CN109556583A - 一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法，包括：测量杆、铰链、支架杆、滑座、2个支撑部一、支撑部二、水准器、指北针、激光测距仪一、激光测距仪二、刻度；每个支撑部包括：支架筒、支架伸缩杆、固定旋钮一、固定杆；所述支架杆的中部通过铰链与测量杆连接，滑座滑动连接在测量杆上，2个支撑部一设置在支架杆的两端，支撑部二设置在滑座的底部，水准器和指北针设置在测量杆上面。本发明通过设置测量杆、铰链、支架杆、滑座、2个支撑部一、支撑部二、水准器、指北针、激光测距仪一、激光测距仪二、刻度实现了对桩孔垂直度及方位角进行快速、准确的测量。

Description

一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法

技术领域

本发明涉及测量仪，特别是指一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法。

背景技术

桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件，其横截面尺寸远小于其长度，因此桩的垂直度成为影响桩质量的直接因素。桩孔是桩成型的模具，桩孔的垂直度直接决定了桩的垂直度，桩孔如果垂直度偏差超过允许值将对成型后的桩造成严重的质量问题，因此对桩孔的垂直度的控制尤为关键。

现有技术桩孔成型有钻孔桩、旋挖桩、人工挖孔桩，在挖孔的过程中很容易出现垂直度偏差的情况，而且目前没有高效便捷测量桩孔垂直度的工具，导致难以准确、快速的测量出桩孔的垂直度及方位角。

基于以上情况，亟需一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法，以解决以上难以准确、快速的测量出桩孔的垂直度及方位角的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种桩孔垂直度及方位角测量仪，包括：

测量杆、铰链、支架杆、滑座、2个支撑部一、支撑部二、水准器、指北针、激光测距仪一、激光测距仪二、刻度；每个支撑部包括：支架筒、支架伸缩杆、固定旋钮一、固定杆；

所述支架杆的中部通过铰链与测量杆连接，滑座滑动连接在测量杆上，2个支撑部一设置在支架杆的两端，支撑部二设置在滑座的底部，水准器和指北针设置在测量杆上面，激光测距仪一和激光测距仪二滑动连接在测量杆上，激光测距仪一和激光测距仪二射出激光所在直线均与水准器所在平面垂直，刻度设置在测量杆上，激光测距仪一和激光测距仪二与刻度相配合，支架筒与支架杆连接，支架伸缩杆套设在支架筒内，固定旋钮一穿过支架筒，固定杆与支架伸缩杆连接。

优选地，还包括3个微调转筒，所述微调转筒的底部与固定杆的顶部转动连接，微调转筒与支架伸缩杆的底部螺纹连接。

优选地，还包括N个防滑凸块，所述N个防滑凸块设置在微调转筒的外部，所述N大于1。

优选地，还包括固定旋钮二，所述固定旋钮二穿过滑座。

本发明还公开一种桩孔垂直度及方位角测量仪的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将测量仪置于桩孔上方，然后将2个支撑部一、支撑部二插入桩孔周围的地基里，对测量仪进行架设，2个支撑部一、支撑部二根据三点确定一个平面原理将测量仪固定在一个平面，在水准器的指示下，通过调节伸缩连接杆和支架筒的相对位置来调节2个支撑部一、支撑部二的顶端的高度，从而使得测量杆处于水平面，然后旋转固定旋钮一锁定住支架伸缩杆，将测量杆调至初平状态；

步骤2.转动微调转筒来调节支撑部的长度，在水准器的指示下，将测量杆调至精平状态，此时激光测距仪一和激光测距仪二射出的激光和水平面相垂直；

步骤3.打开激光测距仪一并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔顶边，测量出桩孔顶边到测量杆的距离X，然后打开激光测距仪二并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔底边，测量出桩孔底边到测量杆的距离Y，然后根据激光测距仪一和激光测距仪二各自在测量杆的刻度上的数值相减得出激光测距仪一和激光测距仪二的距离，进而得出桩孔顶边到桩孔底边的水平距离Z，然后将距离Y减去距离X得到桩孔顶边所在水平面到桩孔底边所在水平面的距离W，用正切tanα=距离Z/距离W，即可求得桩孔的倾角α，进而得到桩孔的垂直度，同时根据指北针测量出桩孔倾斜的方位角。

本发明至少包括以下有益效果：

本方案中，通过设置测量杆，以及设置通过铰链与测量杆连接的支架杆，设置滑动连接在测量杆上的滑座，设置在支架杆两端的2个支撑部一，设置在滑座底部的支撑部二，设置在测量杆上面的水准器和指北针，水准器所在平面和指北针所在平面平行或重合，设置滑动连接在测量杆上的激光测距仪一和激光测距仪二，激光测距仪一和激光测距仪二射出激光所在直线均与水准器所在平面垂直，设置在测量杆上的刻度，激光测距仪一和激光测距仪二与刻度相配合，设置与支架杆连接的支架筒，设置套设在支架筒内的支架伸缩杆，设置穿过支架筒的固定旋钮一，设置与支架伸缩杆连接的固定杆，这样，将测量仪置于桩孔上方，然后将2个支撑部一、支撑部二插入桩孔周围的地基里，对测量仪进行架设，2个支撑部一、支撑部二根据三点确定一个平面原理将测量仪固定在一个平面，在水准器的指示下，通过调节伸缩连接杆和支架筒的相对位置来调节2个支撑部一、支撑部二的顶端的高度，从而使得测量杆处于水平面，然后旋转固定旋钮一锁定住支架伸缩杆，达到快速架设和调平测量仪的效果，打开激光测距仪一并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔顶边，测量出桩孔顶边到测量杆的距离X，然后打开激光测距仪二并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔底边，测量出桩孔底边到测量杆的距离Y，然后根据激光测距仪一和激光测距仪二各自在测量杆的刻度上的数值相减得出激光测距仪一和激光测距仪二的距离，进而得出桩孔顶边到桩孔底边的水平距离Z，然后将距离Y减去距离X得到桩孔顶边所在水平面到桩孔底边所在水平面的距离W，用正切tanα=距离Z/距离W，即可求得桩孔的倾角α，进而得到桩孔的垂直度，同时根据指北针测量出桩孔倾斜的方位角，实现了快速、准确地测量桩孔的垂直度及方位角。同时，在本方案中，通过设置底部与固定杆顶部转动连接的微调转筒，微调转筒与支架伸缩杆的底部螺纹连接，这样，通过转动微调转筒低速、高精度调节支架伸缩杆的伸缩长度，使得调节测量杆的操作更精确，更容易操控。同时，在本方案中，通过设置在微调转筒外部的N个防滑凸块，所述N大于1，这样，防滑凸块增加了微调转筒表面的摩擦系数，在转动微调转筒的时候不会出现打滑的情况，提高了仪器的实用性。同时，在本方案中，通过设置穿过滑座的固定旋钮二，这样，可以旋转固定旋钮二将滑座锁定在测量杆上，防止测量仪在测量过程中滑座滑动对测量产生不良影响，保证了测量精度。

附图说明

图1是本发明的测量仪的一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明测量仪的正视图。

图3是本发明测量仪的俯视图。

图4是本发明A处的局部示意图。

附图说明：1-测量杆，2-铰链，3-支架杆，4-滑座，5-支撑部一，6-支撑部二，7-水准器，8-指北针，9-激光测距仪一，10-激光测距仪二，11-刻度，12-支架筒，13-支架伸缩杆，14-固定旋钮一，15-固定杆，16-微调转筒，17-防滑凸块，18-固定旋钮二。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1~4示出了本发明的一种桩孔垂直度及方位角测量仪及测量方法，包括：

测量杆1、铰链2、支架杆3、滑座4、2个支撑部一5、支撑部二6、水准器7、指北针8、激光测距仪一9、激光测距仪二10、刻度11；每个支撑部包括：支架筒12、支架伸缩杆13、固定旋钮一14、固定杆15；

所述支架杆3的中部通过铰链2与测量杆1连接，滑座4滑动连接在测量杆1上，2个支撑部一5设置在支架杆3的两端，支撑部二6设置在滑座4的底部，水准器7和指北针8设置在测量杆1上面，激光测距仪一9和激光测距仪二10滑动连接在测量杆1上，激光测距仪一9和激光测距仪二10射出激光所在直线均与水准器7所在平面垂直，刻度11设置在测量杆1上，激光测距仪一9和激光测距仪二10与刻度11相配合，支架筒12与支架杆3连接，支架伸缩杆13套设在支架筒12内，固定旋钮一14穿过支架筒12，固定杆15与支架伸缩杆13连接。

采用这种方案，通过设置测量杆1，以及设置通过铰链2与测量杆1连接的支架杆3，设置滑动连接在测量杆1上的滑座4，设置在支架杆3两端的2个支撑部一5，设置在滑座4底部的支撑部二6，设置在测量杆1上面的水准器7和指北针8，水准器7所在平面和指北针8所在平面平行或重合，设置滑动连接在测量杆1上的激光测距仪一9和激光测距仪二10，激光测距仪一9和激光测距仪二10的型号为：SW-LDS50A，激光测距仪一9和激光测距仪二10射出激光所在直线均与水准器7所在平面垂直，设置在测量杆1上的刻度11，激光测距仪一9和激光测距仪二10与刻度11相配合，设置与支架杆3连接的支架筒12，设置套设在支架筒12内的支架伸缩杆13，设置穿过支架筒12的固定旋钮一14，设置与支架伸缩杆13连接的固定杆15，这样，将测量仪置于桩孔上方，然后将2个支撑部一5、支撑部二6插入桩孔周围的地基里，对测量仪进行架设，2个支撑部一5、支撑部二6根据三点确定一个平面原理将测量仪固定在一个平面，在水准器7的指示下，通过调节伸缩连接杆和支架筒12的相对位置来调节2个支撑部一5、支撑部二6的顶端的高度，从而使得测量杆1处于水平面，然后旋转固定旋钮一14锁定住支架伸缩杆13，达到快速架设和调平测量仪的效果，打开激光测距仪一9并将其在测量杆1上滑动，直至激光对准桩孔顶边，测量出桩孔顶边到测量杆1的距离X，然后打开激光测距仪二10并将其在测量杆1上滑动，直至激光对准桩孔底边，测量出桩孔底边到测量杆1的距离Y，然后根据激光测距仪一9和激光测距仪二10各自在测量杆1的刻度11上的数值相减得出激光测距仪一9和激光测距仪二10的距离，进而得出桩孔顶边到桩孔底边的水平距离Z，然后将距离Y减去距离X得到桩孔顶边所在水平面到桩孔底边所在水平面的距离W，用正切tanα=距离Z/距离W，即可求得桩孔的倾角α，进而得到桩孔的垂直度，同时根据指北针8测量出桩孔倾斜的方位角，实现了快速、准确地测量桩孔的垂直度及方位角。

在另一种实例中，还包括3个微调转筒16，所述微调转筒16的底部与固定杆15的顶部转动连接，微调转筒16与支架伸缩杆13的底部螺纹连接。

采用这种方案，通过设置底部与固定杆15顶部转动连接的微调转筒16，微调转筒16与支架伸缩杆13的底部螺纹连接，这样，通过转动微调转筒16低速、高精度调节支架伸缩杆13的伸缩长度，使得调节测量杆1的操作更精确，更容易操控。

在另一种实例中，还包括N个防滑凸块17，所述N个防滑凸块17设置在微调转筒16的外部，所述N大于1。

采用这种方案，通过设置在微调转筒16外部的N个防滑凸块17，所述N大于1，这样，防滑凸块17增加了微调转筒16表面的摩擦系数，在转动微调转筒16的时候不会出现打滑的情况，提高了仪器的实用性。

在另一种实例中，还包括固定旋钮二18，所述固定旋钮二18穿过滑座4。

采用这种方案，通过设置穿过滑座4的固定旋钮二18，这样，可以旋转固定旋钮二18将滑座4锁定在测量杆1上，防止测量仪在测量过程中滑座4滑动对测量产生不良影响，保证了测量精度。

本发明所述桩孔垂直度及方位角测量仪的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将测量仪置于桩孔上方，然后将2个支撑部一、支撑部二插入桩孔周围的地基里，对测量仪进行架设，2个支撑部一、支撑部二根据三点确定一个平面原理将测量仪固定在一个平面，在水准器的指示下，通过调节伸缩连接杆和支架筒的相对位置来调节2个支撑部一、支撑部二的顶端的高度，从而使得测量杆处于水平面，然后旋转固定旋钮一锁定住支架伸缩杆，将测量杆调至初平状态；

2个支撑部一和支撑部二位于测量杆的同一侧，这样可以在桩孔的一侧即可架设好测量仪，而不用在桩孔的两侧进行架设，降低了危险性，并提高了架设速度。

步骤2.转动微调转筒来调节支撑部的长度，在水准器的指示下，将测量杆调至精平状态，此时激光测距仪一和激光测距仪二射出的激光和水平面相垂直；

转动微调转筒低速、高精度调节支架伸缩杆的伸缩长度，使得调节测量杆的操作更精确，更容易操控。

步骤3.打开激光测距仪一并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔顶边，测量出桩孔顶边到测量杆的距离X，然后打开激光测距仪二并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔底边，测量出桩孔底边到测量杆的距离Y，然后根据激光测距仪一和激光测距仪二各自在测量杆的刻度上的数值相减得出激光测距仪一和激光测距仪二的距离，进而得出桩孔顶边到桩孔底边的水平距离Z，然后将距离Y减去距离X得到桩孔顶边所在水平面到桩孔底边所在水平面的距离W，用正切tanα=距离Z/距离W，即可求得桩孔的倾角α，进而得到桩孔的垂直度，同时根据指北针测量出桩孔倾斜的方位角。

激光测距仪可以快速、准确得出各距离数据，大大的提高了测量仪的测量精度，为桩孔的后续施工提供了准确的数据保障。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种桩孔垂直度及方位角测量仪，其特征在于，包括：测量杆（1）、铰链（2）、支架杆（3）、滑座（4）、2个支撑部一（5）、支撑部二（6）、水准器（7）、指北针（8）、激光测距仪一（9）、激光测距仪二（10）、刻度（11）；每个支撑部包括：支架筒（12）、支架伸缩杆（13）、固定旋钮一（14）、固定杆（15）；

所述支架杆（3）的中部通过铰链（2）与测量杆（1）连接，滑座（4）滑动连接在测量杆（1）上，2个支撑部一（5）设置在支架杆（3）的两端，支撑部二（6）设置在滑座（4）的底部，水准器（7）和指北针（8）设置在测量杆（1）上面，激光测距仪一（9）和激光测距仪二（10）滑动连接在测量杆（1）上，激光测距仪一（9）和激光测距仪二（10）射出激光所在直线均与水准器（7）所在平面垂直，刻度（11）设置在测量杆（1）上，激光测距仪一（9）和激光测距仪二（10）与刻度（11）相配合，支架筒（12）与支架杆（3）连接，支架伸缩杆（13）套设在支架筒（12）内，固定旋钮一（14）穿过支架筒（12），固定杆（15）与支架伸缩杆（13）连接。

2.根据权利要求1所述桩孔垂直度及方位角测量仪，其特征在于，还包括3个微调转筒（16），所述微调转筒（16）的底部与固定杆（15）的顶部转动连接，微调转筒（16）与支架伸缩杆（13）的底部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述桩孔垂直度及方位角测量仪，其特征在于，还包括N个防滑凸块（17），所述N个防滑凸块（17）设置在微调转筒（16）的外部，所述N大于1。

4.根据权利要求1所述桩孔垂直度及方位角测量仪，其特征在于，还包括固定旋钮二（18），所述固定旋钮二（18）穿过滑座（4）。

5.一种桩孔垂直度及方位角测量仪的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将测量仪置于桩孔上方，然后将2个支撑部一、支撑部二插入桩孔周围的地基里，对测量仪进行架设，2个支撑部一、支撑部二根据三点确定一个平面原理将测量仪固定在一个平面，在水准器的指示下，通过调节伸缩连接杆和支架筒的相对位置来调节2个支撑部一、支撑部二的顶端的高度，从而使得测量杆处于水平面，然后旋转固定旋钮一锁定住支架伸缩杆，将测量杆调至初平状态；

步骤2.转动微调转筒来调节支撑部的长度，在水准器的指示下，将测量杆调至精平状态，此时激光测距仪一和激光测距仪二射出的激光和水平面相垂直；

步骤3.打开激光测距仪一并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔顶边，测量出桩孔顶边到测量杆的距离X，然后打开激光测距仪二并将其在测量杆上滑动，直至激光对准桩孔底边，测量出桩孔底边到测量杆的距离Y，然后根据激光测距仪一和激光测距仪二各自在测量杆的刻度上的数值相减得出激光测距仪一和激光测距仪二的距离，进而得出桩孔顶边到桩孔底边的水平距离Z，然后将距离Y减去距离X得到桩孔顶边所在水平面到桩孔底边所在水平面的距离W，用正切tanα=距离Z/距离W，即可求得桩孔的倾角α，进而得到桩孔的垂直度，同时根据指北针测量出桩孔倾斜的方位角。