜制成，在地面将圆管1置于钢立柱柱内固定，在保证圆管1与钢立柱呈平行状态下，圆管1的垂直度与钢立柱的垂直度相同。将钢立柱与圆管1一同下放到桩孔中，上部搁置固定。由于重力作用，圆管1内钢丝绳3悬挂的铜制的金属棒6以及重坠3(为了保证垂直，重坠用铅铸)将保持竖向垂直的状态，此时圆管1与钢立柱是平行的。当钢立柱发生倾斜时，圆管1内的铜制的金属棒6及重坠3仍保持竖向垂直，则铜制的金属棒6会与分布在其四周的弧形导电块7相碰，此时铜制的金属棒6、与铜制的金属棒6相碰的弧形导电块7、与弧形导电块7相连的发光灯泡8则形成通路，发光灯泡8就会发亮。发光灯泡8是通过导线5连接到地面上的，便于操作人员观察，也同时可判断出钢立柱向发光灯泡8对应的弧形导电块7那侧发生了偏斜。由此可进行纠偏校正工作。发光灯泡8采用LED发光二极管，电源9为干电池，电压3伏。
对钢立柱进行纠偏校正，钢立柱的倾斜越来越小，达到一定程度时，铜制的金属棒6与弧形导电块7处于临界分离状态，电路不通，发光灯泡8熄灭。此时，垂直状态下的铜制的金属棒6的外边沿至其与弧形导电块7的接触点的距离与连接铜制的金属棒6的钢丝绳4长度的比值(即铜制的金属棒6在圆管1绝对垂直状态下和铜制的金属棒6在圆管1发生倾斜情况下所在位置之间的偏差值与钢丝绳4长度的比值)，就是圆管1——即钢立柱目前状态下的垂直度了。弧形导电块7是固定不动的，铜制的金属棒6距离弧形导电块7的距离是一个定值，由于铜制的金属棒6呈上细下粗圆锥形，圆锥的倾斜角为45度，它的底边一半长度与高是相等的，则当铜制的金属棒6上提时，其上升的尺寸与铜制的金属棒6和弧形导电块7相互间距离减少的尺寸是相同的。钢丝绳4可通过圆管顶端的螺杆2控制升降，即螺杆2旋转带动钢丝绳4上升，同时带动铜制的金属棒6上升，铜制的金属棒6上升其边缘接近弧形导电块7。螺杆2转动一周的螺距为已知(根据螺纹)，这样可以由螺杆2上升或下降单位螺距时转动的角度多少来控制钢丝绳4升降的尺寸(即螺杆2转动时，提升或下降单位长度时，螺杆2转动的角度与其相对应)，从而控制铜制的金属棒6与弧形导电块7之间的距离大小。距离越小精度越高。综上所述，在铜制的金属棒6最细处，铜制的金属棒6与弧形导电块7之间的距离，设定其为初始值D；螺杆2至铜制的金属棒6与弧形导电块7发生接触点之间的钢丝绳4长度为一恒值，设为L。钢立柱在此初始值下通过校正，当发光灯泡8熄灭，则其垂直度＝D/L。当螺杆2转动一个固定已知角度α，则铜制的金属棒6上升单位长度i，铜制的金属棒6与弧形导电块7距离缩小单位长度i，钢立柱在此状态下通过校正，当发光灯泡8熄灭，则此时其垂直度＝(D-i)/L。以此类推，可以得出螺杆2转动nα时(n为正整数且小于D)，对钢立柱进行校正后，发光灯泡8熄灭，其垂直度＝(D-ni)/L。
此外为了减少施工时重坠的晃动，可以在圆管1底部灌上机油10或其它液体，增加重坠3晃动时的阻尼。
由此，预先通过螺杆2的转动来界定垂直度目标，再通过观察发光灯泡8发光与否判定钢立柱倾斜方向来进行校正，就可达到相应垂直度要求。

Claims (5)

1、一柱一桩测量校正装置，包括圆管，其特征在于：在一封闭的较长圆管内，自上而下在圆管的中心用螺杆挂有一根下端有重坠的钢丝绳，在靠近重坠的上部挂有一个其中心固定在钢丝绳上并接有导线的金属棒，在圆管内与金属棒相对应的位置处装有若干块独立的与金属棒有一定间距的弧形导电块，每块弧形导电块通过导线分别与一发光灯泡及电源连接。
2、按权利要求1所述的一柱一桩测量校正装置，其特征在于：金属棒的周边独立的弧形导电块有八块。
3、按权利要求1所述的一柱一桩测量校正装置，其特征在于：金属棒为上窄下宽的倒圆锥体。
4、按权利要求3所述的一柱一桩测量校正装置，其特征在于：金属棒的过顶点的垂直截面为等腰直角三角形，等腰直角三角形底边的一半长度等于高。
5、按权利要求1所述的一柱一桩测量校正装置，其特征在于：分布在金属棒周边的导电块的内侧面位于一圆周上。
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