CN114251997A - 一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置及测量方法，测量装置包括深度千分尺、不锈钢杯和连接导管，五个大小一致高度相同的不锈钢杯放置在索鞍格栅顶面四角和中心处，连接导管将五个不锈钢杯按逆时针顺序连通在一起，在五个不锈钢杯内注入适量的水，水位略低于杯口；深度千分尺通过深度千分尺基座垂直放置在中心的不锈钢杯的杯沿上，测量探头的球形表面与中心的不锈钢杯的水面接触，得到水位至中心的不锈钢杯顶部的距离。该测量装置具有能有效地提高测量效率、整体稳定性好、能循环作业、结构简单、制作方便、便于携带、节省材料成本的优点。该测量方法能提高平整度测量精度及效率。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域，尤其是涉及一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置及测量方法。
背景技术
随着我国工程测量行业的不断发展，桥梁、建筑、机械加工制造等施工对平整度测量精度要求越来越高，如悬索桥索鞍制造加工、安装精度，桥梁工程支座、垫石的平整度等测量，常规平整度的测量方法主要有全站仪三角高程测量和水准仪测量，然而随着悬索桥工艺技术、流程越来越成熟，对于测量精度的要求也越来越高，按照设计院对绿汁江特大桥的悬索桥滚轴式组合索鞍制造安装专项验收指标的说明：格栅顶面及索鞍底面的平面度主要加工精度允许偏差0.08mm/m，主要全平面0.25mm,安装误差全平面≤0.3mm/全平面；一般的全站仪和水准仪测量受环境和自身精度因素的影响很难达到施工加工、安装精度的要求；在特殊环境下采用人工辅助卷尺测量，这样会导致测量精度低、误差大；如采用常规测量，则测量精度达不到要求，因此需研制发明一种高精度辅助装置来进行测量控制平整度。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种能有效地提高测量效率、整体稳定性好、能循环作业、结构简单、制作方便、便于携带、节省材料成本以及人工成本的用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置。
本发明的第二个目的在于提供一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度的测量方法，该测量方法能提高平整度测量精度及效率。
本发明的第一个目的是这样实现的：
一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置，包括深度千分尺、不锈钢杯和连接导管，深度千分尺由测量探头、深度千分尺基座、固定套筒、微分筒、测力装置、锁紧装置、电子读数显示装置组成，特征是：五个大小一致、高度相同的不锈钢杯分别放置在索鞍格栅顶面的四角和中心处，在五个不锈钢杯的侧壁底部设有出入水孔，在出入水孔的外面设有连接卡扣，连接导管从中心的不锈钢杯开始依次与其它四个不锈钢杯通过连接卡扣按逆时针顺序连通在一起，在五个不锈钢杯内注入适量的水，水位略低于杯口；深度千分尺通过深度千分尺基座垂直放置在中心的不锈钢杯的杯沿上，测量探头的球形表面与中心的不锈钢杯的水面接触，得到水位至中心的不锈钢杯顶部的距离。
本发明的第二个目的是这样实现的：
一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度的测量方法，特征是：具体步骤如下：
步骤1、根据施工设计图纸计算所测索鞍格栅顶面的大小，制作加工五个大小一致、高度相同的不锈钢杯，在五个不锈钢杯的侧壁底部设有出入水孔，在出入水孔的外面设有连接卡扣；
步骤2、将五个不锈钢杯布设到索鞍格栅顶面上的四角和中心处，连接导管从中心的不锈钢杯开始依次与其它四个不锈钢杯通过连接卡扣按逆时针顺序连通在一起；
步骤3、在五个不锈钢杯中注入适量水，水位略低于杯口，静置3~5分钟，检查连接导管中无气泡，直至水面平静；
步骤4、测量前，采用扳手校准深度千分尺零基准，校准后开始测量；
步骤5、将深度千分尺通过深度千分尺基座垂直放置在中心的不锈钢杯的杯沿上，转动测力装置使测量探头的球形表面与水面接触，再根据固定套筒和微分筒上的读数得出水面至不锈钢杯顶部的距离或从电子读数显示装置上读出数据，根据不锈钢杯的测量顺序记录数据，进行对比，调整结构物表面的平整度；
步骤6、反复进行调整，循环作业测量，直至完成满足结构表面平整度的要求。
深度千分尺的测量探头用来测量水位高差，根据现场情况可配置不同长度的测量头，深度千分尺基座用来稳定连接固定套筒、微分筒及测力装置，并置于不锈钢杯的杯沿上，在固定套筒和微分筒上刻有读数，锁紧装置用来制动读数，转动测力装置可用来微调测量探头，使测量探头的球形表面与水面接触，得到水位至不锈钢杯顶部的距离，从电子读数显示装置读出数据。根据实际施工，可选用不同的连接杆和测量探头组合装入螺孔之中，改变测量深度。
本发明提供的高精度平整度测量装置在进行平整度测量时，采用静力水准面原理，使用该测量装置能进一步减少仪器架设、场地限制及外界因素的影响，只需索鞍格栅顶面上的四角和中间位置布置五个不锈钢杯，根据深度千分尺测量的水位差成果，便可得到所测物体表面平整度，有效节约成本，提高测量精度及效率。
本发明的测量装置与现有测量技术相比，本发明的优点有：
1、所述测量装置的稳定性好，抗干扰能力强，不受现场施工的影响，有效地提高了施工效率；
2、受外界环境的影响小，不用考虑温度、湿度、大气折光等因素的影响；
3、安装制造成本低、携带方便，操作简单；
4、平整度测量时，使用此测量装置可减少人员配置，能够有效提高测量精度；
5、本发明不仅可用于悬索桥索鞍平整度测量，还可用于所有结构物的平整度测量。
附图说明
图1本发明的俯视图；
图2为本发明的正视图；
图3为深度千分尺的侧面结构图；
图4为不锈钢杯的俯视图。
具体实施方式
下面结合实施实例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置，包括深度千分尺1、不锈钢杯2和连接导管3，深度千分尺1由测量探头11、深度千分尺基座12、固定套筒13、微分筒14、测力装置15、锁紧装置16、电子读数显示装置17组成，五个大小一致、高度相同的不锈钢杯2分别放置在索鞍格栅顶面的四角和中心处，在五个不锈钢杯2的侧壁底部设有出入水孔23，在出入水孔23的外面设有连接卡扣22，连接导管3从中心的不锈钢杯2开始依次与其它四个不锈钢杯2通过连接卡扣22按逆时针顺序连通在一起，在五个不锈钢杯2内注入适量的水21，水位略低于杯口；深度千分尺1通过深度千分尺基座12垂直放置在中心的不锈钢杯2的杯沿上，测量探头11的球形表面与中心的不锈钢杯2的水面接触，得到水位至中心的不锈钢杯2顶部的距离。
所述深度千分尺基座1 2的下表面与不锈钢杯2的上表面光滑平整且接触面无缝，使深度千分尺基座12和不锈钢杯2处于同一水平面。
一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度的测量方法，特征是：具体步骤如下：
步骤1、根据施工设计图纸计算所测平面的大小，制作加工五个大小一致、高度相同的不锈钢杯2，在五个不锈钢杯2的侧壁底部加工有出入水孔23，在出入水孔23处安装有连接卡扣22；
步骤2、将五个不锈钢杯2布设到索鞍格栅顶面上的四角和中心处，连接导管3从中心的不锈钢杯2开始依次与其它四个不锈钢杯2通过连接卡扣22按逆时针顺序串联并连通在一起，但未形成封闭；
步骤3、在五个不锈钢杯2中注入适量水21，静置5分钟，检查连接导管3中无气泡，直至水面平静；
步骤4、测量前，采用扳手4校准深度千分尺1零基准，校准后开始测量；将深度千分尺基座12的工作面紧贴平晶或平尺表面，转动测力装置15使测量探头11的球形表面与平晶或平尺表面接触，直到测力装置15上棘轮发出响声为止，此时微分筒14上的零刻线对准了固定套筒13上的纵刻线，若不是零位，则将固定套筒13上的螺钉松开，用扳手4转动固定套筒13，使零位对准，然后紧固固定套筒13上的螺钉即可；当微分筒14压线或离线时超过标准规定时，将固定套筒13上的螺钉松开，用扳手4使固定套筒13沿轴向移动，向前则调整压线，向后移则调整离线；根据被测的深度或高度选择并换上测量杆5；
步骤5、将深度千分尺1通过深度千分尺基座12垂直放置在中心的不锈钢杯2的杯沿上，转动测力装置15使测量探头11的球形表面与水面接触，再根据固定套筒13和微分筒14上的读数得出水面至不锈钢杯2顶部的距离或从电子读数显示装置17上读出数据，根据不锈钢杯2的测量顺序记录数据，进行对比，调整结构物表面的平整度；
步骤6、反复进行调整，循环作业测量，直至完成满足结构表面平整度的要求。
Claims (3)
1.一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置，包括深度千分尺、不锈钢杯和连接导管，深度千分尺由测量探头、深度千分尺基座、固定套筒、微分筒、测力装置、锁紧装置、电子读数显示装置组成，其特征在于：五个大小一致、高度相同的不锈钢杯分别放置在索鞍格栅顶面的四角和中心处，在五个不锈钢杯的侧壁底部设有出入水孔，在出入水孔的外面设有连接卡扣，连接导管从中心的不锈钢杯开始依次与其它四个不锈钢杯通过连接卡扣按逆时针顺序连通在一起，在五个不锈钢杯内注入适量的水，水位略低于杯口；深度千分尺通过深度千分尺基座垂直放置在中心的不锈钢杯的杯沿上，测量探头的球形表面与中心的不锈钢杯的水面接触，得到水位至中心的不锈钢杯顶部的距离。
2.根据权利要求1所述的用于悬索桥索鞍高精度安装平整度测量装置，其特征在于：所述深度千分尺基座的下表面与不锈钢杯的上表面均光滑平整且接触面无缝，使深度千分尺基座和不锈钢杯处于同一水平面。
3.一种用于悬索桥索鞍高精度安装平整度的测量方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1、根据施工设计图纸计算所测索鞍格栅顶面的大小，制作加工五个大小一致、高度相同的不锈钢杯，在五个不锈钢杯的侧壁底部设有出入水孔，在出入水孔的外面设有连接卡扣；
步骤2、将五个不锈钢杯布设到索鞍格栅顶面上的四角和中心处，连接导管从中心的不锈钢杯开始依次与其它四个不锈钢杯通过连接卡扣按逆时针顺序连通在一起；
步骤3、在五个不锈钢杯中注入适量水，静置3~5分钟，检查连接导管中无气泡，直至水面平静；
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