CN103940414B - 定位工具 - Google Patents

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Abstract

为解决使用传统测量方法进行基准点定位带来的工作量大、工作效率低、定位不够精确、所需设备较多的问题，本发明提出一种定位工具，该定位工具包括棱镜支撑装置、打点装置、连接杆以及打击板，所述打点装置设置在所述棱镜支撑装置的内部，球棱镜放置在所述棱镜支撑装置上，所述连接杆通过所述棱镜支撑装置并与所述打点装置固定连接，所述打击板与所述连接杆的顶端固定连接。使用本发明定位工具来确定安装过程中的基准点，不仅能够在保证施工质量的前提下减少基础设备的投入，同时能够减少操作步骤，降低工作人员的工作量，提高工作效率，从而缩短工期。

Description

定位工具
技术领域
本发明涉及核电站安装过程中的测量定位工具，尤其涉及一种用于设置测量基准点的精密定位工具。
背景技术
随着工程测量技术在核电安装工程中越来越广泛的应用，核电站安装各专业设备时对测量基准点的依赖程度越来越高。在核电安装领域中，要安装的设备在厂房里均设计有固定的安装位置，这些位置一般在设计图纸上以坐标点、轴线、角度线等方式表示，测量基准点就是帮助施工人员在厂房里方便找出安装位置所制作的坐标点，如果这些坐标点出现误差或错误将导致设备安装位置偏差。
在传统的反应堆型的测量作业时，工作人员对每个安装基准点的施测均需要进行三脚架及棱镜的架设以及调平，再由棱镜反射测量仪器(多为全站仪)发出的光束，以得出测量数据。安置全站仪进行现场观测，调整前视棱镜到设计坐标位置，再通过棱镜基座上的投点器进行投点，投好点后用样冲在基准板上进行标记，样冲标记时需要用全站仪观测，全站仪上有一个类似望远镜的装置，望远镜里有十字丝，可以瞄准样冲从而确认样冲的位置，以免击打样冲时点位偏离。完成每一个基准点的制作需要的工作步骤较多，现场测量耗费时间较长，工作效率较低，需要较多的测量设备和人力投入。且单台机组的反应堆及相关区域厂房所需安装基准点的数量有5000多个，工作量较大，使用传统方法及工具测量会严重影响工程进度，延长工期，降低施工效率。
如图1所示，中国专利201310546050.5公开了一种可调式精准放样器，该放样器将棱镜18架设在三脚架的顶端，而钻尖19位于三脚架的底端，钻尖19与棱镜18之间的距离较大，若该放样器在调平时出现误差，钻尖19与棱镜18之间的距离就会放大该误差，导致测量结果与实际值之间的偏差较大。但若将该放样器三脚架的尺寸缩小，则会导致上调准器12和下调准器14之间相互干涉，从而导致调平失败，且该放样器的调平操作较为复杂，调平耗时较长，不适合较大工作量的场合使用，体积较大携带不便。
发明内容
为解决使用传统测量方法进行基准点定位带来的工作量大、工作效率低、定位不够精确、所需设备较多的问题，本发明提出一种定位工具，该定位工具包括棱镜支撑装置、打点装置、连接杆以及打击板；
所述棱镜支撑装置为空心柱状结构，该棱镜支撑装置的上、下底面平行，下底面为环状平面，上底面为封闭的底面，所述上底面的中心处设置有棱镜安置孔，所述棱镜安置孔的中心轴线与所述棱镜支撑装置的中心轴线相重合，当将球棱镜放置在所述棱镜安置孔内时，该球棱镜上用于反射光线的部分全部暴露在所述棱镜支撑装置外；所述棱镜支撑装置的外侧均匀设置有至少两个连接杆安置槽；
所述打点装置包括一个柱状结构的中间体和冲尖，所述中间体的外径与所述棱镜支撑装置的内径大小相同，且所述打点装置设置在所述棱镜支撑装置的内部，所述打点装置的冲尖设置在所述中间体底面的中心，所述中间体上对应所述连接杆安置槽的位置处设置有连接孔；
所述连接杆通过所述连接杆安置槽并与所述打点装置固定连接在一起；连接杆与打点装置之间可以通过焊接、螺栓、销钉连接等方式固定连接在一起。
所述打击板与所述连接杆的顶端固定连接。
由于该定位工具的棱镜支撑装置的底面为水平环状平面结构，并且打点装置设置在棱镜支撑装置的内部，因此，当工作人员将该定位工具放置在地面上时，棱镜支撑装置的下底面与地面贴合，由于棱镜支撑装置的上下底面平行，所以棱镜支撑装置的上底面与地面平行，减少了采用传统测量方法时调平用于支撑棱镜的装置(如三脚架等)的步骤，缩短了测量前准备过程所耗费的时间，且操作简单方便，提高了测量工作效率。同时，将球棱镜放入该定位工具的球棱镜支撑装置后，该球棱镜的球心落在棱镜安置孔的中心轴线上，而棱镜支撑装置的中心轴线与棱镜安置孔的轴线相重合，因此放入该定位工具内的球棱镜的球心也落在了棱镜支撑装置的中心轴线上，而打点装置的外径与棱镜支撑装置的内径大小相同，所以棱镜支撑装置与打点装置的中心轴线相重合，因此球棱镜的球心也落在了打点装置的中心轴线上，而冲尖设置在打点装置的底部中心位置处，因此球棱镜的球心也落在了冲尖的中心轴线上，因此操作人员通过全站仪测量得到的球棱镜球心的坐标值即为所述冲尖的尖端所对应的坐标值，也即为操作人员通过该定位工具在地面标记出的设备安装基准点的坐标值。因此，采用本发明的定位工具进行设备安装基准点的寻找及确定时，无需进行将棱镜架设在三脚架上并对三脚架进行调平的操作，减少了操作步骤，使用简单方便，同时还避免了因为棱镜中心点与冲尖之间距离过大而放大调平误差的情况，保证了测量的精确性。
在使用该定位工具对厂房内各设备的安装基准点进行确定时，首先应根据设计图纸的要求确定初始点位(000，000)，然后将全站仪架设在该确定的初始点位(000，000)处，然后将所有设备的安装基准点的设计值全部录入全站仪，然后根据目测，将该定位工具放置在第一个设备安装基准点的大致位置处，通过全站仪观察由该定位工具中的球棱镜反射出的光束，然后通过全站仪的显示面板读出测量出来的数据(X测量值，Y测量值)，然后与该点处设备安装基准点的设计值(X设计值，Y设计值)进行比较，得出X设计值与X测量值之间、Y设计值与Y测量值之间的数值差，对该定位工具进行X方向(水平方向)和/或Y方向(竖直方向)的移动，以使全站仪的显示面板读出数据与设计图纸上的设备安装基准点的设计值(X设计值，Y设计值)相同，然后将所述球棱镜取下，以免球棱镜受到损伤，再用工具(榔头等)敲击该定位工具的打击板，使冲尖下压从而在该点处进行标记，从而得到设计图纸中的设备安装基准点在厂房中的实际位置。
使用本发明定位工具来确定安装过程中的基准点，不仅能够在保证施工质量的前提下减少基础设备的投入，同时能够减少操作步骤，降低工作人员的工作量，提高工作效率，从而缩短工期。且该定位工具各构件生产成本低，组装简单，可随时更换磨损严重的构件，节约材料，成本较低。
优选地，所述棱镜安置孔的上端被锪平。所述棱镜安置孔的上端被锪平后，使得所述球棱镜被安置在该所述棱镜安置孔内后，所述球棱镜的外表面与所述棱镜安置孔的内壁接触面增大，使所述球棱镜被安置在所述棱镜支撑装置中后能够更为稳定的进行工作，避免球棱镜晃动或偏移造成测量误差。同时，锪平所述棱镜安置孔能够避免打孔时产生的毛刺等划伤球棱镜，影响所述球棱镜的精度，避免出现测量误差。
优选地，所述中间体的上表面对应所述棱镜安置孔处设置有圆槽。所述圆槽用以避免球棱镜从所述棱镜安置孔中伸出的部分与所述中间体的上表面发生接触，从而避免了球棱镜在该定位工具放置过程产生晃动，影响到后续测量的准确性。
优选地，所述连接杆与所述连接杆安置槽的槽底之间的配合和所述棱镜支撑装置内表面与所述打点装置外表面之间的配合均为滑动配合。滑动配合方式使得相配合的两构件之间的配合较为紧密，在各构件发生相对运动时，能够更为稳定地运动，且相对位置不发生变化，使得所述棱镜支撑装置中心轴线与所述打点装置的中心轴线保持重合状态，保证了该定位工具的准确性。
优选地，所述连接杆的底部设置螺纹孔，所述连接杆通过螺栓固定安装在所述连接孔内。在所述连接杆的底部设置螺纹孔，然后通过螺栓将所述连接杆与所述打点装置连接在一起，使得工作人员在敲击所述打击板从而使所述连接杆下压时，所述打点装置能够与所述连接杆同步下压，从而使得所述冲尖与地面接触并下压，完成在地面的标记工作。
进一步地，所述连接孔的底部为沉孔结构，所述螺栓设置在该沉孔结构内，以使所述螺栓的头部进入所述中间体的内部。避免了由于所述螺栓的头部将该工具主体垫高甚至出现倾斜，从而影响到测量的准确性及精度，对后续打点工作造成影响。
进一步地，所述连接孔的顶部为沉孔结构，以使所述连接杆的尾端进入所述连接孔内。使得所述连接杆与所述打点装置之间的连接更为牢固，提高了该定位工具的使用稳定性和安全性。
优选地，所述冲尖与所述中间体为一体式结构。所述冲尖与所述中间体为一体式结构，所述冲尖在安装到所述中间体上时，会由于操作误差等因素，造成所述冲尖的实际安装位置偏离设定位置，从而影响到实际使用过程中的精度问题，造成定位不准确甚至出现定位失败的问题。
使用本发明定位工具，在将设备安装到厂房内时，能够大大减少安装时间，提高工作效率，且能准确定位，使各设备能够准确就位，为后续设备的使用提供安全保证，避免出现设备安装位置有偏差带来的设备实际运行程度与设计运行程度之间出现偏差，对设备产生不利影响等问题。且该定位工具各构件生产成本低，组装简单，可随时更换磨损严重的构件，节约材料，成本较低。
附图说明
图1为现有技术可调式精准放样器的结构示意图；
图2本发明定位工具各构件的立体图；
图3为本发明定位工具各构件沿其中心轴线被剖开的立体图；
图4为本发明定位工具的连接孔顶部为沉孔结构的局部剖视示意图。
具体实施方式
如图2和图3所示，本发明提出一种定位工具，该定位工具包括棱镜支撑装置1、打点装置2、两根连接杆3以及打击板4，棱镜支撑装置1为空心柱状结构，该棱镜支撑装置1的上、下底面平行，下底面为环状平面，上底面为封闭的底面；上底面的中心处设置有棱镜安置孔101，棱镜安置孔101的中心轴线与棱镜支撑装置1的中心轴线重合，球棱镜放置在棱镜安置孔101内，且放入棱镜安置孔101的球棱镜在调整好位置后，该球棱镜上用于反射光线的部分全部暴露在棱镜支撑装置1之外；棱镜支撑装置1的外侧均匀设置有两个连接杆安置槽102，连接杆安置槽102的槽底形状与连接杆3的形状相匹配，用于安装连接杆3，使得连接杆3与连接杆安置槽102的槽底之间形成滑动配合，能够使该定位工具在使用时更为稳定。由于该棱镜支撑装置1的下底面为平面，能够与地面形成很好的贴合，而棱镜支撑装置的上、下底面平行，所以上底面与地面平行，因此该定位工具无需调平操作即可开始测量，节约了确定设备基准点的时间，提高了工作效率；
打点装置2包括一个柱状结构的中间体201和冲尖202，且打点装置2的外径与棱镜支撑装置1的内径大小相同，使得在将打点装置2设置在棱镜支撑装置1的内部时打点装置2与棱镜支撑装置1的内壁之间能够呈滑动配合，保证了打点装置2的中心轴线与棱镜支撑装置1的中心轴线保持重合。冲尖202设置在中间体201的底面中心位置处且与中间体201为一体式结构，中间体201上对应连接杆安置槽102的位置处设置有两个连接孔211，如图3所示，连接孔211的底部为沉孔结构，且每个连接孔211都连接有一根连接杆3。连接杆3的底部设置有螺纹孔301，螺栓(图3中未示出)通过底部为沉孔结构的连接孔211将连接杆3与中间体201固定连接在一起，使得连接杆3能够与打点装置2同步运动；中间体201上表面对应棱镜安置孔101处设置有圆槽212，用以防止打点装置2进入棱镜支撑装置1的内部时中间体201的上表面碰到放置在棱镜安置孔101内的球棱镜，影响到测量的准确性。
如图4所示，连接孔211的顶部也可以为沉孔结构，以使连接杆3的尾端进入该沉孔结构内，然后通过螺栓213将连接杆3与打点装置2固定连接在一起，由于连接孔211的顶部为沉孔结构，连接杆3的尾端可以抵靠在沉孔结构的阶梯面上，使得连接杆3与打点装置2之间的连接更为牢固，提高了该定位工具的使用安全性。连接杆3和打点装置2之间还可以通过焊接或销钉连接等方式固定连接在一起。
连接杆3通过连接杆安置槽102并与打点装置2固定连接在一起；且连接杆3与连接杆安置槽102的槽底之间的配合为滑动配合，以避免连接杆3在连接杆安置槽102中运动时，由于配合间隙较大，造成连接杆3位置发生偏移，从而带动棱镜支撑装置1或打点装置2发生相对移动，造成棱镜支撑装置1的中心轴线与打点装置2的中心轴线不重合的情况出现。
打击板4与连接杆3的顶端固定连接，连接杆3的顶端设置有螺纹，打击板4上设置有与连接杆3的顶端螺纹相匹配的螺纹孔401，使得打击板4与连接杆3的顶端通过螺纹固定连接在一起，方便拆装。当然地，打击板4与连接杆3也可以通过焊接、销钉插装等方式固定连接在一起。
在使用该定位工具对厂房内各设备的安装基准点进行确定时，首先应确定初始点位(000，000)，然后将全站仪安置在该初始点位(000，000)处，然后将所有设备的安装基准点的设计值全部录入全站仪，然后根据目测，将该定位工具放置在第一个设备安装基准点的大致位置处，通过全站仪观察由该定位工具中的球棱镜反射出的光束，然后通过全站仪的显示面板读出测量出来的数据(X测量值，Y测量值)，然后与该点处设备安装基准点的设计值(X设计值，Y设计值)进行比较，得出X设计值与X测量值之间、Y设计值与Y测量值之间的数值差，对该定位工具进行X方向(水平方向)和/或Y方向(竖直方向)的移动，以使全站仪的显示面板读出数据与设计值(X设计值，Y设计值)相同，然后将球棱镜取下，以免球棱镜受到损伤，再用工具(榔头等)敲击该定位工具的打击板4，使冲尖202下压，在该下压点处进行标记，得到设计图纸中的设备安装基准点在厂房中的实际位置。
当然地，连接杆3的数目也可以为其他不小于2的整数，同时，对应连接杆3的连接杆安置槽102与连接孔211的数目与连接杆3的数目相同，且各连接杆安置槽102与连接孔211都呈均匀分布。
优选地，棱镜安置孔101的上表面被锪平。棱镜安置孔101的上表面被锪平后，使得球棱镜被安置在该棱镜安置孔101内后，球棱镜的外表面与棱镜安置孔101的内壁之间的接触面增大，使球棱镜被安置在棱镜支撑装置1中后能够更为稳定的进行工作，避免球棱镜晃动或偏移造成测量误差。同时，锪平棱镜安置孔101的上表面能够避免棱镜支撑装置1打孔时产生的毛刺等划伤该球棱镜，影响该球棱镜的精度，从而避免了测量误差的出现。
本发明提供了一种全新结构的定位工具，使用本发明定位工具来确定安装过程中设备安装的基准点，不仅能够在保证施工质量的前提下减少基础设备的投入，大大减少安装时间，同时能够减少操作步骤，无需调平等操作步骤，降低工作人员的工作量，提高工作效率，从而缩短工期。且该定位工具能够准确定位，使各设备在安装过程中能够准确就位，为后续设备的使用提供安全保证，避免出现设备安装位置有偏差带来的设备实际运行程度与设计运行程度之间出现偏差，对设备产生不利影响甚至出现安全事故等问题。且该定位工具各构件生产成本低，组装简单，可随时更换磨损严重的构件，节约材料，成本较低。

Claims (8)

1.一种定位工具，其特征在于，该定位工具包括棱镜支撑装置、打点装置、连接杆以及打击板；
所述棱镜支撑装置为空心柱状结构，该棱镜支撑装置的上、下底面平行，下底面为环状平面，上底面为封闭的底面，所述上底面的中心处设置有棱镜安置孔，所述棱镜安置孔的中心轴线与所述棱镜支撑装置的中心轴线相重合，当将球棱镜放置在所述棱镜安置孔内时，该球棱镜上用于反射光线的部分全部暴露在所述棱镜支撑装置外；所述棱镜支撑装置的外侧均匀设置有至少两个连接杆安置槽；
所述打点装置包括一个柱状结构的中间体和冲尖，所述中间体的外径与所述棱镜支撑装置的内径大小相同，且所述打点装置设置在所述棱镜支撑装置的内部，且所述打点装置的中心轴线与所述棱镜支撑装置的中心轴线重合，所述打点装置的冲尖设置在所述中间体底面的中心，所述中间体上对应所述连接杆安置槽的位置处设置有连接孔；
所述连接杆通过所述连接杆安置槽并与所述打点装置固定连接在一起；
所述打击板与所述连接杆的顶端固定连接。
2.根据权利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述棱镜安置孔的上端被锪平。
3.根据权利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述中间体的上表面对应所述棱镜安置孔处设置有圆槽。
4.根据权利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述连接杆与所述连接杆安置槽的槽底之间的配合和所述棱镜支撑装置内表面与所述打点装置外表面之间的配合均为滑动配合。
5.根据权利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述连接杆的底部设置有螺纹孔，所述连接杆通过设置在所述连接孔内的螺栓与所述打点装置固定连接在一起。
6.根据权利要求5所述的定位工具，其特征在于，所述连接孔的底部为沉孔结构，所述螺栓设置在该沉孔结构内，以使所述螺栓的头部进入所述中间体内部。
7.根据权利要求1或5所述的定位工具，其特征在于，所述连接孔的顶部为沉孔结构，以使所述连接杆的尾端进入该连接孔内。
8.根据权利要求1所述的定位工具，其特征在于，所述冲尖与所述中间体为一体式结构。
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