CN104457619B - 垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及其安装方法，该结构包括内设垂直度传感器与激光发射器的激光测斜仪、粗调螺栓组件、精调螺栓组件、光靶、安装底板、调整板以及直角弯板，垂直度传感器能够测量出测量基准线与天然垂线之间的夹角，激光发射器的激光与垂直度传感器的测量基准线平行，通过粗调螺栓组件以及精调螺栓组件调节调整板的位置使得当光靶安装于不同安装基准线时激光在光靶上的位置不变，以使激光测斜仪安装固定后发射的激光与圆管柱的轴线相平行。解决了垂直度传感器在超长圆管柱上得安装定位难题，确保激光测斜仪发出的激光与所述圆管柱的轴线平行，保证激光测斜仪的测量精度，使得圆管柱的调垂施工更方便和准确。

Description

垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及其安装方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及逆作法施工一柱一桩格构柱垂直度传感器在超长方形格构柱上的快速安装结构及其安装方法。

背景技术

随着城市的发展，施工技术也得到飞速发展，逆作法相比传统的敞开式顺作法具有减少基坑变形、节省支撑费用、缩短施工工期的优点，是一种节能、环保的绿色施工方法而被广泛采用。但逆作法施工对钢管柱(包括圆管柱与圆管柱)具有更高的要求，即要求钢管柱保持足够的垂直度才能在设计截面下承受足够的竖向轴力，因此，要求钢管柱垂直度达到1/500、1/600或更高。

逆作法中钢管柱(圆管柱)的调垂方法包括气囊法、校正架法和导向套筒法。常用垂直度测量仪器是测斜管，这种方法是难以保证较高的测量精度。因为：①测斜管的生产误差。测斜管的壁厚和导槽的深度误差。②测斜仪在测斜管底部和顶部因温度变化所引起的误差。另外的垂直度测量方法通常是在钢管柱上端X方向和Y方向上分别安装一个传感器，在初始测量需要回零操作，通常将钢管柱吊起操作，这样一个流程操作繁琐，耗时费力，效率非常低。最终调垂后钢管柱垂直度还难以达到1/500、1/600或更高。

激光测斜仪是激光器和倾斜仪的有机组合，激光是为了激光测斜仪在钢管柱上的精确定位并方便安装，通过激光发射器的光束找出倾斜仪在钢管柱柱管上的安装面，安装完成后，令激光束与钢管柱的轴线平行,达到钢管柱管体与传感器定位安装面相互垂直的目的。在钢管柱竖起后即可利用激光测斜仪的输出实时监测钢管柱柱管的倾斜状态。通过程序设计，激光测斜仪可以直接与电脑连接或配套的显示仪表连接，直观的反映出被测物的垂直度，倾斜角度和偏移尺寸。

因此，如何提供一种结构简单、性能可靠、装拆方便、可疏通预应力波纹管的施工工具，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及其安装方法，解决了垂直度传感器在超长圆管柱上得安装定位难题，确保激光测斜仪发出的激光与所述圆管柱的轴线平行，保证激光测斜仪的测量精度，使得圆管柱的调垂施工更加方便和准确。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，包括内设垂直度传感器与激光发射器的激光测斜仪、粗调螺栓组件、精调螺栓组件、光靶、安装底板、调整板以及直角弯板，所述直角弯板由相互垂直连接的圆管柱连接板与激光测斜仪连接板组成，所述垂直度传感器能够测量出所述测量基准线与天然垂线之间的夹角，所述激光发射器的激光与所述垂直度传感器的测量基准线平行，所述安装底板固定架设置于所述圆管柱的一端侧面上，所述圆管柱连接板固定贴合设置于所述安装底板上，所述激光测斜仪固定设置于所述调整板上，所述调整板与所述激光测斜仪连接板通过所述粗调螺栓组件以及精调螺栓组件连接，所述激光测斜仪连接板上与所述调整板上对应开设供所述激光射出的中心通孔，所述圆管柱的外表面上沿所述圆管柱轴向设有若干用于安装所述光靶的若干安装基准线，所述若干安装基准线共线且与所述圆管柱的轴线平行，通过粗调螺栓组件以及精调螺栓组件调节调整板的位置使得当光靶安装于不同安装基准线时激光在光靶上的位置不变，以使激光测斜仪安装固定后发射的激光与圆管柱的轴线相平行。

优选的，所述粗调螺栓组件包括三根粗调螺钉，所述精调螺栓组件包括三根精调螺钉，所述粗调螺钉与所述精调螺钉分别围绕所述中心通孔设置，所述激光测斜仪连接板上开设与所述粗调螺钉相匹配的粗调螺钉孔，所述调整板上开设供所述粗调螺钉的螺杆穿越的第一通孔，所述调整板上开设与所述精调螺钉相匹配的精调螺钉孔，所述调整板与所述激光测斜仪连接板通过所述粗调螺钉初步固定连接，通过所述精调螺钉调整并固定所述调整板与所述激光测斜仪连接板之间的位置关系。

优选的，所述激光测斜仪还包括用于容置所述垂直度传感器与所述激光发射器的保护壳，所述保护壳上开设供激光射出的透光窗结构。

优选的，所述透光窗结构包括透光玻璃、带透光孔的压紧螺钉、密封垫以及密封胶，所述保护壳上开设透光阶梯孔，所述透光阶梯孔包括由内至外依次设置且同轴贯通的螺纹孔和通孔，所述螺纹孔的内径大于所述通孔的内径，所述螺纹孔的底壁上由内向外依次设有密封垫、透光玻璃、另一密封垫以及带透光孔的压紧螺钉，所述带透光孔的压紧螺钉与所述螺纹孔螺接并压紧所述透光玻璃，所述密封胶设置于所述带透光孔的压紧螺钉与螺纹孔之间、所述密封垫与所述透光玻璃、以及所述带透光孔的压紧螺钉与所述另一密封垫之间。

优选的，所述激光发射器通过一激光器安装座及一固定螺钉安装于所述透光阶梯孔的通孔端，所述激光器安装座上开设供激光穿射的透光孔。

优选的，在上述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构中，还包括数据显示仪以及数据线，所述数据显示仪通过所述数据线与所述垂直度传感器电连接，所述保护壳上开设供所述数据线穿经的数据线接口。

优选的，所述光靶包括板状靶体、挂钩、悬垂线以及重物，所述挂钩固定设置于所述板状靶体的中上部，所述重物通过所述悬垂线悬挂于所述挂钩上。

本发明还公开了一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装方法，采用如上所述的安装结构，包括如下步骤：

第一步，定位安装前的准备工作，包括将圆管柱平置于地面上，将激光测斜仪固定安装于所述调整板，以及将所述安装底板固定架设置于所述圆管柱的一端侧面上；

第二步，检查圆管柱的外形直线度，并在所述圆管柱上画出若干所述安装基准线；

第三步，将所述光靶放置于所述圆管柱上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线上，通过所述粗调螺栓组件对所述调整板进行粗调，使得激光测斜仪射出的激光打在所述光靶上，并记录下激光在光靶上的原始位置；

第四步，将所述光靶依次放置于相对所述激光测斜仪由近及远的各个安装基准线上，当激光在光靶上的位置与所述原始位置不重合时，通过调整所述精调螺栓组件对所述调整板进行精调，使得所述激光在光靶上的位置与所述原始位置重合；

第五步，对激光测斜仪定位安装位置进行检查，将光靶重新放置于所述圆管柱上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线上，如果激光在光靶上的位置与原始位置重合，则定位安装结束，若果不重合，回到第三步。

优选的，所述第二步中，在所述圆管柱上画出若干所述安装基准线是通过卷尺测量圆管柱的径向尺寸并用石笔在圆管柱上画出放置光靶的安装基准线。

优选的，所述光靶包括板状靶体、挂钩、悬垂线以及重物，所述挂钩固定设置于所述板状靶体的中上部，所述重物通过所述悬垂线悬挂于所述挂钩上，第三步中，所述激光在光靶上的原始位置为A(X₀，Y₀，θ)，以光靶中心为坐标原点在光靶所在平面上建立平面坐标系，所述挂钩在光靶上的安装点为O点，θ为OA连线与所述悬垂线的夹角，(X₀，Y₀，θ)是指当OA连线与所述悬垂线的夹角为θ时，激光点A在光靶上的坐标。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及安装方法，由于激光测斜仪内设垂直度传感器与激光发射器，垂直度传感器能够测量出所述测量基准线与天然垂线之间的夹角，所述激光发射器的激光与所述垂直度传感器的测量基准线平行，通过粗调螺栓组件以及精调螺栓组件调节安装有激光测斜仪的调整板的位置使得激光在光靶上的位置不变，以使激光测斜仪安装固定后发射的激光与圆管柱的轴线相平行，使得垂直度传感器能够表征圆管柱的轴线的垂直度，如此方便而精确地将垂直度传感器安装于圆管柱上，具有安装使用方便，效率高，测量精度高，测量精度可高达1/2000，安全环保及成本低廉等优点，有效提高了工程质量和工程效率，并降低施工成本，具有明显的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明一实施例垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构的正视示意图；

图3为本发明一实施例垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构的俯视示意图；

图4为本发明一实施例中激光测斜仪的结构示意图；

图5为本发明一实施例中透光窗结构的示意图；

图6为本发明一实施例的光靶的示意图。

图7为本发明一实施例垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构流程是以图。

图中：1-垂直度传感器、2-保护壳、21-透光阶梯孔、3-激光发射器、5-调整板、6-激光、71-粗调螺钉、72-精调螺钉、8-直角弯板、81-圆管柱连接板、82-激光测斜仪连接板、9-圆管柱、10-透光窗结构、101-透光玻璃、102-带透光孔的压紧螺钉、103-密封垫、11-固定螺钉、12-数据显示仪、13-数据线、14-光靶、141-板状靶体、142-挂钩、143-悬垂线、144-重物、15-安装基准线、16-激光器安装座、17-测量基准线、18-安装底板、19-锁紧螺钉、20-中心通孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构及其安装方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1至图6，本实施例公开了一种垂直度传感器1在超长圆管柱9上的安装结构，包括内设垂直度传感器1(即测斜集成电路板)与激光发射器3的激光测斜仪(即激光倾斜仪)、粗调螺栓组件、精调螺栓组件、光靶14、安装底板18、调整板5以及直角弯板8，所述直角弯板8由相互垂直连接的圆管柱连接板81与激光测斜仪连接板82组成，所述垂直度传感器1能够测量出所述测量基准线17线与天然垂线之间的夹角，所述激光发射器3的激光6与所述垂直度传感器1的测量基准线17平行，所述安装底板18固定架设置于所述圆管柱9的一端侧面上，所述圆管柱连接板81通过若干锁紧螺钉19固定贴合设置于所述安装底板18上，所述激光测斜仪固定设置于所述调整板5上，所述调整板5与所述激光测斜仪连接板82通过所述粗调螺栓组件以及精调螺栓组件连接，所述激光测斜仪连接板82上与所述调整板5上对应开设供所述激光6射出的中心通孔20，所述圆管柱9的外表面上沿所述圆管柱9轴向设有若干用于安装所述光靶14的若干安装基准线15，所述若干安装基准线15共线且与所述圆管柱9的轴线平行，通过粗调螺栓组件以及精调螺栓组件调节调整板5的位置使得当光靶14安装于不同安装基准线15时激光6在光靶14上的位置不变，以使激光测斜仪安装固定后发射的激光6与圆管柱9的轴线相平行。

优选的，所述粗调螺栓组件包括三根粗调螺钉71，所述精调螺栓组件包括三根精调螺钉72，所述粗调螺钉71与所述精调螺钉72分别围绕所述中心通孔20设置，所述激光测斜仪连接板82上开设与所述粗调螺钉71相匹配的粗调螺钉孔，所述调整板5上开设供所述粗调螺钉71的螺杆穿越的第一通孔，所述调整板5上开设与所述精调螺钉72相匹配的精调螺钉孔，所述调整板5与所述激光测斜仪连接板82通过所述粗调螺钉71初步固定连接，通过所述精调螺钉72调整并固定所述调整板5与所述激光测斜仪连接板82之间的位置关系。根据三点确定一个平面的远离，利用三个粗调螺钉71和精调螺钉72，可以更方便调整所述调整板5与圆管柱连接板81之间的相对位置关系。本实施例中，所述粗调螺钉71与所述精调螺钉72分别围绕所述中心通孔20设置。其中一个所述粗调螺钉71设置于所述中心通孔20的一侧，另外两个粗调螺钉71位于所述中心通孔20的另一侧。同样的，其中一个所述精调螺钉72设置于所述中心通孔20的一侧，另外两个精调螺钉72位于所述中心通孔20的另一侧。

优选的，所述激光测斜仪还包括用于容置所述垂直度传感器1与所述激光发射器3的保护壳2，所述保护壳2上开设供激光6射出的透光窗结构10。

优选的，请重点参阅图5并请结合参阅图1至图4，所述透光窗结构10包括透光玻璃101、带透光孔的压紧螺钉102、密封垫103以及密封胶，所述保护壳2上开设透光阶梯孔21，所述透光阶梯孔21包括由内至外依次设置且同轴贯通的螺纹孔和通孔，所述螺纹孔的内径大于所述通孔的内径，所述螺纹孔的底壁上由内向外依次设有密封垫103、透光玻璃101、另一密封垫103以及带透光孔的压紧螺钉102，所述带透光孔的压紧螺钉102与所述螺纹孔螺接并压紧所述透光玻璃101，所述密封胶设置于所述带透光孔的压紧螺钉102与螺纹孔之间、所述密封垫103与所述透光玻璃101、以及所述带透光孔的压紧螺钉102与所述另一密封垫103之间。

优选的，所述激光发射器3通过一激光器安装座16及一固定螺钉11安装于所述透光阶梯孔21的通孔端，所述激光器安装座16上开设供激光6穿射的透光孔。

优选的，在上述的激光测斜仪在超长圆管柱9上快速安装结构中，还包括数据显示仪12以及数据线13，所述数据显示仪12通过所述数据线13与所述垂直度传感器1电连接，所述保护壳2上开设供所述数据线13穿经的数据线接口。

优选的，所述光靶14包括板状靶体141、挂钩142、悬垂系143以及重物144，所述挂钩142固定设置于所述板状靶体141的中上部，所述重物144通过所述悬垂线悬挂于所述挂钩142上。

请参阅图7，并请结合参阅图1至图6，本发明还公开了一种垂直度传感器1在超长圆管柱9上的安装方法，采用如上所述的安装结构，包括如下步骤：

第一步，定位安装前的准备工作，具体包括将圆管柱9平置于地面上，将激光测斜仪(即激光倾斜仪)固定安装于所述调整板5，将所述安装底板18固定设置于所述圆管柱9的一端侧面。

第二步，检查圆管柱9的外形直线度，并在所述圆管柱9上画出若干所述安装基准线15，所述圆管柱9的外表面上沿所述圆管柱9轴向设有(即画)若干用于安装所述光靶14的若干安装基准线15，所述若干安装基准线15共线且与所述圆管柱9的轴线平行。优选的，所述第二步中，在所述圆管柱9上画出若干所述安装基准线15是通过卷尺测量圆管柱9的径向尺寸并用石笔在圆管柱9上画出放置光靶14的安装基准线15。

第三步，将所述光靶14放置于所述圆管柱9上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线15上，通过所述粗调螺栓组件对所述调整板5进行粗调，使得激光测斜仪射出的激光打在所述光靶14上，并记录下激光在光靶14上的原始位置，即激光点A(Z₀,Y₀,θ)，其中，所述光靶14上的靶心的正上方设有用于设置悬垂线20的挂钩142，挂钩142在光靶14上的位置为O点，所述悬垂线20的下端设有重物144，也就是说，所述光靶14包括板状靶体141、挂钩142、悬垂系143以及重物144，所述挂钩142固定设置于所述板状靶体141的中上部，所述重物144通过所述悬垂系143悬挂于所述挂钩142上，第三步中，所述激光在光靶14上的原始位置为A(X₀，Y₀，θ)，以光靶14中心为坐标原点在光靶14所在平面上建立平面坐标系，所述挂钩142在光靶14上的安装点为O点，θ为OA连线与所述悬垂线20的夹角，(X₀，Y₀，θ)是指当OA连线与所述悬垂线20的夹角为θ时，激光点A在光靶14上的坐标。

第四步，将所述光靶14依次放置于相对所述激光测斜仪由近及远的各个安装基准线158上，当激光在光靶14上的位置与所述原始位置不重合时，通过调整所述精调螺栓组件对所述调整板5进行精调，使得所述激光6在光靶14上的位置与所述原始位置重合，即使得所述激光测斜仪射出的激光6平行于所述圆管柱9的轴线。

第五步，对激光测斜仪定位安装位置进行检查，具体包括将光靶14重新放置于所述圆管柱9上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线15上，若激光在光靶14上的位置与原始位置重合，则定位安装结束；若不重合，则回到第三步。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，包括内设垂直度传感器与激光发射器的激光测斜仪、粗调螺栓组件、精调螺栓组件、光靶、安装底板、调整板以及直角弯板，所述直角弯板由相互垂直连接的圆管柱连接板与激光测斜仪连接板组成，所述激光发射器的激光与所述垂直度传感器的测量基准线平行，所述垂直度传感器能够测量出所述测量基准线与天然垂线之间的夹角，所述安装底板固定架设置于所述圆管柱的一端侧面上，所述圆管柱连接板固定贴合设置于所述安装底板上，所述激光测斜仪固定设置于所述调整板上，所述调整板与所述激光测斜仪连接板通过所述粗调螺栓组件以及精调螺栓组件连接，所述激光测斜仪连接板上与所述调整板上对应开设供所述激光射出的中心通孔，所述圆管柱的外表面上沿所述圆管柱轴向设有若干用于安装所述光靶的若干安装基准线，所述若干安装基准线共线且与所述圆管柱的轴线平行，通过粗调螺栓组件以及精调螺栓组件调节调整板的位置使得当光靶安装于不同安装基准线时激光在光靶上的位置不变，以使激光测斜仪安装固定后发射的激光与圆管柱的轴线相平行。

2.如权利要求1所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，所述粗调螺栓组件包括三根粗调螺钉，所述精调螺栓组件包括三根精调螺钉，所述粗调螺钉与所述精调螺钉分别围绕所述中心通孔设置，所述激光测斜仪连接板上开设与所述粗调螺钉相匹配的粗调螺钉孔，所述调整板上开设供所述粗调螺钉的螺杆穿越的第一通孔，所述调整板上开设与所述精调螺钉相匹配的精调螺钉孔，所述调整板与所述激光测斜仪连接板通过所述粗调螺钉初步固定连接，通过所述精调螺钉调整并固定所述调整板与所述激光测斜仪连接板之间的位置关系。

3.如权利要求1所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，所述激光测斜仪还包括用于容置所述垂直度传感器与所述激光发射器的保护壳，所述保护壳上开设供激光射出的透光窗结构。

4.如权利要求3所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，所述透光窗结构包括透光玻璃、带透光孔的压紧螺钉、密封垫以及密封胶，所述保护壳上开设透光阶梯孔，所述透光阶梯孔包括由内至外依次设置且同轴贯通的螺纹孔和通孔，所述螺纹孔的内径大于所述通孔的内径，所述螺纹孔的底壁上由内向外依次设有密封垫、透光玻璃、另一密封垫以及带透光孔的压紧螺钉，所述带透光孔的压紧螺钉与所述螺纹孔螺接并压紧所述透光玻璃，所述密封胶设置于所述带透光孔的压紧螺钉与螺纹孔之间、所述密封垫与所述透光玻璃、以及所述带透光孔的压紧螺钉与所述另一密封垫之间。

5.如权利要求4所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，所述激光发射器通过一激光器安装座及一固定螺钉安装于所述透光阶梯孔的通孔端，所述激光器安装座上开设供激光穿射的透光孔。

6.如权利要求3所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，还包括数据显示仪以及数据线，所述数据显示仪通过所述数据线与所述垂直度传感器电连接，所述保护壳上开设供所述数据线穿经的数据线接口。

7.如权利要求1所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装结构，其特征在于，所述光靶包括板状靶体、挂钩、悬垂线以及重物，所述挂钩固定设置于所述板状靶体的中上部，所述重物通过所述悬垂线悬挂于所述挂钩上。

8.一种垂直度传感器在超长圆管柱上的安装方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的安装结构，包括如下步骤：

第一步，定位安装前的准备工作，包括将圆管柱平置于地面上，将激光测斜仪固定安装于所述调整板，以及将所述安装底板固定架设置于所述圆管柱的一端侧面上；

第二步，检查圆管柱的外形直线度，并在所述圆管柱上画出若干所述安装基准线；

第三步，将所述光靶放置于所述圆管柱上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线上，通过所述粗调螺栓组件对所述调整板进行粗调，使得激光测斜仪射出的激光打在所述光靶上，并记录下激光在光靶上的原始位置；

第四步，将所述光靶依次放置于相对所述激光测斜仪由近及远的各个安装基准线上，当激光在光靶上的位置与所述原始位置不重合时，通过调整所述精调螺栓组件对所述调整板进行精调，使得所述激光在光靶上的位置与所述原始位置重合；

第五步，对激光测斜仪定位安装位置进行检查，将光靶重新放置于所述圆管柱上离开所述激光测斜仪最近的安装基准线上，如果激光在光靶上的位置与原始位置重合，则定位安装结束，如果不重合，回到第三步。

9.如权利要求8所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装方法，其特征在于，所述第二步中，在所述圆管柱上画出若干所述安装基准线是通过卷尺测量圆管柱的径向尺寸并用石笔在圆管柱上画出放置光靶的安装基准线。

10.如权利要求8所述的垂直度传感器在超长圆管柱上的安装方法，其特征在于，所述光靶包括板状靶体、挂钩、悬垂线以及重物，所述挂钩固定设置于所述板状靶体的中上部，所述重物通过所述悬垂线悬挂于所述挂钩上，第三步中，所述激光在光靶上的原始位置为A(X₀，Y₀，θ)，以光靶中心为坐标原点在光靶所在平面上建立平面坐标系，所述挂钩在光靶上的安装点为O点，θ为OA连线与所述悬垂线的夹角，(X₀，Y₀，θ)是指当OA连线与所述悬垂线的夹角为θ时，激光点A在光靶上的坐标。