CN109520426A - 一种锚管定位测偏及垂直度检测设备及检测方法 - Google Patents

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李强
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Abstract

一种锚管定位测偏及垂直度检测设备及检测方法，主要涉及悬索桥、吊索桥在桥面的锚固点坐标控制及锚管自身垂直度检测的装置及检测方法。它包括锚管孔中心定位装置、垂直度检测装置和锚管三维空间坐标检测装置；锚管孔中心定位装置包括伸缩标尺脚架；垂直度检测装置包括基座、激光发射器和光源距离调整器，基座连接伸缩标尺脚架安装在锚管上，基座上安装脚螺旋，脚螺旋上方安装支撑平台，支撑平台上安装调整箱，在调整箱下方的中心位置安装与支撑平台垂直的激光发射器，激光发射器下方安装透镜。本发明具有的有益效果是：它能同时进行锚管孔中心定位、垂直度检测、锚管三维空间坐标检测，使测量操作更灵活，施工效率高。

Description

一种锚管定位测偏及垂直度检测设备及检测方法
技术领域
一种锚管定位测偏及垂直度检测设备及检测方法，主要涉及悬索桥、吊索桥在桥面的锚固点坐标控制及锚管自身垂直度检测的装置及检测方法。
背景技术
随着桥梁技术不断提升，对于桥梁的施工控制也不断提出更高精度的要求。锚管作为吊索下部受力点，当锚管偏位时，会引起全桥受力不均衡；锚管垂直度倾角过大，会使吊索与锚管交角变小，很容易在吊索张拉时对吊杆造成破坏。
发明内容
本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种适用于在锚管工厂组装，现场钢梁定位时对锚管定位测偏及垂直度检测的新型设备及检测方法。其技术方案如下：
一种锚管定位测偏及垂直度检测设备，其关键技术在于包括锚管孔中心定位装置、垂直度检测装置和锚管三维空间坐标检测装置；锚管孔中心定位装置包括伸缩标尺脚架；垂直度检测装置包括基座、激光发射器和光源距离调整器，基座连接伸缩标尺脚架安装在锚管上，基座上安装脚螺旋，脚螺旋上方安装支撑平台，支撑平台上安装调整箱，调整箱上安装圆水准气泡、长水准气泡以及光源距离调整器，在调整箱下方的中心位置安装与支撑平台垂直的激光发射器，激光发射器下方安装透镜，调整箱上安装连接器，连接器上安装单棱镜。单棱镜与全站仪配套使用，直接测量锚管中心三维坐标。
所述伸缩标尺脚架呈三角形安装于锚管口，伸缩标尺脚架另一端连接于基座的三个角上，使得基座位于锚管口的中部位置。
所述基座和支撑平台中间开圆孔，圆孔投影于锚管口的中心位置。
所述伸缩标尺脚架分节收缩，伸缩标尺脚架上标识刻度。
所述透镜为单面凹透镜。
所述光源距离调整器包括粗调螺母和微调螺母。
一种锚管定位测偏及垂直度检测设备的使用方法，其关键技术在于包括以下步骤：
1)将设备放置在锚管口，利用伸缩标尺脚架定位锚管孔中心；
2)调整脚螺旋，观察圆水准气泡和长水准气泡，将气泡处于中心位置，即对支撑平台及上部进行精准调平；打开激光发射器发射平行射线，经过透镜折射后，形成发散性圆形光束射线；
3)调整光源距离调整器的粗调螺母和微调螺母所显示数据与锚管实测长度一致，使射线在锚管底部形成与锚管内径一致的圆形光环，观察锚管底部，当锚管处于垂直状态时，射线在锚管底部形成的圆形光环与锚管底部外边缘重合；
4)当锚管不垂直时，射线在锚管底部形成的圆形光环与锚管底部外边缘错开，用直尺测量锚管底部内边缘至光环距离得知锚管上下口错边量,根据错边量调整钢梁使锚管垂直，再重新测量；
5)单棱镜与全站仪配套使用，直接测量锚管中心三维坐标。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本发明设备包括锚管孔中心定位装置、垂直度检测装置和锚管三维空间坐标检测装置，能同时进行锚管孔中心定位、垂直度检测、锚管三维空间坐标检测，使测量操作更灵活，施工效率高。
2、本发明垂直度检测装置利用激光发射器工作，解决了锚管窄小空间垂直度测量难、铅锤法环境影响不精确等问题，提高施工精度。
3、本发明锚管孔中心定位装置利用三边脚架伸长量，能快速找出检测物体中心点，且解决了孔洞上架设棱镜困难、中心点难定位等问题。
4、本发明设备将棱镜集成在基座上，可与全站仪配合使用，一机多用，实用性更高。
附图说明
图1，是本发明结构示意图；
图2，是图1A部放大结构示意图；
图3，是图1I-I剖面示意图；
图4，是光束射线检测锚管垂直度，锚管垂直状态原理图；
图5，是光束射线检测锚管垂直度，锚管不垂直状态原理图。
具体实施方式
参见图1～图3，一种锚管定位测偏及垂直度检测设备，其关键技术在于包括锚管孔中心定位装置、垂直度检测装置和锚管三维空间坐标检测装置；锚管孔中心定位装置包括伸缩标尺脚架2；垂直度检测装置包括基座11、激光发射器12和光源距离调整器10，基座11连接伸缩标尺脚架2安装在锚管1上，基座11上安装脚螺旋3，脚螺旋3上方安装支撑平台4，支撑平台4上安装调整箱5，调整箱5上安装圆水准气泡6、长水准气泡7以及光源距离调整器10，在调整箱5下方的中心位置安装与支撑平台4垂直的激光发射器12，激光发射器12下方安装透镜13，调整箱5上安装连接器9，连接器9上安装单棱镜8。单棱镜与全站仪配套使用，直接测量锚管中心三维坐标。
所述伸缩标尺脚架2呈三角形安装于锚管口，伸缩标尺脚架2另一端连接于基座11的三个角上，使得基座11位于锚管口的中部位置。
伸缩标尺脚架2采用优质碳素工具钢材质，高强度、耐磨、抗挠度，适用于内径为220mm-600mm范围内的锚管中心定位。
所述基座11和支撑平台4中间开圆孔14，圆孔14投影于锚管口的中心位置。
所述伸缩标尺脚架2分节收缩，伸缩标尺脚架2上标识刻度2.1。
所述透镜13为单面凹透镜，折射后的光束成发散性圆形。
所述光源距离调整器10包括粗调螺母10.1和微调螺母10.2。
所述激光发射器12采用二极管为核心器件发射平行激光，发射红色(635nm∽650nm)可见波段光束。
一种锚管定位测偏及垂直度检测设备的使用方法，其关键技术在于包括以下步骤：
1)工作时，将设备放置在锚管口，利用伸缩标尺脚架2快速定位锚管孔中心；
2)调整脚螺旋3，观察圆水准气泡6和长水准气泡7，将气泡处于中心位置，即对支撑平台4及上部进行精准调平；打开激光发射器12发射平行射线，经过透镜13折射后，形成带有一定角度的发散性圆形光束射线；
3)调整光源距离调整器10的粗调螺母10.1和微调螺母10.2所显示数据与锚管1实测长度一致，使射线在锚管1底部形成与锚管内径一致的圆形光环，观察锚管底部，当锚管处于垂直状态时，射线在锚管1底部形成的圆形光环15与锚管1底部外边缘重合(如图4所示)；
4)当锚管不垂直时，射线在锚管1底部形成的圆形光环15与锚管1底部外边缘错开，用直尺16测量锚管1底部内边缘至光环距离得知锚管1上下口错边量(如图5所示),根据错边量调整钢梁使锚管垂直，再根据上述方法重新测量；
5)单棱镜8与全站仪配套使用，直接测量锚管中心三维坐标。

Claims (7)

1.一种锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征在于包括锚管孔中心定位装置、垂直度检测装置和锚管三维空间坐标检测装置；锚管孔中心定位装置包括伸缩标尺脚架(2)；垂直度检测装置包括基座(11)、激光发射器(12)和光源距离调整器(10)，基座(11)连接伸缩标尺脚架(2)安装在锚管(1)上，基座(11)上安装脚螺旋(3)，脚螺旋(3)上方安装支撑平台(4)，支撑平台(4)上安装调整箱(5)，调整箱(5)上安装圆水准气泡(6)、长水准气泡(7)以及光源距离调整器(10)，在调整箱(5)下方的中心位置安装与支撑平台(4)垂直的激光发射器(12)，激光发射器(12)下方安装透镜(13)，调整箱(5)上安装连接器(9)，连接器(9)上安装单棱镜(8)。
2.根据权利要求1所述锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征在于伸缩标尺脚架(2)呈三角形安装于锚管口，伸缩标尺脚架(2)另一端连接于基座(11)的三个角上，使得基座(11)位于锚管口的中部位置。
3.根据权利要求1所述锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征在于基座(11)和支撑平台(4)中间开圆孔(14)，圆孔(14)投影于锚管口的中心位置。
4.根据权利要求1所述锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征在于伸缩标尺脚架(2)分节收缩，伸缩标尺脚架(2)上标识刻度(2.1)。
5.根据权利要求书1所述锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征是透镜(13)为单面凹透镜。
6.根据权利要求书1所述锚管定位测偏及垂直度检测设备，其特征是光源距离调整器(10)包括粗调螺母(10.1)和微调螺母(10.2)。
7.一种锚管定位测偏及垂直度检测设备的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将设备放置在锚管口，利用伸缩标尺脚架(2)定位锚管孔中心；
2)调整脚螺旋(3)，观察圆水准气泡(6)和长水准气泡(7)，将气泡处于中心位置，即对支撑平台(4)及上部进行精准调平；打开激光发射器(12)发射平行射线，经过透镜(13)折射后，形成发散性圆形光束射线；
3)调整光源距离调整器(10)的粗调螺母(10.1)和微调螺母(10.2)所显示数据与锚管(1)实测长度一致，使射线在锚管(1)底部形成与锚管内径一致的圆形光环，观察锚管底部，当锚管处于垂直状态时，射线在锚管(1)底部形成的圆形光环(15)与锚管(1)底部外边缘重合；
4)当锚管不垂直时，射线在锚管(1)底部形成的圆形光环(15)与锚管(1)底部外边缘错开，用直尺(16)测量锚管(1)底部内边缘至光环距离得知锚管(1)上下口错边量,根据错边量调整钢梁使锚管垂直，再重新测量；
5)单棱镜(8)与全站仪配套使用，直接测量锚管中心三维坐标。
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