CN108253950A - 一种超高层建筑工程测量的监理控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑测量技术，特别涉及一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，解决了激光铅垂仪难以保持与楼层的垂直状态，同时接收靶也难以与相应的楼层保持垂直状态，导致实际测量的误差较大，其技术方案要点是，测量单元的划分，利用标准支架、竖直调节机构、水平调节机构，减少激光铅垂仪的误差，使用激光铅垂仪进行测量，并使用全站仪进行复核，再利用RTK技术进行再次复核，经过数据的比对分析，得出的测量结果误差小，精度高。

Description

一种超高层建筑工程测量的监理控制方法

技术领域

本发明涉及建筑测量技术，特别涉及一种超高层建筑工程测量的监理控制方法。

背景技术

施工控制网是整个测量工作得以展开的基础。尤其是在高层建筑中，基础定位和基础以上各层的同轴是非常重要的，建筑整体的垂直度需要控制在一定的误差范围内。超高层建筑指的是40层以上，高度100米以上的建筑物。

在建筑的施工的过程中，通常采用平面控制网竖向传递，再将所有传递数据进行叠加，在此传递过程中，数据的误差也随数据进行了累计，因而随着建筑层数的增加，数据误差的累计也越来越大，当超出一定的范围后，会对整个超高层建筑造成很大的施工隐患，因而对整个超高层建筑的施工带来了不便。

例如在申请公布号为CN107101621A的中国发明专利中，公开了一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，在水平控制网的竖直传递监理中，采用激光铅垂仪对整个传递过程进行复核，在每隔一端高度设置一个测量转换层，各转换层间独立操作，误差不传递。从而减少了由于建筑层数的增加，数据误差的累计。

然而在实际操作的过程中，激光铅垂仪难以保持与楼层的垂直状态，同时接收靶也难以与相应的楼层保持垂直状态，导致实际测量的误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其优势在于，激光铅垂仪与接收靶易于与各自相应的楼层保持垂直，从而提高了测量精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，包括使用激光铅垂仪进行监理，监理的具体步骤包括：

S100：测量单元的划分；

将每M层划分为一个测量单元，并将每个测量单元的底层作为基准层，各测量单元间相互独立操作，M的数值为3-8；

S200：在同一测量单元内各楼层楼板的相同位置开设投测孔，将激光铅垂仪放置在基准层上，并放置在第二层投测孔的正下方，将激光铅垂仪放置在用于调节激光铅垂仪竖直方向的竖直调节机构上，再将竖直调节机构放置在用于调节激光铅垂仪水平方向的水平调节机构上；

S300：对激光铅垂仪先进行竖直方向的调节，使激光铅垂仪发射出的激光垂直向上；再对激光铅垂仪进行水平方向的调节，使激光铅垂仪发射出的激光正好通过投测孔的轴线；

S400：将带有坐标格的接收板安装在投测孔的上方，使用激光铅垂仪进行投测在接收板上形成一个光点，根据接收板上的坐标格与光点的实际位置进行记录数据；

S500：利用RTK技术对在相同的点位进行再次测量，并记录数据；

S600：将两次测量所得的数据进行比对分析。

通过采用上述技术方案，以每M层作为一个测量单元，便于对建筑整体进行分次测量，一方面减少了操作人员的单次的工作量，便于减少操作人员的操作失误引起的测量误差；各测量单元间相互独立操作也减少了误差的传递，提高了测量的精度，测量完成后使用多套控制网复核、补偿，从而进一步提高了测量精度，减少了数据误差的累计。而当M的数值为3-8时，较为适宜，当M数值过大时，容易造成数据误差的累计，而M数值过小时，导致测量单元划分过多，增加了劳动强度。经过全站仪的复核，提高了激光铅垂仪的测量精度，经过RTK技术的再次复核，进一步提高了激光铅垂仪的测量精度。

激光铅垂仪激光发射角度要求与地面保持垂直，而现有技术中通常激光铅垂仪激光发射方向与垂直方向误差较大严重影响了激光铅垂仪的测量精度，通过使用竖直调节机构对激光铅垂仪激光的发射角度进行矫正，从而减小了激光铅垂仪激光发射角度不与地面垂直而造成的测量误差。

激光铅垂仪的激光要求通过接收板的中心处，为此通过水平调节机构，使激光铅垂仪的激光通过接收板的中心处，减小了激光铅垂仪激光发射时没有与投测孔轴线对准而造成的测量误差，提高了最终的测量精度。

作为优选，待所述S200完成后，进行S210：

将预制的标准支架放置激光铅垂仪的上方，先利用标准支架上的支架调节装置对标准支架进行调节，并通过精密水准仪使上下两块校对板保持与地面平行的状态；再通过水平调节机构与竖直调节机构，使激光铅垂仪发射的激光与同时穿过上下两块校对板上设置的校对点。

通过采用上述技术方案，通过标准支架上的调节装置对标准支架进行调节，并与精密水准仪进行比对，使激光铅垂仪的激光同时通过上下两块校对板上的校对点，从而确保激光铅垂仪发射的激光与地面保持垂直状态，进一步提高了激光铅垂仪测量的精度。

作为优选，待所述S200后，进行S220：在各投测孔内分别安装与投测孔相匹配的支撑管。

通过采用上述技术方案，通过支撑管的设置，提高了对投测孔的内表面的支撑，从而提高了投测孔的结构强度，防止了投测孔的侧壁上混凝土颗粒的掉落，影响激光铅垂仪的测量精度。

作为优选，待S220结束后，进行S230：在各支撑管内分别安装定位管，使得定位管的抵接环抵接在支撑管的上表面，定位管的定位棱嵌设在支撑管的定位槽内，并将接收板安装在支撑管上。

通过采用上述技术方案，通过抵接环的设置，使得定位管稳定的安装在支撑管上，提高了定位管安装的可靠性；通过定位棱嵌设在定位槽内，对定位管的周向转动进行限位，防止定位管在支撑管内发生周向转动，进一步提高了定位管安装的可靠性。

作为优选，所述S400还包括：预先在接收板上开设三个定位孔，在定位管的顶部安装三个定位柱，并将接收板安装在定位管上，并使定位孔套设在对应的定位柱上以实现对接收板的定位。

通过采用上述技术方案，通过定位槽套设在定位柱上，从而对接收板的周向转动加以限位，提高了接收板安装的稳定性，同时，使接收板与定位管保持垂直，提高了激光铅垂仪测量的精度。

作为优选，所述S500具体包括：

S510：建造供RTK基准站安装的放置台，在工地附近一高层建筑的楼顶浇筑混凝土基台，在混凝土基台上安装圆柱形的放置台，并使用精密水准仪对放置台的表面进行检测并进行修整。

通过采用上述技术方案，放置台用于安装RTK基准站，通过精密水准仪对放置台的表面进行检测并进行修整，确保了放置台表面与水平面的平行，为使用RTK技术进行测量奠定了基础。

作为优选，待所述S510完成后，进行S520：

对防护罩进行拼装，在钢筋骨架的内侧安装由绝缘材料制成的防护板。环绕放置台在混凝土基台上开设供防护罩安装的嵌槽，在嵌槽内安装密封垫，并将防护罩与放置台通过螺纹连接安装，并压紧在密封垫上。

通过采用上述技术方案，在大风、雨雪等恶劣天气时，通过防护罩的设置，对放置台上的RTK基准站进行保护，防止大风、雨雪对RTK基准站的侵蚀，保证了RTK基准站的正常工作。通过嵌槽及密封垫的设置，提高了防护罩与放置台间的密封性能，防止雨雪从防护罩与放置台之间的缝隙内渗入。通过钢筋骨架的设置，提高了防护罩的结构强度。

作为优选，待所述S510完成后，进行S530：

在混凝土基台上铺设绝缘材料层，在混凝土基台的一侧安装支架，并在支架上架设导通线，并使其一端连接至地面，另一端与防护罩顶部的连接环相连接。

通过采用上述技术方案，由于放置台设置在楼顶的位置，因而在雨雪天气遭受雷击的可能性较大，在遭受雷击时，雷电可沿防护罩的钢筋骨架、导通线导入地面，从而防止对RTK基准站进行损害。混凝土台上绝缘材料的铺设，可防止闪电从混凝土台导入楼体内，保护了楼内人员的生命财产安全。

作为优选，待所述S510完成后，进行S540：

在混凝土基台上设置一个天气检测装置，天气检测装置包括有一个风力检测模块与一个雨水检测模块，当风力检测模块检测到风速达到13m/s及以上或雨水检测模块检测到下雨时，天气检测装置通过蜂鸣器SP发声报警。

通过采用上述技术方案，天气检测装置通过风力检测模块与雨水检测模块，对天气情况进行实时监测，根据《建筑高空作业 安全技术规范》的规定，当风力在6级及6级以上时，应停止高空作业。而在现有技术中，往往无法快速获取天气包括风力、降雨的实时情况，而通过本专利中的天气检测装置则可对风力、降雨进行实时监测，并在超出预定的阈值时蜂鸣器SP发声报警，提示监理对施工人员加以管理与及时疏散。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过RTK技术与全站仪、激光标线仪等传统技术相结合，共同测量，便于对空通视收影响的情况下进行测量，同时相互复核，提高了测量的精度；

2、通过防护罩、天气检测装置的设置，提高了对RTK基准站进行全方位的保护，不仅可防止大风、雨雪的侵蚀，还可防止雷击，同时可对天气情况进行实时报警，便于操作人员及时将防护罩安装在放置台上。

附图说明

图1为投测孔的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为激光铅垂仪、水平调节机构、竖直调节机构的结构示意图；

图4为标准支架的结构示意图；

图5为混凝土基台的结构示意图；

图6为防护罩、放置台的爆炸示意图；

图7为天气检测装置的电路图。

图中：1、投测孔；11、支撑管；111、定位槽；12、定位管；121、定位棱；122、定位柱；13、接收板；131、定位孔；2、激光铅垂仪；21、竖直调节机构；22、水平调节机构；221、第一滑块；222、滑槽；223、第二滑块；23、滑轨；24、安装板；3、标准支架；31、支架本体；311、校对板；32、支架调节装置；4、调节螺栓；5、混凝土基台；51、绝缘材料层；52、连接支架；6、放置台；61、嵌槽；62、密封垫；7、防护罩；71、钢筋骨架；72、防滑板；8、天气检测装置；81、风力检测模块；811、风力检测单元；812、第一比较单元；813、第一调节部；82、雨水检测模块；821、雨水检测单元；822、第二比较单元；823、逻辑单元；824、电压调节部；83、控制单元；84、警示单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考附图1至附图3，一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，包括使用激光铅垂仪2进行监理，监理的具体步骤包括：

S100：测量单元的划分；

将每5层划分为一个测量单元，并将每个测量单元的底层作为基准层，各测量单元间相互独立操作。

以最上部的测量单元A为例，测量单元A所在的每层建筑，基准线抬高1.5mm，每降低X个测量单元，该测量单元内的每层建筑，基准线抬高（1.5+0.1X）mm，直至最下部的测量单元。

S200：在同一测量单元内各楼层楼板的相同位置开设投测孔1，将激光铅垂仪2放置在基准层上，并放置在第二层投测孔1的正下方，将激光铅垂仪2放置在用于调节激光铅垂仪2竖直方向的竖直调节机构21上，再将竖直调节机构21放置在用于调节激光铅垂仪2水平方向的水平调节机构22上；

投测孔1为圆形孔，直径为350mm。基准层于投测孔1的正下方设置有滑轨23，水平调节机构22安装在滑轨23上。水平调节机构22包括可沿滑轨23滑动的第一滑块221，第一滑块221的上表面开设有与滑轨23相垂直的滑槽222，滑槽222内安装有可沿滑槽222滑动的第二滑块223。

竖直调节机构21安装在第二滑块223上，竖直调节机构21包括三角形的安装板24，安装板24的每个拐角处均安装有一个调节螺栓4，通过转动各调节螺栓4，从而实现竖直调节机构21的角度调节。

参考附图4，标准支架3整体呈三棱柱形，包括支架本体31和安装在支架本体31拐角处的支架调节装置32，支架本体31上设置有上下两块水平设置的校对板311，支架调节装置32包括三个调节螺栓4。

S210：将预制的标准支架3放置激光铅垂仪2的上方，先利用标准支架3上的支架调节装置32对标准支架3进行调节，并通过精密水准仪33使上下两块校对板311保持与地面平行的状态；再通过水平调节机构22与竖直调节机构21，使激光铅垂仪2发射的激光与同时穿过上下两块校对板311上设置的校对点。

S300：对激光铅垂仪2先进行竖直方向的调节，使激光铅垂仪2发射出的激光垂直向上；再对激光铅垂仪2进行水平方向的调节，使激光铅垂仪2发射出的激光正好通过投测孔1的轴线；

参考附图2，

S220：在各投测孔1内分别安装与投测孔1相匹配的支撑管11。

支撑管11的内壁上开设有若干沿竖直方向的定位槽111。

S230：在各支撑管11内分别安装定位管12，使得定位管12的抵接环抵接在支撑管11的上表面，定位管12的定位棱121嵌设在支撑管11的定位槽111内。

定位管12的外壁上设置有沿竖直方向的定位棱121。定位管12上安装有接收板13。

S400：预先在接收板13上开设三个定位孔131，在定位管12的顶部安装三个定位柱122，并将接收板13安装在定位管12上，并使定位孔131套设在对应的定位柱122上以实现对接收板13的定位。从而将带有坐标格的接收板13安装在投测孔1的上方，使用激光铅垂仪2进行投测在接收板13上形成一个光点，根据接收板13上的坐标格与光点的实际位置进行记录数据；

S500：利用RTK技术对在相同的点位进行再次测量，并记录数据；

参考附图5与附图6，

S510：建造供RTK基准站安装的放置台6，在工地附近一高层建筑的楼顶浇筑混凝土基台5，在混凝土基台5上安装圆柱形的放置台6，并使用精密水准仪33（参考附图4）对放置台6的表面进行检测并进行修整。

放置台6呈圆形，放置台6的上方安装有防护罩7，防护罩7与放置台6的侧壁通过螺纹连接。

混凝土基台5上铺设有绝缘材料层51，防护罩7包括钢筋骨架71和贴合在钢筋骨架71内的防护板72，防护板72由绝缘材料制成。混凝土基台5的一侧设置有连接支架52，连接支架52均由绝缘材料制成，连接支架52上架设有接地的导通线，防护罩7的顶部设置有供导通线连接的连接环73。

S520：对防护罩7进行拼装，在钢筋骨架71的内侧安装由绝缘材料制成的防护板72。环绕放置台6在混凝土基台5上开设供防护罩7安装的嵌槽61，在嵌槽61内安装密封垫62，并将防护罩7与放置台6通过螺纹连接安装，并压紧在密封垫62上。

S530：在混凝土基台5的一侧安装支架，并在支架上架设导通线，并使其一端连接至地面，另一端与防护罩7顶部的连接环73相连接。

参考附图6与附图7，

S540：在混凝土基台5上设置一个天气检测装置8，天气检测装置8包括有一个风力检测模块81与一个雨水检测模块82，当风力检测模块81检测到风速达到13m/s及以上或雨水检测模块82检测到下雨时，天气检测装置8通过蜂鸣器SP发声报警。

警示电路包括用于检测风速的风力检测模块81以及用于检测是否下雨的雨水检测模块82，其中，风力检测模块81包括设置于用于检测风力情况并输出风力检测信号的风力检测单元811、耦接于风力检测单元811以接收风力检测信号并输出第一比较信号的第一比较单元812，第一比较单元812具有一基准值，基准值对应于风速13m/s，第一比较单元812将风力检测信号的值与基准值进行比较后输出第一比较信号，第一比较单元812还耦接有接收比较信号并输出控制信号的控制单元83，控制单元83耦接有响应于控制信号的警示单元84，其中警示单元84包括蜂鸣器SP。

风力检测单元811包括风速传感器，优选采用型号为JL-FS2的风速传感器，为螺旋桨风速传感器，其主要是由螺旋桨叶片、传感器轴、传感器支架以及磁感应线圈等组成。它利用的是流动空气的动能来推动传感器的螺旋桨旋转,然后通过螺旋桨的转速求出流过末端装置的空气流速并输出对应的电压信号，且风速与电压信号呈正比计算。

第一比较单元812包括比较器U1，比较器U1的反相输入端耦接于风力检测单元811的输出端，比较器U1的输出端输出相应的第一比较信号，比较器U1采用型号为LM393的比较器。

第一比较单元812还耦接有用于调节基准值的第一调节部813，包括可变电阻RP1和电阻R1，可变电阻RP1的a端耦接于电源，b端耦接于电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，可变电阻RP1和电阻R1的连接点耦接于比较器U1的反相输入端。

雨水检测模块82包括用于检测是否下雨的并输出雨水检测信号的雨水检测单元821、耦接于雨水检测单元821以接收雨水检测信号并输出比较信号的第二比较单元822，第二比较单元822具有一基准值，基准值对应于设定的雨点密集度，第二比较单元822将雨水检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的第二比较信号，第一比较单元812与控制单元83之间还耦接有逻辑单元823，逻辑单元823包括一或门电路，第二比较单元822的输出端耦接于逻辑单元823；当雨水检测单元821检测到下雨且雨点的密集度超过设定的阈值时，控制单元83控制警示单元84进行警示。

雨水检测单元821包括雨滴传感器，优选采用型号为SSMY-002的雨滴传感器，雨滴传感器检测出的雨量变成电信号，即雨滴的密集度与输出的电信号呈正比。

第二比较单元822包括比较器，比较器的同相输入端耦接于雨水检测单元821的输出端，比较器的输出端输出相应的比较信号，比较器U2采用型号为LM393的比较器。

第二比较单元822还耦接有用于调节基准值的电压调节部824，包括可变电阻RP2和电阻R2，可变电阻RP2的c端耦接于电源，d端耦接于电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，可变电阻RP2和电阻R2的连接点耦接于比较器U2的反相输入端。

或门电路上耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元83，控制单元83包括继电器KM、NPN型的三极管Q1和续流二极管D1，继电器KM的线圈的一端耦接于电源，另一端耦接于三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极耦接于或门电路的输出端，发射极接地；续流二极管D1与继电器KM的线圈反并联；电器KM的常开触点KM-1的一端耦接于电源，另一端耦接于蜂鸣器SP的一端，蜂鸣器SP的另一端接地。

当风力检测单元811检测到的风力超过所设定的阈值时，比较器U1的同相输入端电压大于其反相输入端的电压，使比较器U1输出高电平至或门电路，使三极管Q1导通，继电器KM的线圈得电，其对应的常开触点KM-1闭合，蜂鸣器SP发声报警；当雨水检测单元821检测到有雨滴且雨滴的密度大于其所设定的阈值时，比较器U2的同相输入端电压大于其反相输入端的电压，使比较器U2输出高电平至或门电路，使三极管Q1导通，继电器KM的线圈得电，其对应的常开触点KM-1闭合，蜂鸣器SP发声报警。

S550：根据RTK基准站，使用RKT移动站对相同点位进行再次测量，并继续数据。

S600：将两次测量所得的数据进行比对分析。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，包括使用激光铅垂仪（2）进行监理，监理的具体步骤包括：

S100：测量单元的划分；

将每M层划分为一个测量单元，并将每个测量单元的底层作为基准层，各测量单元间相互独立操作，M的数值为3-8；

S200：在同一测量单元内各楼层楼板的相同位置开设投测孔（1），将激光铅垂仪（2）放置在基准层上，并放置在第二层投测孔（1）的正下方，将激光铅垂仪（2）放置在用于调节激光铅垂仪（2）竖直方向的竖直调节机构（21）上，再将竖直调节机构（21）放置在用于调节激光铅垂仪（2）水平方向的水平调节机构（22）上；

S300：对激光铅垂仪（2）先进行竖直方向的调节，使激光铅垂仪（2）发射出的激光垂直向上；再对激光铅垂仪（2）进行水平方向的调节，使激光铅垂仪（2）发射出的激光正好通过投测孔（1）的轴线；

S400：将带有坐标格的接收板（13）安装在投测孔（1）的上方，使用激光铅垂仪（2）进行投测在接收板（13）上形成一个光点，根据接收板（13）上的坐标格与光点的实际位置进行记录数据；

S500：利用RTK技术对在相同的点位进行再次测量，并记录数据；

S600：将两次测量所得的数据进行比对分析。

2.根据权利要求1所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，待所述S200完成后，进行S210：

将预制的标准支架（3）放置激光铅垂仪（2）的上方，先利用标准支架（3）上的支架调节装置（32）对标准支架（3）进行调节，并通过精密水准仪（33）使上下两块校对板（311）保持与地面平行的状态；再通过水平调节机构（22）与竖直调节机构（21），使激光铅垂仪（2）发射的激光与同时穿过上下两块校对板（311）上设置的校对点。

3.根据权利要求1所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，待所述S200后，进行S220：

在各投测孔（1）内分别安装与投测孔（1）相匹配的支撑管（11）。

4.根据权利要求3所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，待S220结束后，进行S230：

在各支撑管（11）内分别安装定位管（12），使得定位管（12）的抵接环抵接在支撑管（11）的上表面，定位管（12）的定位棱（121）嵌设在支撑管（11）的定位槽（111）内，并将接收板（13）安装在支撑管（11）上。

5.根据权利要求4所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，所述S400还包括：

预先在接收板（13）上开设三个定位孔（131），在定位管（12）的顶部安装三个定位柱（122），并将接收板（13）安装在定位管（12）上，并使定位孔（131）套设在对应的定位柱（122）上以实现对接收板（13）的定位。

6.根据权利要求1所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，所述S500具体包括：

S510：建造供RTK基准站安装的放置台（6），在工地附近一高层建筑的楼顶浇筑混凝土基台（5），在混凝土基台（5）上安装圆柱形的放置台（6），并使用精密水准仪（33）对放置台（6）的表面进行检测并进行修整。

7.根据权利要求6所述的一种超高层建筑工程测量的监理控制方法，其特征在于，待所述S510完成后，进行S520：

对防护罩（7）进行拼装，在钢筋骨架（71）的内侧安装由绝缘材料制成的防护板（72），环绕放置台（6）在混凝土基台（5）上开设供防护罩（7）安装的嵌槽（61），在嵌槽（61）内安装密封垫（62），并将防护罩（7）与放置台（6）通过螺纹连接安装，并压紧在密封垫（62）上。

8.根据权利要求7所述的一种超高层建筑工程测量的控制监理方法，其特征在于，待所述S510完成后，进行S530：

在混凝土基台（5）的一侧安装支架，并在支架上架设导通线，并使其一端连接至地面，另一端与防护罩（7）顶部的连接环（73）相连接。

9.根据权利要求7所述的一种超高层建筑工程测量的控制监理方法，其特征在于，待所述S510完成后，进行S540：

在混凝土基台（5）上设置一个天气检测装置（8），天气检测装置（8）包括有一个风力检测模块（81）与一个雨水检测模块（82），当风力检测模块（81）检测到风速达到13m/s及以上或雨水检测模块（82）检测到下雨时，天气检测装置（8）通过蜂鸣器SP发声报警。