CN106979439A - 一种自动测站的高精度活动式基座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动测站的高精度活动式基座，包括固定底座(1)、桩身(3)、测量仪器支座(5)、保护套筒(6)、顶棚(8)，桩身(3)的制作材料对温度、湿度不敏感，连接在固定底座(1)上，测量仪器支座(5)连接在桩身(3)的顶部，保护套筒(6)套设在桩身(3)的外侧，顶棚(8)罩设在桩身(3)及保护套筒(6)的顶部。与现有技术相比，本发明中桩身采用对温度、湿度不敏感的材料，相比于既有砖砼式基座，能减小环境温差对测站基座的影响，提高测量精度；基座为拼装式结构，能实现整套装置的重复利用，经济、节能、环保；基座各结构的标准化设计有利于规模量产，桩身不同高度的设计能适应不同测量条件，适应性、灵活性较强。
Description
技术领域
本发明属于工程安全监测辅助设备技术领域，尤其是涉及一种自动测站的高精度活动式基座。
背景技术
近年来，我国大型基础设施建设快速发展，对工程安全监测的要求日益提高。测量机器人作为一种监测设备，具有全天候、危险环境监测、测量数据误差一致等特性，能在短时间内获取大量数据，其在建筑物变形监测、铁路变形监测等工程监测领域的应用越来越多，如何提升测量机器人外业观测的精度具有重要的实际应用意义和广阔的发展前景。
现有提高测量机器人观测精度的方法主要从消除测量仪器自身测量误差等方面入手。专利CN201210165675.2公开了一种消除测量机器人定位误差的方法。该专利通过坐标转换计算得到定位误差并将其进行修正，在一定程度上提高了测量精度，但并未涉及从优化仪器基座的角度来提高整套测量装置测量精度的相关设计。
目前工程监测领域测量机器人的基座以砖砼结构为主，砖砼式基座具有施工简捷，强度较高等优点，但也存在易受环境温差影响，易遭破坏，重复利用低等缺点，而现有的对其改进的设计很少。
发明内容
本发明的目的在于针对既有测量机器人的砖砼结构式基座易受环境温差影响而降低观测精度，重复利用率低等问题，提出一种降低温差影响的自动测站的高精度活动式基座。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种自动测站的高精度活动式基座，包括固定底座、桩身、测量仪器支座、保护套筒、顶棚，所述的桩身的制作材料对温度、湿度不敏感，连接在固定底座上，所述的测量仪器支座连接在桩身的顶部，所述的保护套筒套设在桩身的外侧，所述的顶棚罩设在桩身及保护套筒的顶部。
所述的桩身采用PPO材料制作得到。
所述的固定底座由混凝土浇筑而成，浇筑时在底座中心预埋不锈钢底板。
所述的不锈钢底板上表面预留两圈螺栓孔，内圈螺栓孔固定桩身，外圈螺栓孔固定保护套筒。
所述的桩身的上下表面的外壁均带有螺纹，分别连接测量仪器支座及通过法兰拼装在固定底座上。
所述的测量仪器支座为圆形钢板，下端有凹槽，槽内壁为螺纹结构，固定在桩身顶部；上端中心设有安装测量仪器的螺杆。
所述的保护套筒底部外扩部分设有螺孔，通过螺栓固定在固定底座上；顶部外扩部分设有螺孔用于安装顶棚及用于搭接硅胶防护板的内伸部分。
所述的硅胶防护板为环形，套入所述桩身并与所述保护套筒内伸部分密贴，封闭桩身与保护套筒顶部之间空隙。
所述的顶棚为圆锥形，焊有四根支杆；支杆底部为螺纹段，固定在保护套筒顶部外伸部分，支杆高度要求高于测量仪器。
所述的桩身高度可调以适应不同测量条件，可设置1m、1.2m、1.5m量级，保护套筒高度要求低于桩身高度5cm以保证拼装效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)桩身采用对温度、湿度不敏感的材料，相比于既有砖砼式基座，能减小环境温差对测站基座的影响，提高测量精度。
2)基座为拼装式结构，能实现整套装置的重复利用，经济、节能、环保。
3)基座各结构的标准化设计有利于规模量产，桩身不同高度的设计能适应不同测量条件，适应性、灵活性较强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的分解结构示意图。
图3是固定底座的结构示意图。
图4是底板的结构示意图。
图5是桩身的结构示意图。
图6是法兰的结构示意图。
图7是测量仪器支座的结构示意图。
图8是保护套筒的结构示意图。
图9是顶棚的结构示意图。
图10是基座及仪器拼装后的结构示意图。
图中，1为固定底座；2为底板；3为桩身；4为法兰；5为测量仪器支座；6为保护套筒；7为硅胶防护板；8为顶棚；9为支杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种自动测站的高精度活动式基座，其结构如图1-2所示，主要包括固定底座1、桩身3、测量仪器支座5、保护套筒6、顶棚8。桩身3的制作材料对温度、湿度不敏感，连接在固定底座1上，测量仪器支座5连接在桩身3的顶部，保护套筒6套设在桩身3的外侧，顶棚8罩设在桩身3及保护套筒6的顶部。
固定底座1为长方体形，尺寸为1m×1m×0.6m，由混凝土浇筑而成，浇筑时在底座中心预埋不锈钢底板2，如图3所示。
不锈钢材质的底板2的上表面预留两圈螺栓孔，内圈螺栓孔用于固定桩身3，外圈螺栓孔用于固定保护套筒6，如图4所示。
桩身3为圆柱体形，直径为70mm，采用对温度、湿度不敏感的PPO材料，桩身底5cm内外壁有螺纹，可通过法兰4(如图6所示)拼装在固定底座2上，桩身顶5cm内外壁有螺纹，可连接测量仪器支座5，如图5所示。
测量仪器支座5为圆形钢板，下端有凹槽，槽内壁为螺纹结构，可固定在桩身顶部；上端中心设有螺杆，用于安装测量仪器，如图7所示。
保护套筒6为圆筒型结构，外径为320mm，壁厚为5mm，保护套筒6底部外扩部分有螺孔，可通过螺栓固定在固定底座1上；顶部外扩部分设有螺孔用于安装顶棚8，内伸部分用于搭接硅胶防护板7，如图8所示。
硅胶防护板7为环形，可套入桩身3并与保护套筒6内伸部分密贴，从而封闭桩身3与保护套筒6顶部之间空隙。为避免阳光、雨水等对测量仪器精度的影响，在仪器上方安装顶棚8。顶棚8为圆锥形，如图9所示，不锈钢材质，焊有四根支杆9；支杆9底部为螺纹段，能固定在保护套筒6顶部外伸部分，支杆9高度要求高于测量仪器，顶棚8不能影响仪器测量。
为适应不同测量条件，桩身3高度可设置1m、1.2m、1.5m量级，保护套筒6高度要求低于所身3至少高度5cm以保证拼装效果。
图10是本发明实施例中基座及仪器拼装后的外部结构示意图。在实施例中，为了监测铁路变形，现场安装本发明自动测站的高精度活动式基座及测量机器人进而进行变形观测。基座及仪器安装过程主要包括以下步骤：
(1)地表开挖1m×1m×0.6m工作坑，浇筑固定底座1并在其顶面中心预埋不锈钢底板2；
(2)将法兰4通过螺栓固定在固定底座1上并将桩身3旋入法兰4进行拼装；
(3)套入保护套筒并用螺栓将其固定在固定底座1上，而后从桩身3顶部套入硅胶防护板7并使其与保护套筒6内伸部分密贴；
(4)将测量仪器支座5拼装在桩身3顶部，并将测量仪器固定在支座5上；
(5)通过支杆9将顶棚8固定在测量仪器上方。
基座及仪器安装完后，便可进行后续测量工作。测量结束后，可将基座各部分拆除回收。
本发明自动测站的高精度活动式基座，桩身采用对温度、湿度不敏感的特殊材料，能减小环境温差对自动测站的基座的影响，提高测量精度；基座为拼装式结构，能实现整套装置的重复利用，经济、节能、环保。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，该基座包括固定底座(1)、桩身(3)、测量仪器支座(5)、保护套筒(6)、顶棚(8)，所述的桩身(3)的制作材料对温度、湿度不敏感，连接在固定底座(1)上，所述的测量仪器支座(5)连接在桩身(3)的顶部，所述的保护套筒(6)套设在桩身(3)的外侧，所述的顶棚(8)罩设在桩身(3)及保护套筒(6)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的桩身(3)优选采用PPO材料制作得到。
3.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的固定底座(1)由混凝土浇筑而成，浇筑时在底座中心预埋不锈钢底板(2)。
4.根据权利要求3所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的不锈钢底板(2)上表面预留两圈螺栓孔，内圈螺栓孔固定桩身(3)，外圈螺栓孔固定保护套筒(6)。
5.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的桩身(3)的上下表面的外壁均带有螺纹，分别连接测量仪器支座(5)及通过法兰(4)拼装在固定底座(2)上。
6.根据权利要求1或5所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的测量仪器支座(5)为圆形钢板，下端有凹槽，槽内壁为螺纹结构，固定在桩身顶部；上端中心设有安装测量仪器的螺杆。
7.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的保护套筒(6)底部外扩部分设有螺孔，通过螺栓固定在固定底座(1)上；顶部外扩部分设有螺孔用于安装顶棚(8)及用于搭接硅胶防护板(7)的内伸部分。
8.根据权利要求7所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的硅胶防护板(7)为环形，套入所述桩身(3)并与所述保护套筒(6)内伸部分密贴，封闭桩身(3)与保护套筒(6)顶部之间空隙。
9.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的顶棚(8)为圆锥形，焊有四根支杆(9)；支杆(9)底部为螺纹段，固定在保护套筒(6)顶部外伸部分，支杆(9)高度要求高于测量仪器。
10.根据权利要求1所述的一种自动测站的高精度活动式基座，其特征在于，所述的桩身(3)高度可调以适应不同测量条件，所述保护套筒(6)高度低于所述桩身(3)高度保证拼装效果。
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