CN109186544A - 一种临空界面高程测量的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种临空界面高程测量的方法，在待测量的临空界面上选取一个目标点位，在所述目标点位的附近设置一个测点，所述测点与目标点位在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30‑1000mm的外侧；通过测量设备得到所述测点的标高H测点，用所述测点的标高H测点减去测点与目标点位间的竖直距离h得到所述目标点位的标高H0，即临空界面的高程。有效解决了目前对临空界面高程测量困难的问题。本发明还提供一种配合上述方法使用的装置，通过传动杆和定位板使半球测点的最低点与目标点位位于同一水平面上，以半球测点的最高点作为测点，所述装置结构简单、便于携带且使用灵活，有利于保证作业效率和测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及工程测量技术领域，具体地，涉及一种临空界面高程测量的方法及装置。
背景技术
在工程结构和日常生活中经常可见大量的临空界面，如部分水平突出的悬空结构的下表面等，当需要对临空界面进行高程(标高)测量时，由于现场环境不利于测量操作的进行加之现有测量工具存在一定局限性，测量工作往往难以继续展开。在现有的方法中，要么配合大型施工器械或建立脚手架以完成测量作业，但是该方法存在成本支出高、作业效率低下的问题；要么直接将工程人员悬吊在高空进行测量作业，但是该方法不仅存在严重的安全隐患，而且由于无法避免高空晃动，因此测量结果的精准度也不高。
目前，在行业内暂时缺乏有效解决上述问题的作业方法，关于悬空结构临空界面的高程测量依旧是一个难以解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实用方便、安全性好、作业效率快且测量精准度高的临空界面高程测量方法，以及配合该方式使用的测量装置，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种临空界面高程测量的方法，在待测量的临空界面上选取一个目标点位，在所述目标点位的附近设置一个测点，且所述测点与目标点位在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；通过测量设备得到所述测点的标高H测点，用所述测点的标高H测点减去测点与目标点位间的竖直距离h得到所述目标点位的标高H0，即临空界面的高程；
优选的，所述测点设置于距目标点位水平距离为100-900mm的外侧；
优选的，所述测点设置于距目标点位水平距离为200-800mm的外侧；
优选的，所述测点设置于距目标点位水平距离为200-600mm的外侧；
优选的，所述测点设置于距目标点位水平距离为200-500mm的外侧。
优选的，所述临空界面高程测量的方法具体包括如下步骤：
1)在待测量临空界面所在结构物的上表面上设置基准面，并在所述基准面上设置水准基点，且水准基点的标高H基点设为已知；同时在待测量的临空界面上选取一个目标点位；
2)利用定位组件在所述目标点位的附近设置一个测点，所述测点与目标点位在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；
3)所述测量设备为水准仪、第一水准尺以及第二水准尺；将第一水准尺设置于所述测点上，在所述基准面上的水准基点上竖直设置第二水准尺以及在基准面上架设的水准仪；
4)通过水准仪和第二水准尺配合得到后视读数h1；通过水准仪和第一水准尺配合得到前视读数h2；
5)通过计算得到目标点位的标高H0，具体是H0＝H测点-h，其中H测点＝H基点+h1-h2，因此得到H0＝H基点+h1-h2-h。
优选的，所述临空界面高程测量的方法具体包括如下步骤：
1)在待测量的临空界面上选取一个目标点位；
2)利用定位组件在所述目标点位的附近设置一个测点，所述测点与目标点位在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；
3)所述测量设备为棱镜杆和全站仪；将棱镜杆竖直设置于所述测点上，其中棱镜杆上的棱镜中心与测点的高差h4设为已知；在地面上设置测站点并架设全站仪，使得全站仪与棱镜之间保持通视；
4)通过全站仪测得棱镜杆上的棱镜中心标高H棱镜，通过计算得到目标点位的标高H0，具体是：H0＝H测点-h，其中H测点＝H棱镜-h4，因此得到H0＝H棱镜-h4-h。
优选的，所述定位组件包括定位板、一端与所述定位板下表面可转动连接的传动杆、设置在所述传动杆另一端的把手、以及设置在所述定位板上表面的半球测点和水准器；
利用定位组件设置测点的操作具体为：握住所述把手将整个定位组件移动至目标点位附近，并使所述定位板的上表面与临空界面部分贴合，调节所述传动杆至便于工程人员进行测量操作的位置，此时，所述半球测点的最低点与所述目标点位位于同一水平面上，所述半球测点的最高点作为测点，所述测点与目标点位在竖直方向上的距离h即为所述半球测点的最低点与最高点的距离(所述测点设置需满足所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧)。
本发明还提供一种临空界面高程测量的装置，包括测量设备以及用于设置测点的定位组件，所述定位组件包括定位板、水准器、传动杆、把手和半球测点；所述定位板的上表面与待测量的临空界面部分贴合，所述传动杆的一端与所述定位板的下表面可转动连接，所述传动杆的另一端折弯后向上延伸且在该端设有所述把手，所述半球测点和水准器均设置在所述定位板上未与临空界面贴合的位置区域且以所述半球测点的最高点作为测点。
优选的，所述测量设备为水准仪、第一水准尺以及第二水准尺，所述第一水准尺和第二水准尺上均设有水准管；
或者是，所述测量设备为全站仪和棱镜杆，所述棱镜杆上设有水准管。
优选的，所述棱镜杆的下底面为平面，以确保测量时所述棱镜杆的底面与所述半球测点间始终相切。
优选的，所述传动杆通过球形铰接头或流体万向接头中的一种实现与所述定位板的可转动连接。
优选的，所述传动杆包括至少一个伸缩构件，所述伸缩构件为水平设置和/或竖直设置。
本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：
1、所述方法步骤简单、操作方便且作业效率高，有效解决了目前存在的临空界面高程测量困难的问题，同时避免工程人员在作业时存在安全隐患，该方法适用于对绝大多数临空界面的高程测量，是现有工程测量方法的有力补充。
2、所述方法通过设置简单的定位组件配合水准仪以及配套的水准尺或者是全站仪以及配套的棱镜杆即可实现对临空界面的高程测量，且利用定位组件确保测点与目标点位间的高度为定值，计算过程简单且测量结果精度高，具有足够可靠性，具有重要的推广和利用价值。
3、所述装置结构简单、制作成本低，且通过设置可水平和竖直伸缩的传动杆以适应不同厚度及宽度的悬空构件的高程测量，同时有利于减小装置闲置时占用的空间，有利于外出作业时随身携带，所述装置通过半球测点确保在任何测量情况下第一水准尺或棱镜杆的底面都能与测点相切，满足工程水准测量原理的基本要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明优选实施例1中高程测量方法的应用示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本发明优选实施例2中高程测量方法的应用示意图；
图4是图3中B处的局部放大图；
图中：01基准面，02临空界面，03目标点位；1定位板，1.1水准器，2传动杆，3把手，4半球测点，5第一水准尺，6第二水准尺，7水准仪，8水准基点，9棱镜杆，9.1水准管，9.2棱镜，9.3棱镜杆本体，10全站仪，11测站点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1～图2，一种临空界面高程测量的方法，在待测量的临空界面02上选取一个目标点位03，在所述目标点位03的附近设置一个测点，且所述测点与目标点位03在竖直方向上的距离为定值h，所述测点距目标点位水平距离为30-1000mm，所述测点设置于所述目标点位的外侧，所述测点应该靠近目标点位设置，本实施例中优选测点距目标点位水平距离为200mm；通过测量设备得到所述测点的标高H测点，用所述测点的标高H测点减去测点与目标点位间的竖直距离h得到所述目标点位03的标高H0，即临空界面的高程。
在本实施例中，配合所述方法使用的装置包括测量设备以及用于设置测点的定位组件，所述测量设备包括第一水准尺5、第二水准尺6以及水准仪7；所述定位组件包括定位板1、水准器1.1、传动杆2、把手3和半球测点4。所述定位板1为方形的钢板且其上表面在工作时与待测量的临空界面01部分贴合，所述半球测点4和水准器1.1均设置在所述定位板1上未与临空界面02贴合的位置区域且以所述半球测点4的最高点作为测点，所述第一水准尺5竖直设置在所述半球测点4上，使得所述第一水准尺5的底面与所述测点相切，所述传动杆2的一端通过球形铰接头或流体万向接头中的一种与所述定位板1的下表面可转动连接，本实施例中优选为球形铰接头，所述传动杆2的另一端经过两次90°折弯后竖直向上延伸且在该端设有所述把手3。
在所述第一水准尺5和第二水准尺6上均设置有水准管，以便于工程人员确保两个水准尺始终处于竖直位置，保证测量时所述第一水准尺5的底面与所述半球测点4间始终相切。
在本实施例中优选地，所述传动杆2包括两个伸缩构件，且这两个伸缩构件在所述传动杆2上分别为水平设置和竖直设置，以实现所述传动杆2在水平及竖直方向上的长度调整。
所述临空界面高程测量的方法具体包括如下步骤：
1)在待测量临空界面02所在结构物的上表面上设置基准面01，并在所述基准面上设置水准基点8，且水准基点8的标高H基点设为已知；同时在待测量的临空界面02上选取一个目标点位03；
2)利用定位组件在所述目标点位03的附近设置一个测点：握住所述把手3将整个定位组件移动至目标点位03附近，并使所述定位板1的上表面与临空界面02(包括目标点位03在内的区域)部分贴合，调节所述传动杆2至便于工程人员进行测量操作的位置，此时，所述半球测点4的最低点与所述目标点位03位于同一水平面上(通过定位板上的水准器可实现将定位板和半球测点调整至水平状态，所述目标点位与定位板的上表面相接触即可实现所述半球测点的最低点与目标点位位于同一水平面上)，所述半球测点4的最高点即为测点，所述测点与目标点位03在竖直方向上的距离h即为所述半球测点的最低点与最高点的距离；优选的，所述测点距目标点位水平距离为200mm，所述测点设置于目标点位的外侧；
3)将第一水准尺5设置于所述测点上，在所述基准面01上的水准基点上竖直设置第二水准尺6以及在基准面上架设的水准仪7；
4)通过水准仪和第二水准尺6配合得到后视读数h1；通过水准仪和第一水准尺5配合得到前视读数h2；
5)通过计算得到目标点位03的标高H0，具体是H0＝H测点-h，其中H测点＝H基点+h1-h2，因此可得H0＝H基点+h1-h2-h。
实施例2
参见图3和图4，本实施例与实施例1的区别在于，所述测量设备为全站仪10和棱镜杆9；所述棱镜杆9包括棱镜杆本体9.3、棱镜9.2以及水准管9.1，所述棱镜杆9的下底面为平面，具体是棱镜杆本体的下底面为平面，以确保测量时所述棱镜杆9的底面与所述半球测点4间始终相切。
所述临空界面高程测量的方法具体包括如下步骤：
1)在待测量的临空界面02上选取一个目标点位03；
2)利用定位组件在所述目标点位03的附近设置一个测点(具体设置方法与实施例1相同)，所述测点与目标点位03在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为200mm的外侧；
3)将棱镜杆9竖直设置于所述测点上，其中棱镜杆上的棱镜中心与测点的高差h4设为已知；在地面上设置测站点11并架设全站仪10，使得全站仪10与棱镜之间保持通视；使用全站仪进行测量前需要将全站仪自身标高h3(即测站点距全站仪中心的距离)输入全站仪中，测量时通过全站仪与棱镜杆的配合可以直接读出棱镜的标高数值；
4)通过全站仪10测得棱镜杆9上的棱镜中心标高H棱镜，通过计算得到目标点位的标高H0，具体是：H0＝H测点-h，其中H测点＝H棱镜-h4，因此可得H0＝H棱镜-h4-h。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种临空界面高程测量的方法，其特征在于，在待测量的临空界面(02)上选取一个目标点位(03)，在所述目标点位(03)的附近设置一个测点，所述测点与目标点位(03)在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；通过测量设备得到所述测点的标高H测点，用所述测点的标高H测点减去测点与目标点位间的竖直距离h得到所述目标点位(03)的标高H0，即临空界面的高程。
2.根据权利要求1所述临空界面高程测量的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)在待测量临空界面(02)所在结构物的上表面上设置基准面(01)，并在所述基准面上设置水准基点(8)，且水准基点(8)的标高H基点设为已知；同时在待测量的临空界面(02)上选取一个目标点位(03)；
2)利用定位组件在所述目标点位(03)的附近设置一个测点，所述测点与目标点位(03)在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；
3)所述测量设备为水准仪(7)、第一水准尺(5)以及第二水准尺(6)；将第一水准尺(5)设置于所述测点上，在所述基准面(01)上的水准基点上竖直设置第二水准尺(6)以及在基准面上架设的水准仪(7)；
4)通过水准仪和第二水准尺(6)配合得到后视读数h1；通过水准仪和第一水准尺(5)配合得到前视读数h2；
5)通过计算得到目标点位(03)的标高H0，具体是H0＝H测点-h，其中H测点＝H基点+h1-h2，因此得到H0＝H基点+h1-h2-h。
3.根据权利要求1所述临空界面高程测量的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)在待测量的临空界面(02)上选取一个目标点位(03)；
2)利用定位组件在所述目标点位(03)的附近设置一个测点，所述测点与目标点位(03)在竖直方向上的距离为定值h，所述测点设置于距目标点位水平距离为30-1000mm的外侧；
3)所述测量设备为棱镜杆(9)和全站仪(10)；将棱镜杆(9)竖直设置于所述测点上，其中棱镜杆上的棱镜中心与测点的高差h4设为已知；在地面上设置测站点(11)并架设全站仪(10)，使得全站仪(10)与棱镜之间保持通视；
4)通过全站仪(10)测得棱镜杆(9)上的棱镜中心标高H棱镜，通过计算得到目标点位的标高H0，具体是：H0＝H测点-h，其中H测点＝H棱镜-h4，因此得到H0＝H棱镜-h4-h。
4.根据权利要求2或3所述临空界面高程测量的方法，其特征在于，所述测点设置于距目标点位水平距离为100-900mm，更优选200-500mm。
5.根据权利要求4所述临空界面高程测量的方法，其特征在于，所述定位组件包括定位板(1)、一端与所述定位板(1)下表面可转动连接的传动杆(2)、设置在所述传动杆(2)另一端的把手(3)、以及设置在所述定位板(1)上表面的半球测点(4)和水准器(1.1)；
利用定位组件设置测点的操作具体为：握住所述把手(3)将整个定位组件移动至目标点位(03)附近，并使所述定位板(1)的上表面与临空界面(02)部分贴合，调节所述传动杆(2)至便于工程人员进行测量操作的位置，此时，所述半球测点(4)的最低点与所述目标点位(03)位于同一水平面上，所述半球测点(4)的最高点作为测点，所述测点与目标点位(03)在竖直方向上的距离h即为所述半球测点的最低点与最高点的距离。
6.一种临空界面高程测量的装置，其特征在于，包括测量设备以及用于设置测点的定位组件，所述定位组件包括定位板(1)、水准器(1.1)、传动杆(2)、把手(3)和半球测点(4)；所述定位板(1)的上表面与待测量的临空界面(02)部分贴合，所述传动杆(2)的一端与所述定位板(1)的下表面可转动连接，所述传动杆(2)的另一端折弯后向上延伸且在该端设有所述把手(3)，所述半球测点(4)和水准器(1.1)均设置在所述定位板(1)上未与临空界面(01)贴合的位置区域且以所述半球测点(4)的最高点作为测点。
7.根据权利要求6所述临空界面高程测量的装置，其特征在于，所述测量设备为水准仪、第一水准尺以及第二水准尺，所述第一水准尺(5)和第二水准尺(6)上均设有水准管；
或者是，所述测量设备为全站仪和棱镜杆，所述棱镜杆上设有水准管。
8.根据权利要求7所述临空界面高程测量的装置，其特征在于，所述棱镜杆的下底面为平面，以确保测量时所述棱镜杆(9)的底面与所述半球测点(4)间始终相切。
9.根据权利要求6所述临空界面高程测量的装置，其特征在于，所述传动杆(2)通过球形铰接头或流体万向接头中的一种实现与所述定位板(1)的可转动连接。
10.根据权利要求6～9中任意一项所述临空界面高程测量的装置，其特征在于，所述传动杆(2)包括至少一个伸缩构件，所述伸缩构件为水平设置和/或竖直设置。
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