CN112197697B - 一种桥梁墩柱中心位置的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁墩柱中心位置的测量装置及测量方法，利用光沿直线传播的原理，首先确定出桥面在地面上的垂直投影线，然后确定出桥墩中心位置在上述投影线上的投影点，再利用激光原理，确定出上述投影点在桥面上的投影，便确定出了桥墩的中心位置。测量装置结构简单，生产成本低；测量方法简单，测量结果准确。

Description

一种桥梁墩柱中心位置的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁墩柱中心位置的测量装置及测量方法。

背景技术

桥梁使用年限较长或施工质量存在问题时，需要拆除，桥梁拆除包括机械拆除和爆破拆除两种方法，机械拆除安全性较高，但施工速度较慢；爆破拆除具有一定风险性，但施工速度较快，目前我国许多桥梁拆除大都采用爆破拆除方法。在爆破拆除时，重要的是将下方的墩柱爆破拆除，上方的桥面结构在失去墩柱支撑时自由落体，下落到地面上。桥梁墩柱爆破拆除时，需在桥面上方垂直向下打设钻孔，钻孔穿过桥面结构，进入到墩柱的中心轴线位置，然后将炸药放入到墩柱的钻孔内部，炸药爆炸时，将墩柱爆破。墩柱中心轴线位置的精确确定对于爆破的实施非常重要，而从桥面上部难以直接观测到墩柱的位置。墩柱中心位置一般采用全站仪放点确定，该法需要在桥面上不断调整反光镜的位置确定出墩柱中心位置，这种方法非常费时，且对操作人员技术要求较高。

发明内容

本发明提供了一种桥梁墩柱中心位置的测量装置及测量方法，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种桥梁墩柱中心位置的测量装置，其特征在于：它包括调平支架和大光源，该调平支架包括可调水平支座、竖杆和竖管，竖杆固接在可调水平支座上且与可调水平支座相垂直布置，竖管呈圆柱形且其与竖杆相固接，该调平支架可水平放置在桥面边缘且仅部分竖管伸出桥面，大光源置于该竖管正上方，该竖管在地面的投影线为圆弧线段，该圆弧线段与桥面边缘在地面的投影直线段相交。

一较佳实施例之中，还包括小光源，该小光源可置于桥墩侧面且其光线朝向桥墩。

一较佳实施例之中，所述大光源采用功率高的探照灯，所述小光源采用功率高、体积小的光源。

一较佳实施例之中，还包括垂直激光发射器，该垂直激光发射器向上发射垂直激光时其发射出的激光面与桥墩侧面相交，且该相交线与桥面边缘具有交点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种桥梁墩柱中心位置的测量方法，其应用上述所述的桥梁墩柱中心位置的测量装置，包括：

步骤1，夜晚时，将调平支架放置在桥面一侧的边缘处，使得竖管仅部分伸出桥面并与地面相对应；

步骤2，调整可调水平支座的水平状态以使可调水平支座呈水平布置，且竖管呈垂直于地面的状态；

步骤3，将大光源置于竖管正上方，其光线垂直向下穿过竖管，此时竖管内的光线一部分照射到可调水平支座和桥面上，另一部分照射到地面上，在地面上呈现出直线段和圆弧段相交的形状，桥面边缘在地面的投影形成直线段，竖管伸出桥面的部分在地面的投影呈圆弧段，在直线段的中心做一标记，记为D1；

步骤4，沿着步骤1中桥面同一侧边缘调整可调水平支座的位置，并重复步骤2和3，确定点D2、D3、D4、D5…Dn；

步骤5，采用墨线分别连接D1、D2、D3、D4、D5…Dn，形成一直线L1；

步骤6，在桥面另一侧边缘，重复步骤1至步骤5的测量方法，得到直线L2，此时L1和L2平行布置且桥墩位于两条直线L1和L2之间；

步骤7，将小光源放置在直线L2的一侧，小光源的两条边缘线K1、K2可分别与桥墩的两侧相切且两条边缘线K1、K2均与直线L1相交，沿着直线L2的长度方向不断调整小光源的位置，当两条边缘线K1、K2与直线L1的夹角相等时，停止小光源的移动，并将两条边缘线与直线L1的两个交点分别标记为E1和E2；

步骤8，将小光源放置在直线L1的一侧，重复步骤7的方法，确定出小光源的两条边缘线K1、K2与直线L2的两个交点并分别标记为E3和E4；

步骤9，采用尺子测量出点E1和E2的距离并确定出线段E1E2中点的位置O1，再用尺子测量出E3和E4的距离并确定出线段E3E4中点的位置O2；

步骤10，将垂直激光发射器置于点O1的位置，并调整至水平位置，接着，向上垂直发射激光，其发射出的激光面与桥墩侧面相交，且该相交线与桥面边缘具有交点，将此交点标记为M1；

步骤11，将垂直激光发射器置于点O2的位置，重复步骤10的方法，确定出激光面与桥面另一边缘的交点，标记为M2；

步骤12，将点M1和点M2采用墨线连接，并通过尺子确定出线段M1M2的中点M，该点M即为桥墩的中心位置。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

利用光沿直线传播的原理，首先确定出桥面在地面上的垂直投影线，然后确定出桥墩中心位置在上述投影线上的投影点，再利用激光原理，确定出上述投影点在桥面上的投影，便确定出了桥墩的中心位置。该测量装置结构简单，生产成本低；测量方法简单，测量结果准确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了调平支架、桥面和大光源的位置关系示意图。

图2绘示了桥面边缘和竖管在地面的投影形状示意图。

图3绘示了步骤7的效果图。

图4绘示了步骤8的效果图。

图5绘示了步骤12的效果图。

具体实施方式

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”、“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸的固定连接、可拆卸的固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”、以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请查阅图1和图3，一种桥梁墩柱中心位置的测量装置的一较佳实施例，所述的一种桥梁墩柱中心位置的测量装置，它包括调平支架和大光源5。

该调平支架包括可调水平支座2、竖杆3和竖管4，竖杆3固接在可调水平支座2上且与可调水平支座2相垂直布置，竖管4呈圆柱形且其与竖杆3相固接，该调平支架可水平放置在桥面1边缘且仅部分竖管4伸出桥面1，大光源5置于该竖管4正上方，该竖管4在地面的投影线为圆弧线段，该圆弧线段与桥面1边缘在地面的投影直线段相交，形成如图2中的形状。

具体的，可调水平支座2为圆柱形，其直径为30-50厘米之间，高度在10-30里面之间，下部设置有三个可调高度的支脚，顶部设有水平气泡，当顶部的水平气泡居中时，表明可调水平支座2处于水平状态。竖杆3固接在可调水平支座2的非中心位置；竖管4直径为5-10厘米，长度为50-100厘米，最好，该竖管4之中心轴线位于可调水平支座2外。

本实施例中，所述大光源5采用功率高的探照灯。

本实施例中，该测量装置还包括小光源6，该小光源6可置于桥墩7侧面且其光线朝向桥墩7。所述小光源6采用功率高、体积小的光源。

本实施例中，该测量装置还包括垂直激光发射器(图中未示出)，该垂直激光发射器向上发射垂直激光时其发射出的激光面与桥墩7侧面相交，且该相交线与桥面1边缘具有交点。

桥梁墩柱中心位置的测量方法，包括：

步骤1，夜晚时，将调平支架放置在桥面1一侧的边缘处，使得竖管4仅部分伸出桥面1并与地面相对应；

步骤2，如图1所示，调整可调水平支座2的水平状态以使可调水平支座2呈水平布置，且竖管4呈垂直于地面的状态；

步骤3，将大光源5置于竖管4正上方，其光线垂直向下穿过竖管4，此时竖管4内的光线一部分照射到可调水平支座2和桥面1上，另一部分照射到地面上，在地面上呈现出直线段和圆弧段相交的形状，如图2所示，桥面1边缘在地面的投影形成直线段，竖管4伸出桥面的部分在地面的投影呈圆弧段，在直线段的中心做一标记，记为D1；

步骤4，沿着步骤1中桥面1同一侧边缘调整可调水平支座2的位置，并重复步骤2和3，确定点D2、D3、D4、D5…Dn；

步骤5，采用墨线分别连接D1、D2、D3、D4、D5…Dn，形成一直线L1；

步骤6，在桥面1另一侧边缘，重复步骤1至步骤5的测量方法，得到直线L2，此时L1和L2平行布置且桥墩7位于两条直线L1和L2之间；

步骤7，将小光源6放置在直线L2的一侧，小光源6的两条边缘线K1、K2可分别与桥墩7的两侧相切且两条边缘线K1、K2均与直线L1相交，沿着直线L2的长度方向不断调整小光源6的位置，当两条边缘线K1、K2与直线L1的夹角相等时，停止小光源6的移动，并将两条边缘线与直线L1的两个交点分别标记为E1和E2，如图3所示；

步骤8，将小光源放置在直线L1的一侧，重复步骤7的方法，确定出小光源的两条边缘线K1、K2与直线L2的两个交点并分别标记为E3和E4，如图4所示；

步骤9，采用尺子测量出点E1和E2的距离并确定出线段E1E2中点的位置O1，再用尺子测量出E3和E4的距离并确定出线段E3E4中点的位置O2；

步骤10，将垂直激光发射器置于点O1的位置，并调整至水平位置，接着，向上垂直发射激光，其发射出的激光面与桥墩侧面相交，且该相交线与桥面边缘具有交点，将此交点标记为M1；

步骤11，将垂直激光发射器置于点O2的位置，重复步骤10的方法，确定出激光面与桥面另一边缘的交点，标记为M2；

步骤12，将点M1和点M2采用墨线连接，并通过尺子确定出线段M1M2的中点M，该点M即为桥墩的中心位置，如图5所示。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种桥梁墩柱中心位置的测量装置，其特征在于：它包括调平支架和大光源，该调平支架包括可调水平支座、竖杆和竖管，竖杆固接在可调水平支座上且与可调水平支座相垂直布置，竖管呈圆柱形且其与竖杆相固接，该调平支架可水平放置在桥面边缘且仅部分竖管伸出桥面，大光源置于该竖管正上方，该竖管在地面的投影线为圆弧线段，该圆弧线段与桥面边缘在地面的投影直线段相交；

还包括小光源，该小光源可置于桥墩侧面且其光线朝向桥墩；

还包括垂直激光发射器，该垂直激光发射器向上发射垂直激光时其发射出的激光面与桥墩侧面相交，且激光面与桥墩侧面的相交线与桥面边缘具有交点。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁墩柱中心位置的测量装置，其特征在于：所述大光源采用功率高的探照灯，所述小光源采用功率高、体积小的光源。

3.一种桥梁墩柱中心位置的测量方法，其应用权利要求1所述的桥梁墩柱中心位置的测量装置，其特征在于：包括：

步骤1，夜晚时，将调平支架放置在桥面一侧的边缘处，使得竖管仅部分伸出桥面并与地面相对应；

步骤2，调整可调水平支座的水平状态以使可调水平支座呈水平布置，且竖管呈垂直于地面的状态；

步骤3，将大光源置于竖管正上方，其光线垂直向下穿过竖管，此时竖管内的光线一部分照射到可调水平支座和桥面上，另一部分照射到地面上，在地面上呈现出直线段和圆弧段相交的形状，桥面边缘在地面的投影形成直线段，竖管伸出桥面的部分在地面的投影呈圆弧段，在直线段的中心做一标记，记为D1；

步骤4，沿着步骤1中桥面同一侧边缘调整可调水平支座的位置，并重复步骤2和3，确定点D2、D3、D4、D5…Dn；

步骤5，采用墨线分别连接D1、D2、D3、D4、D5…Dn，形成一直线L1；

步骤6，在桥面另一侧边缘，重复步骤1至步骤5的测量方法，得到直线L2，此时L1和L2平行布置且桥墩位于两条直线L1和L2之间；

步骤7，将小光源放置在直线L2的一侧，小光源的两条边缘线K1、K2可分别与桥墩的两侧相切且两条边缘线K1、K2均与直线L1相交，沿着直线L2的长度方向不断调整小光源的位置，当两条边缘线K1、K2与直线L1的夹角相等时，停止小光源的移动，并将两条边缘线与直线L1的两个交点分别标记为E1和E2；

步骤8，将小光源放置在直线L1的一侧，重复步骤7的方法，确定出小光源的两条边缘线K1、K2与直线L2的两个交点并分别标记为E3和E4；

步骤9，采用尺子测量出点E1和E2的距离并确定出线段E1E2中点的位置O1，再用尺子测量出E3和E4的距离并确定出线段E3E4中点的位置O2；

步骤10，将垂直激光发射器置于点O1的位置，并调整至水平位置，接着，向上垂直发射激光，其发射出的激光面与桥墩侧面相交，且该相交线与桥面边缘具有交点，将此交点标记为M1；

步骤11，将垂直激光发射器置于点O2的位置，重复步骤10的方法，确定出激光面与桥面另一边缘的交点，标记为M2；

步骤12，将点M1和点M2采用墨线连接，并通过尺子确定出线段M1M2的中点M，该点M即为桥墩的中心位置。

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