CN112414384A - 测量定位装置及用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于装配式桥梁施工的技术领域，公开了一种测量定位装置，其技术方案要点是包括设置在立柱侧面的四组标签、架设在承台上的纵向测量仪和横向测量仪，公开了一种用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法，其技术方案要点是包括放样立柱轴线并粘贴标签、架设纵向测量仪、架设横向测量仪和气缸、根据纵向单筒望远镜调整立柱姿态、利用支撑架对立柱进行限位、根据横向单筒望远镜调整立柱姿态，具有能够准确地对立柱进行测量定位，快速进行立柱平面位置和垂直度的校正操作，且控制精度高的效果。

Description

测量定位装置及用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法

技术领域

本发明涉及装配式桥梁施工的技术领域，特别涉及一种测量定位装置及用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法。

背景技术

在城市桥梁建设过程中，为了实现快速施工，缩短工期，施工方越来越多地运用到以预制立柱和预制箱梁为核心的装配式施工工艺。

公告号为CN105421222B的中国专利公开了一种桥梁预制桥墩立柱与承台承插式连接结构及其拼装方法，结构包括立柱和承台，立柱包括外露端和嵌入端，承台的垂直方向上设置立柱安装洞槽，立柱安装洞槽的截面形状、大小与嵌入端的截面形状、大小相匹配以使立柱嵌入端能够嵌入立柱安装洞槽内，立柱嵌入端的外壁与立柱安装洞槽的内壁之间的间隙大于或等于2cm；承台的顶面设有压浆孔，立柱安装洞槽的底面设有第一出浆孔，压浆孔和第一出浆孔之间设有压浆通道。

由于预制立柱高度较大，少则十余米，多则几十余米，当立柱的轴线相对于竖直方向出现较小的偏差时，其顶端即会偏离预定位置较远的距离。因此，将立柱安装在承台上时，对立柱的垂直度要求较高。

采用传统的测量方式对预制立柱的平面位置和垂直度进行校正时，现场操作较为复杂。而立柱的体积与质量较大，反复调整立柱的平面位置和垂直度既费时费力，也存在一定的安全风险，缺陷较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量定位装置及用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法，具有能够准确地对立柱进行测量定位，快速进行立柱平面位置和垂直度的校正操作，且控制精度高的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种测量定位装置，包括设置在立柱侧面的四组标签、架设在承台上的纵向测量仪和横向测量仪，四组所述标签分别设置在立柱四个侧壁的竖向轴线上，所述纵向测量仪位于立柱的纵向轴线上，纵向测量仪成对设置在立柱两侧，纵向测量仪包括纵向三脚架、转动架设在纵向三脚架顶端的第一转轴、与第一转轴相连的纵向单筒望远镜，所述纵向三脚架架设在承台上，所述第一转轴沿水平方向设置，并与立柱的纵向轴线垂直，所述纵向单筒望远镜与立柱的纵向轴线位于同一平面内，所述横向测量仪位于立柱的横向轴线上，横向测量仪成对设置在立柱两侧，横向测量仪包括横向三脚架、转动架设在横向三脚架顶端的第二转轴、与第二转轴相连的横向单筒望远镜，所述横向三脚架架设在承台上，所述第二转轴沿水平方向设置，并与立柱的横向轴线垂直，所述横向单筒望远镜与立柱的横向轴线位于同一平面内。

通过采用上述技术方案，操作人员通过纵向单筒望远镜观察立柱侧面的标签，调整立柱姿态，直至纵向单筒望远镜与任意标签相对时，标签均位于操作人员的视界中心，操作人员再通过横向单筒望远镜观察立柱另外两侧面的标签，调整立柱姿态，直至横向单筒望远镜与任意标签相对时，标签均位于操作人员的视界中心，完成对立柱平面位置和竖直度的调节；能够准确地对立柱进行测量定位，快速进行立柱平面位置和垂直度的校正操作，且控制精度高。

进一步的，所述纵向单筒望远镜朝向立柱一端设有准星，所述横向单筒望远镜参照纵向单筒望远镜设置。

通过采用上述技术方案，根据准星与标签中心的重合度，操作人员能够更加准确地判断标签是否位于视界中心。

进一步的，所述纵向测量仪还包括重锤，所述重锤包括卡块、悬索和锤头，且卡块和锤头分别与悬索两端固接，所述纵向三脚架顶端设有与卡块相配合的第一卡扣，所述第一卡扣呈筒状，第一卡扣的轴线与立柱的纵向轴线平行，第一卡扣一端的底面上开设有线槽，所述横向测量仪参照纵向测量仪设置。

通过采用上述技术方案，将卡块滑入第一卡扣上设有线槽的一端，悬索则滑入线槽，即可将重锤固定在纵向三脚架顶端，然后使锤头自然下垂，根据锤头指向的位置，可以快速地对纵向三脚架的位置进行调节，进而对纵向单筒望远镜进行校正；横向三脚架同此设置，在此不作赘述。

进一步的，所述纵向三脚架顶端设有与卡块相配合的第二卡扣，所述第二卡扣位于第一转轴上方，第二卡扣参照第一卡扣设置，所述纵向单筒望远镜的侧壁上设有指示板，所述指示板上开设有指示槽，所述指示槽与纵向单筒望远镜平行，指示槽位于第二卡扣的正下方，所述横向测量仪参照纵向测量仪设置。

通过采用上述技术方案，完成对纵向三脚架的位置的调节后，将卡块转移至第二卡扣内，并使悬索穿过指示槽，然后转动纵向单筒望远镜，若悬索与指示槽两长边的距离保持不变，则说明纵向单筒望远镜与立柱的纵向轴线始终位于同一平面内，借此可以快速地对纵向三脚架的朝向进行调节，进而对纵向单筒望远镜进行校正；横向三脚架同此设置，在此不作赘述。

进一步的，所述指示槽的侧壁上开设有通槽，所述通槽与指示板背向纵向单筒望远镜的一侧连通，所述横向测量仪参照纵向测量仪设置。

通过采用上述技术方案，通槽将指示槽与指示板的外侧壁连通，便于悬索穿入指示槽。

进一步的，还包括架设在承台上的气缸，所述气缸沿立柱的横向轴线设置，气缸成对设置在立柱两侧，气缸的活塞杆指向立柱，并接有支撑架，所述支撑架包括横杆、竖杆和纵杆，所述横杆和竖杆交叉设置，并固接于纵杆一端，所述纵杆的另一端与气缸的活塞杆相连。

通过采用上述技术方案，借助纵向测量仪对立柱进行第一阶段的调节后，气缸的活塞杆伸出，带动支撑架移动，并使横杆和竖杆与立柱侧面贴合，可以对立柱进行限位，此后在调整立柱姿态时，立柱的纵向轴线始终在同一竖直面内，不易发生偏转。

进一步的，所述横杆和竖杆背向立柱一侧均设有加强肋，所述加强肋与纵杆相连。

通过采用上述技术方案，设置加强肋可以增强横杆和竖杆的结构强度，使其不易背向立柱弯曲变形，能够稳定地贴合在立柱表面，对立柱进行限制。

一种使用上述测量定位装置的用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法，包括

S1，在承台上放样出待架设立柱的纵向轴线和横向轴线，在立柱的四个侧壁上分别粘贴一组标签，且四组标签分别分布在立柱四个侧壁的竖向轴线上；

S2，架设纵向测量仪，将纵向三脚架架设在承台上，并将卡块卡入第一卡扣，使锤头自然下垂，调整纵向三脚架的位置，直至锤头指向立柱的纵向轴线，然后将卡块从第一卡扣内取出，放入第二卡扣，悬索则从通槽滑入指示槽，使锤头自然下垂，并转动纵向单筒望远镜和转轴，在此过程中调整纵向三脚架的朝向，直至悬索与指示槽长边的距离始终不变，最后将两个纵向单筒望远镜转至水平，通过其中一个纵向单筒望远镜观察另一个纵向单筒望远镜的准星，完成纵向测量仪的校正；

S3，参照上一步骤，在承台上架设横向测量仪，并架设好气缸；

S4，将立柱悬吊至承台上的预定墩位处，调整立柱姿态，直至将纵向单筒望远镜转向任意标签时，其准星均与标签的中心对齐；

S5，气缸的活塞杆伸出，使支撑架与立柱的侧面贴合，对立柱进行限位；

S6，调整立柱姿态，直至将横向单筒望远镜转向任意标签时，其准星均与标签的中心对齐，立柱定位完成。

通过采用上述技术方案，在承台上放样出待架设立柱的纵向轴线和横向轴线后，通过重锤对纵向三脚架和横向三脚架进行调节，使纵向单筒望远镜与立柱的纵向轴线位于同一平面内，使横向单筒望远镜与立柱的横向轴线位于同一平面内，操作人员方可借助纵向单筒望远镜和横向单筒望远镜准确地对立柱进行测量定位，快速进行立柱平面位置和垂直度的校正操作，且控制精度高。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.能够准确地对立柱进行测量定位，快速进行立柱平面位置和垂直度的校正操作，且控制精度高；

2.通过重锤可以对纵向三脚架和横向三脚架的位置和朝向进行校正，提高测量的精确度；

3.通过设置气缸和支撑板，可以对立柱进行限位，在调整立柱姿态的第二阶段当中，立柱的纵向轴线始终在同一竖直面内，不易发生偏转。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是实施例中标签的结构示意图；

图3是实施例中纵向测量仪的结构示意图；

图4是实施例中第二卡扣、重锤、指示板之间连接关系示意图；

图5是实施例中横向测量仪的结构示意图；

图6是实施例中支撑架的结构示意图。

图中，1、标签；2、纵向测量仪；3、横向测量仪；4、气缸；5、支撑架；6、立柱；7、承台；21、纵向三脚架；22、第一转轴；23、纵向单筒望远镜；24、准星；25、重锤；26、卡块；27、悬索；28、锤头；29、第一卡扣；210、线槽；211、第二卡扣；212、指示板；213、指示槽；214、通槽；31、横向三脚架；32、第二转轴；33、横向单筒望远镜；51、横杆；52、竖杆；53、纵杆；54、加强肋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

一种测量定位装置，如图1所示，包括标签1、纵向测量仪2、横向测量仪3、气缸4和支撑架5，上述结构均成对设置。

如图1和图2所示，标签1设有四组，分别位于立柱6的四个侧壁，且各组标签1均匀粘贴在对应的立柱6侧壁的竖向轴线上。此外，标签1采用宝马贴，其表面印有“十”字型刻度。

如图1和图3所示，纵向测量仪2位于立柱6的纵向轴线上，包括纵向三脚架21、第一转轴22、纵向单筒望远镜23、重锤25等，且纵向测量仪2成对设置在立柱6两侧。

如图1和图3所示，纵向三脚架21架设在承台7上，第一转轴22则转动架设在纵向三脚架21的顶端，且第一转轴22沿水平方向设置，与立柱6的纵向轴线垂直。

如图3所示，纵向单筒望远镜23采用可调焦距式望远镜，其倍率范围为3～12倍。纵向单筒望远镜23与第一转轴22固接，与立柱6（参见图1）的纵向轴线在同一竖直面内，其朝向立柱6（参见图1）一端架设有准星24，且准星24位于纵向单筒望远镜23的物镜与立柱6（参见图1）之间。

使用时，操作人员通过纵向单筒望远镜23观察立柱6侧面的标签1，同时调整立柱6姿态，使标签1位于操作人员的视界中心，与准星24重合。

如图3所示，重锤25由卡块26、悬索27和锤头28组成，上述结构依次固接。

如图3所示，为了对纵向三脚架21的水平位置进行校正，纵向三脚架21顶端架设有第一卡扣29。第一卡扣29呈方筒状，其轴线与立柱6（参见图1）的纵向轴线平行，且第一卡扣29位于纵向单筒望远镜23下方。

如图3所示，第一卡扣29朝向立柱6（参见图1）一端的底面上开设有线槽210，卡块26与第一卡扣29滑动插接配合。当卡块26滑入第一卡扣29朝向立柱6（参见图1）的一端时，悬索27滑入线槽210，锤头28则自然下垂。

根据锤头28指向的位置，可以快速地对纵向三脚架21的位置进行调节，使其位于立柱6纵向轴线的正上方，进而对纵向单筒望远镜23进行校正。

如图3和图4所示，为了对纵向三脚架21的角度进行校正，纵向三脚架21顶端还架设有第二卡扣211。第二卡扣211的结构与第一卡扣29相同，并位于纵向单筒望远镜23一侧的上方，卡块26同样可以卡入第二卡扣211内。

如图4所示，纵向单筒望远镜23的外侧壁上固接有条形指示板212，且指示板212位于第二卡扣211所在的一侧。指示板212与纵向单筒望远镜23平行，其上开设有长条形的指示槽213。指示槽213沿指示板212的长度方向设置，并位于第二卡扣211的正下方。

如图4所示，指示槽213的侧壁上开设有通槽214，通槽214另一端与指示板212背向纵向单筒望远镜23的一侧连通。将卡块26卡入第二卡扣211内后，使悬索27穿过通槽214，进入指示槽213内，重锤25则自然下垂。

调整纵向三脚架21的角度，若转动纵向单筒望远镜23时，悬索27与指示槽213的两条长边的距离保持不变，则说明纵向单筒望远镜23与立柱6的纵向轴线始终位于同一平面内。

如图1和图5所示，横向测量仪3位于立柱6的横向轴线上，包括横向三脚架31、第二转轴32、横向单筒望远镜33等，且横向测量仪3成对设置在立柱6两侧。

如图5所示，横向测量仪3参照纵向测量仪2设置，其上同样设有第一卡扣29、第二卡扣211、重锤25等结构，在此不作赘述。

如图1和图6所示，气缸4架设在承台7上，位于横向测量仪3与立柱6之间，其轴线与立柱6的横向轴线平行，并位于立柱6横向轴线的正上方。气缸4的活塞杆朝向立柱6伸出，与支撑架5固接。此外，气缸4和支撑架5的高度均低于横向单筒望远镜33。

如图6所示，支撑架5由横杆51、竖杆52、纵杆53和加强肋54组成。其中，纵杆53与气缸4同轴，其一端与气缸4的活塞杆固接。横杆51沿水平方向设置，并与纵杆53垂直。竖杆52沿竖直方向设置，与横杆51相互交叉，且交叉点与纵杆53背向气缸4的一端固接。

借助纵向测量仪2对立柱6进行调节后，气缸4驱动支撑架5移动，使横杆51和竖杆52与立柱6的侧面贴合，可以对立柱6进行限位，使立柱6的纵向轴线在后续调整过程中始终在同一竖直面内。

如图6所示，加强肋54设有四根，成对设置在纵杆53两侧，其一端与纵杆53固接，另一端与对应的横杆51或者纵杆53背向立柱6（参见图1）的一侧固接。

具体实施过程：

操作人员通过纵向单筒望远镜23观察立柱6侧面的标签1，调整立柱6姿态，直至纵向单筒望远镜23与任意标签1相对时，标签1均位于操作人员的视界中心。操作人员再通过横向单筒望远镜33观察立柱6另外两侧面的标签1，调整立柱6姿态，直至横向单筒望远镜33与任意标签1相对时，标签1均位于操作人员的视界中心。最终完成对立柱6平面位置和竖直度的调节。

一种使用上述测量定位装置的用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法，如图1～图6所示，包括

S1，在承台7上放样出待架设立柱6的纵向轴线和横向轴线。在立柱6的四个侧壁上分别粘贴一组标签1，且四组标签1分别分布在立柱6的四个侧壁的竖向轴线上。

S2，架设纵向测量仪2。将纵向三脚架21架设在承台7上，并将卡块26卡入第一卡扣29，使锤头28自然下垂。调整纵向三脚架21的位置，直至锤头28指向立柱6的纵向轴线。然后将卡块26从第一卡扣29内取出，放入第二卡扣211，悬索27则从通槽214滑入指示槽213，使锤头28自然下垂，并转动纵向单筒望远镜23和第一转轴22。在此过程中调整纵向三脚架21的朝向，直至悬索27与指示槽213长边的距离始终不变。最后将两个纵向单筒望远镜23转至水平，通过其中一个纵向单筒望远镜23观察另一个纵向单筒望远镜23的准星24，完成纵向测量仪2的校正。

S3，架设横向测量仪3，将横向三脚架31架设在承台7上，并将卡块26卡入第一卡扣29，使锤头28自然下垂。调整横向三脚架31的位置，直至锤头28指向立柱6的横向轴线。然后将卡块26从第一卡扣29内取出，放入第二卡扣211，悬索27则从通槽214滑入指示槽213，使锤头28自然下垂，并转动横向单筒望远镜33和第二转轴32。在此过程中调整横向三脚架31的朝向，直至悬索27与指示槽213长边的距离始终不变。最后将两个横向单筒望远镜33转至水平，通过其中一个横向单筒望远镜33观察另一个横向单筒望远镜33的准星24，完成横向测量仪3的校正，并架设好气缸4。

S4，将立柱6悬吊至承台7上的预定墩位处，调整立柱6姿态，直至将纵向单筒望远镜23转向任意标签1时，其准星24均与标签1的中心对齐。

S5，气缸4的活塞杆伸出，使支撑架5与立柱6的侧面贴合，对立柱6进行限位。

S6，调整立柱6姿态，直至将横向单筒望远镜33转向任意标签1时，其准星24均与标签1的中心对齐，立柱6定位完成。

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 (8)

1.一种测量定位装置，其特征在于：包括设置在立柱（6）侧面的四组标签（1）、架设在承台（7）上的纵向测量仪（2）和横向测量仪（3），四组所述标签（1）分别设置在立柱（6）四个侧壁的竖向轴线上，所述纵向测量仪（2）位于立柱（6）的纵向轴线上，纵向测量仪（2）成对设置在立柱（6）两侧，纵向测量仪（2）包括纵向三脚架（21）、转动架设在纵向三脚架（21）顶端的第一转轴（22）、与第一转轴（22）相连的纵向单筒望远镜（23），所述纵向三脚架（21）架设在承台（7）上，所述第一转轴（22）沿水平方向设置，并与立柱（6）的纵向轴线垂直，所述纵向单筒望远镜（23）与立柱（6）的纵向轴线位于同一平面内，所述横向测量仪（3）位于立柱（6）的横向轴线上，横向测量仪（3）成对设置在立柱（6）两侧，横向测量仪（3）包括横向三脚架（31）、转动架设在横向三脚架（31）顶端的第二转轴（32）、与第二转轴（32）相连的横向单筒望远镜（33），所述横向三脚架（31）架设在承台（7）上，所述第二转轴（32）沿水平方向设置，并与立柱（6）的横向轴线垂直，所述横向单筒望远镜（33）与立柱（6）的横向轴线位于同一平面内。

2.根据权利要求1所述的一种测量定位装置，其特征在于：所述纵向单筒望远镜（23）朝向立柱（6）一端设有准星（24），所述横向单筒望远镜（33）参照纵向单筒望远镜（23）设置。

3.根据权利要求2所述的一种测量定位装置，其特征在于：所述纵向测量仪（2）还包括重锤（25），所述重锤（25）包括卡块（26）、悬索（27）和锤头（28），且卡块（26）和锤头（28）分别与悬索（27）两端固接，所述纵向三脚架（21）顶端设有与卡块（26）相配合的第一卡扣（29），所述第一卡扣（29）呈筒状，第一卡扣（29）的轴线与立柱（6）的纵向轴线平行，第一卡扣（29）一端的底面上开设有线槽（210），所述横向测量仪（3）参照纵向测量仪（2）设置。

4.根据权利要求3所述的一种测量定位装置，其特征在于：所述纵向三脚架（21）顶端设有与卡块（26）相配合的第二卡扣（211），所述第二卡扣（211）位于第一转轴（22）上方，第二卡扣（211）参照第一卡扣（29）设置，所述纵向单筒望远镜（23）的侧壁上设有指示板（212），所述指示板（212）上开设有指示槽（213），所述指示槽（213）与纵向单筒望远镜（23）平行，指示槽（213）位于第二卡扣（211）的正下方，所述横向测量仪（3）参照纵向测量仪（2）设置。

5.根据权利要求4所述的一种测量定位装置，其特征在于：所述指示槽（213）的侧壁上开设有通槽（214），所述通槽（214）与指示板（212）背向纵向单筒望远镜（23）的一侧连通，所述横向测量仪（3）参照纵向测量仪（2）设置。

6.根据权利要求5所述的一种测量定位装置，其特征在于：还包括架设在承台（7）上的气缸（4），所述气缸（4）沿立柱（6）的横向轴线设置，气缸（4）成对设置在立柱（6）两侧，气缸（4）的活塞杆指向立柱（6），并接有支撑架（5），所述支撑架（5）包括横杆（51）、竖杆（52）和纵杆（53），所述横杆（51）和竖杆（52）交叉设置，并固接于纵杆（53）一端，所述纵杆（53）的另一端与气缸（4）的活塞杆相连。

7.根据权利要求6所述的一种测量定位装置，其特征在于：所述横杆（51）和竖杆（52）背向立柱（6）一侧均设有加强肋（54），所述加强肋（54）与纵杆（53）相连。

8.一种使用权利要求7所述的测量定位装置的用于桥梁预制立柱安装的测量定位方法，其特征在于：包括

S1，在承台（7）上放样出待架设立柱（6）的纵向轴线和横向轴线，在立柱（6）的四个侧壁上分别粘贴一组标签（1），且四组标签（1）分别分布在立柱（6）四个侧壁的竖向轴线上；

S2，架设纵向测量仪（2），将纵向三脚架（21）架设在承台（7）上，并将卡块（26）卡入第一卡扣（29），使锤头（28）自然下垂，调整纵向三脚架（21）的位置，直至锤头（28）指向立柱（6）的纵向轴线，然后将卡块（26）从第一卡扣（29）内取出，放入第二卡扣（211），悬索（27）则从通槽（214）滑入指示槽（213），使锤头（28）自然下垂，并转动纵向单筒望远镜（23）和转轴，在此过程中调整纵向三脚架（21）的朝向，直至悬索（27）与指示槽（213）长边的距离始终不变，最后将两个纵向单筒望远镜（23）转至水平，通过其中一个纵向单筒望远镜（23）观察另一个纵向单筒望远镜（23）的准星（24），完成纵向测量仪（2）的校正；

S3，参照上一步骤，在承台（7）上架设横向测量仪（3），并架设好气缸（4）；

S4，将立柱（6）悬吊至承台（7）上的预定墩位处，调整立柱（6）姿态，直至将纵向单筒望远镜（23）转向任意标签（1）时，其准星（24）均与标签（1）的中心对齐；

S5，气缸（4）的活塞杆伸出，使支撑架（5）与立柱（6）的侧面贴合，对立柱（6）进行限位；

S6，调整立柱（6）姿态，直至将横向单筒望远镜（33）转向任意标签（1）时，其准星（24）均与标签（1）的中心对齐，立柱（6）定位完成。

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