CN114623811A - 一种建筑安装偏差测试仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑安装偏差测试仪及其使用方法，包括激光测距仪、水平激光器、激光测距仪位姿调节结构、调节支架和连接座，调节支架能够进行空间位置调节，调节支架的一端与连接座，连接座能够固定在预设的固定位置，调节支架的另一端与激光测距仪位姿调节结构连接，激光测距仪设置于激光测距仪位姿调节结构上，水平激光器包括第一水平激光器和第二水平激光器，第一水平激光器和第二水平激光器的激光孔的轴线平行，激光测距仪激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线所在的平面平行，且激光测距仪激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线垂直。本发明能够实现对建筑结构安装质量和构件变形准确检测。

Description

一种建筑安装偏差测试仪及其使用方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种建筑安装偏差测试仪及其使用方法。

背景技术

目前检测建筑结构安装质量，如整体平整，柱的垂直度，柱轴线距离等，大多使用经纬仪、水准仪、拉线绳等工具。然而一些情况下，受现场条件限制，经纬仪和水准仪支放后不易观察数据。拉线绳测量受环境影响较大，比如有风的情况下，线绳摆动较大；水平拉线绳，距离较长时，线绳受自重的影响，呈现拱形等，这些现象都会影响将测数据。虽然有“检测钢结构安装质量的装置”设备，可以弥补部分问题，但由于不便于在混凝土构件上安装，激光器角度调节有限，使用的通用性较差。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种建筑安装偏差测试仪及其使用方法，本发明能够实现对建筑结构安装质量和构件变形准确检测。

本发明采用的技术方案如下：

一种建筑安装偏差测试仪，包括激光测距仪、水平激光器、激光测距仪位姿调节结构、调节支架和连接座，调节支架能够进行空间位置调节，调节支架的一端与连接座，连接座能够固定在预设的固定位置，调节支架的另一端与激光测距仪位姿调节结构连接，激光测距仪设置于激光测距仪位姿调节结构上，水平激光器包括第一水平激光器和第二水平激光器，第一水平激光器和第二水平激光器的激光孔的轴线平行，激光测距仪激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线所在的平面平行，且激光测距仪激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线垂直。

优选的，激光测距仪位姿调节结构包括铰链支撑、第一铰链支撑架、销链支撑架螺栓和第二销链支撑架，第一铰链支撑架和第二销链支撑架均采用U型支架，铰链支撑的下端与调节支架之间螺纹连接，铰链支撑的上端与第一铰链支撑架的底部轴连接；销链支撑架螺栓上下贯穿调节支架并与调节支架螺纹连接，销链支撑架螺栓的上端设有盲孔，第二销链支撑架的底部设有能够插入所述盲孔中的定位轴，盲孔的直径大于定位轴的直径；激光测距仪的两端分别放置在第一铰链支撑架和第二销链支撑架的凹腔内，第一铰链支撑架和第二销链支撑架的翼边均螺纹连接有水平调整螺栓，所有水平调整螺栓的端部与激光测距仪的侧面相抵，激光测距仪的顶面和侧面均设有水准泡。

优选的，调节支架包括球铰支撑架、球铰连接器和伸缩架，球铰支撑架的一端与球铰连接器的一端球铰连接，伸缩架的一端与球铰连接器的另一端球铰连接，伸缩架的另一端与连接座连接，激光测距仪位姿调节结构设置于球铰支撑架上。

优选的，伸缩架包括固定标尺和活动标尺，固定标尺的一端与连接座连接，固定标尺的一端沿轴向向内开设有供活动标尺插入的并滑动的导槽，活动标尺的一端插入所述导槽内，活动标尺与固定标尺在所处导槽处设有定位紧固螺栓，活动标尺的另一端与球铰连接器之间球铰连接。

优选的，所述连接座采用磁性座。

优选的，本发明建筑安装偏差测试仪还包括能够被磁性座吸附的固定座，所述固定座能够将非金属固定部夹持住。

优选的，所述固定座包括第一L形夹片和第二L形夹片，第一L形夹片和第二L形夹片的一条边上开设有长孔，第一L形夹片和第二L形夹片之间在长孔处通过螺栓、螺母连接，第一L形夹片的另一边和第二L形夹片的另一边上均螺纹连接有紧固螺栓。

本发明所述的建筑安装偏差测试仪的使用方法，包括如下过程：

将连接座固定设置，调节调节支架，将激光测距仪定位在被测建筑物附近，再通过激光测距仪位姿调节结构对激光测距仪的位置进行微调，使第一水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的基准面之间的距离和第二水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的所述基准面之间的距离相等，此时激光测距仪射出的激光与所述基准面平行，再测量激光测距仪射出的激光与被测建筑物被测面之间的距离，通过所测的距离计算建筑安装偏差。

优选的，所述被测建筑物为同一排设置的若干钢柱，在测量时，将连接座固定在端部的一个钢柱上，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光与端部的这个钢柱侧面的距离和第二水平激光器射出的激光与端部的这个钢柱侧面的距离相等，此时激光测距仪射出的激光与这个钢柱侧面平行，再测量激光测距仪射出的激光与其他钢柱上与该端部的钢柱同一侧的侧面之间的距离，通过所测的距离计算得到其他钢柱上与该端部的钢柱同一侧的侧面之间的安装偏差。

优选的，所述被测建筑物为一混凝土构件，在测量时，将连接座固定，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光与混凝土构件待测面之间的距离和第二水平激光器射出的激光与混凝土构件的所述待测面之间的距离相等，再测量激光测距仪射出的激光与混凝土构件所述待测面之间的距离，在测量距离时测量若干间隔的测点进行测量，通过所有测点所测的距离得到混凝土构件所述待测面的弯曲度或挠度。

本发明具有如下有益效果：

本发明建筑安装偏差测试仪中，通过第一水平激光器和第二水平激光器测量的与被测物基准面之间的距离，当距离相等时，此时激光测距仪发射的激光与被测物基准面之间为平行的关系，因此，通过测量被测物待测表面与激光测距仪发射的激光之间的距离，就能获得被测物的安装偏差。本发明中通过调节支架可对激光测距仪的位置进行粗调，使激光测距仪能够快速设置在被测物附近，通过激光测距仪位姿调节结构能够实现对激光测距仪位姿的精调，以使得激光测距仪发射的激光与被测物基准面之间为平行的关系。通过连接座能够将整个装置固定在被测物上或者是被测物附近，使得本发明的装置使用起来更加灵活、方便。

附图说明

图1为本发明建筑安装偏差测试仪的正视图；

图2为本发明建筑安装偏差测试仪的俯视图(此时未安装激光测距仪)；

图3为图2中的2-2剖面图；

图4为本发明中激光测距仪、水平激光器以及水准泡的安装示意图；

图5为本发明中水平水准装置(水准泡)与激光测距仪安装处的示意图；

图6为本发明中激光测距仪与圆水准分解轴测图；

图7为本发明中激光测距仪位姿调节结构的分解图；

图8为本发明中固定座的结构示意图；

图9为本发明建筑安装偏差测试仪用在钢柱安装时的平整度检测示意图；

图10为本发明建筑安装偏差测试仪用在混凝土构件变形检测时的示意图。

图中，1-调节螺丝，2-水准壳螺丝孔，3-激光装置螺丝孔，4-水准泡外壳，5-水准泡体6-激光孔，7-显示屏，8-开关，9-铰链支撑，10-销链支撑架螺栓，11-水平调整螺栓，12-紧固螺栓，13-紧固螺母，14-球铰，15-球铰支撑架，16-活动标尺，17-水平激光器，17-1-固定标尺，18-磁性座，19-消栓，19-1-圆形水准，20-调节螺钉，21-圆水准外壳，22-圆水准螺丝孔，23-圆水准固定螺丝孔，24-导槽，25-定位紧固螺栓，26-球铰连接器，28-第二销链支撑架，29-第一铰链支撑架，30-铰链支撑架螺栓孔，31-销链支撑架螺栓孔，32-固定座，33-螺栓槽，34-水平水准装置，35-激光测距仪，36-测量尺，37-钢柱，38-第三激光束，39-第二激光束，40-第一激光束，41-混凝土构件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。

参照图1-图8，本发明建筑安装偏差测试仪，包括激光测距仪35、水平激光器17、激光测距仪位姿调节结构、调节支架和连接座，水平激光器17包括第一水平激光器和第二水平激光器，第一水平激光器和第二水平激光器的激光孔的轴线平行，激光测距仪35激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线所在的平面平行，且激光测距仪35激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线垂直。

调节支架包括球铰支撑架15、球铰连接器26和伸缩架，球铰支撑架15的右端与球铰连接器26的上端球铰连接，伸缩架的左端与球铰连接器26的下端球铰连接，伸缩架的右端与连接座螺纹连接，激光测距仪位姿调节结构设置于球铰支撑架15上。具体参见图1-图3，伸缩架包括固定标尺17-1和活动标尺16，固定标尺17-1的右端与连接座螺纹固定连接，固定标尺17-1的右端沿轴向向内开设有供活动标尺16插入的并滑动的导槽24，活动标尺16的右端插入所述导槽24内，活动标尺16能够沿导槽24左右滑动，活动标尺16与固定标尺17-1在所处导槽24处设有定位紧固螺栓25，通过定位紧固螺栓25能够将活动标尺16与固定标尺17-1之间锁止；活动标尺16的左端与球铰连接器26下端球铰连接。调节支架中，通过活动标尺16与固定标尺17-1的伸缩结构，能够扩展调节支架的调节距离以及范围；球铰支撑架15与球铰连接器26球铰连接、活动标尺16与球铰连接器26球铰连接，这样能够使整个调节支架在空间内可旋转，自由度更大，能够适应较多测量空间。本发明调节支架能够实现对激光测距仪35位置的粗调。

参见图1-图7，激光测距仪位姿调节结构包括铰链支撑9、第一铰链支撑架29、销链支撑架螺栓10和第二销链支撑架28，第一铰链支撑架29和第二销链支撑架28均采用U型支架，铰链支撑9的下端与调节支架之间螺纹连接，铰链支撑9的上端与第一铰链支撑架29的底部的中部轴连接；销链支撑架螺栓10上下贯穿调节支架并与调节支架螺纹连接，销链支撑架螺栓10的上端设有盲孔，第二销链支撑架28的底部设有能够插入所述盲孔中的定位轴，盲孔的直径大于定位轴的直径，当销链支撑架螺栓10上下调节时，定位轴与盲孔之间无约束力；激光测距仪35的两端分别放置在第一铰链支撑架29和第二销链支撑架28的凹腔内，第一铰链支撑架29和第二销链支撑架28的翼边均螺纹连接有水平调整螺栓11，所有水平调整螺栓11的端部与激光测距仪35的侧面相抵，激光测距仪35的顶面和侧面均设有水准泡。本发明的激光测距仪位姿调节结构在使用时，起到对激光测距仪35位置的精调，通过销链支撑架螺栓10的上下调节，可以调节激光测距仪35的俯仰角，也即激光测距仪35射出的激光与标准面的平行程度；通过调节第一铰链支撑架29和第二销链支撑架28的翼边上的水平调整螺栓11，可以调节第一水平激光器和第二水平激光器与被测物标准面之间的距离。激光测距仪35的顶面和侧面安装水准泡时，采用螺钉安装，安装位置选在激光测距仪35顶面的某一基准面和激光测距仪35侧面的某一基准面，这两个基准面相互垂直。并且激光测距仪35的激光孔、第一水平激光器和第二水平激光器的激光孔均与激光测距仪35顶面的基准面平行，激光测距仪35的激光孔与激光测距仪35侧面的基准面垂直，这种设置有利于调整激光测距仪35的位姿。

本发明的建筑安装偏差测试仪可用在钢结构或者混凝土结构上，当用在钢结构的测量时，连接座采用磁性座18即可，当用在混凝土结构的测量时，在此基础上还需要设置一个固定座32，固定座32可以加在混凝土结构上或混凝土结构周围的混凝土结构上，之后将磁性座18吸附在固定座32上即可进行测量。

上述固定座包括第一L形夹片和第二L形夹片，第一L形夹片和第二L形夹片的一条边上开设有长孔，第一L形夹片和第二L形夹片之间在长孔处通过螺栓、螺母连接，第一L形夹片的另一边和第二L形夹片的另一边上均螺纹连接有紧固螺栓。该固定座在使用时，第一L形夹片和第二L形夹片之间可通过开长孔的边以及螺栓、螺母调节固定处的长度，使得第一L形夹片和第二L形夹片张开的长度大于被夹处的宽度，之后再通过第一L形夹片的另一边和第二L形夹片的另一边上的紧固螺栓将整个固定座稳定地固定在混凝土结构上。

本发明上述建筑安装偏差测试仪在使用时，过程如下：

将连接座固定设置(只要固定即可，可根据实际情况选取固定点)，调节调节支架，将激光测距仪35定位在被测建筑物附近，再通过激光测距仪位姿调节结构对激光测距仪35的位置进行微调，使第一水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的基准面之间的距离和第二水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的所述基准面之间的距离相等，此时激光测距仪35射出的激光与所述基准面平行，再测量激光测距仪35射出的激光与被测建筑物被测面之间的距离，通过所测的距离计算建筑安装偏差。

以钢柱安装时的平整度检测为例进行说明，被检测对象为同一排安装的若干钢柱(以图9中所示的三个钢柱以及方位为例)，在测量时，将连接座固定在右侧的钢柱上，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光(第以激光束40)与右侧钢柱上侧面的距离和第二水平激光器射出的激光(第二激光束39)与右侧钢柱上侧面的距离相等，此时激光测距仪35射出的激光与右侧钢柱上侧面平行，再测量激光测距仪35射出的激光(第三激光束38)与其他钢柱上侧面之间的距离，通过所测的距离计算得到其他钢柱上与该端部的钢柱同一侧的侧面之间的安装偏差。可检测出钢柱安装的平整性(各个钢柱与基准面或轴线差值σ＝L_i-L₀)。

以混凝土构件41的挠度检测为例进行说明，被检测对象为一水平放置的混凝土构件41，以图10所示的方位为例，在测量时，将连接座固定在混凝土构件41的右侧，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光与混凝土构件41下表面(基准面)之间的距离和第二水平激光器射出的激光与混凝土构件41下表面(基准面)之间的距离相等，再测量激光测距仪35射出的激光与混凝土构件41待测面(上表面)之间的距离，在测量距离时，在左右方向上，测量若干间隔的测点进行测量，通过所有测点(本例中取左中右三个点)所测的距离得到混凝土构件41所述待测面的弯曲度或挠度。用测量尺测得L1、L2、L3，则可以计算出混凝土构件的弯曲度或挠度(f＝(L₁+L₃)/2－L₃)。

Claims (10)

1.一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，包括激光测距仪(35)、水平激光器(17)、激光测距仪位姿调节结构、调节支架和连接座，调节支架能够进行空间位置调节，调节支架的一端与连接座，连接座能够固定在预设的固定位置，调节支架的另一端与激光测距仪位姿调节结构连接，激光测距仪(35)设置于激光测距仪位姿调节结构上，水平激光器(17)包括第一水平激光器和第二水平激光器，第一水平激光器和第二水平激光器的激光孔的轴线平行，激光测距仪(35)激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线所在的平面平行，且激光测距仪(35)激光孔的轴线与第一水平激光器和第二水平激光器激光孔轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，激光测距仪位姿调节结构包括铰链支撑(9)、第一铰链支撑架(29)、销链支撑架螺栓(10)和第二销链支撑架(28)，第一铰链支撑架(29)和第二销链支撑架(28)均采用U型支架，铰链支撑(9)的下端与调节支架之间螺纹连接，铰链支撑(9)的上端与第一铰链支撑架(29)的底部轴连接；销链支撑架螺栓(10)上下贯穿调节支架并与调节支架螺纹连接，销链支撑架螺栓(10)的上端设有盲孔，第二销链支撑架(28)的底部设有能够插入所述盲孔中的定位轴，盲孔的直径大于定位轴的直径；激光测距仪(35)的两端分别放置在第一铰链支撑架(29)和第二销链支撑架(28)的凹腔内，第一铰链支撑架(29)和第二销链支撑架(28)的翼边均螺纹连接有水平调整螺栓(11)，所有水平调整螺栓(11)的端部与激光测距仪(35)的侧面相抵，激光测距仪(35)的顶面和侧面均设有水准泡。

3.根据权利要求1所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，调节支架包括球铰支撑架(15)、球铰连接器(26)和伸缩架，球铰支撑架(15)的一端与球铰连接器(26)的一端球铰连接，伸缩架的一端与球铰连接器(26)的另一端球铰连接，伸缩架的另一端与连接座连接，激光测距仪位姿调节结构设置于球铰支撑架(15)上。

4.根据权利要求3所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，伸缩架包括固定标尺(17-1)和活动标尺(16)，固定标尺(17-1)的一端与连接座连接，固定标尺(17-1)的一端沿轴向向内开设有供活动标尺(16)插入的并滑动的导槽(24)，活动标尺(16)的一端插入所述导槽(24)内，活动标尺(16)与固定标尺(17-1)在所处导槽(24)处设有定位紧固螺栓(25)，活动标尺(16)的另一端与球铰连接器(26)之间球铰连接。

5.根据权利要求1所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，所述连接座采用磁性座(18)。

6.根据权利要求5所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，还包括能够被磁性座(18)吸附的固定座(32)，所述固定座能够将非金属固定部夹持住。

7.根据权利要求6所述的一种建筑安装偏差测试仪，其特征在于，所述固定座包括第一L形夹片和第二L形夹片，第一L形夹片和第二L形夹片的一条边上开设有长孔，第一L形夹片和第二L形夹片之间在长孔处通过螺栓、螺母连接，第一L形夹片的另一边和第二L形夹片的另一边上均螺纹连接有紧固螺栓。

8.权利要求1-7任意一项所述的一种建筑安装偏差测试仪的使用方法，其特征在于，包括如下过程：

将连接座固定设置，调节调节支架，将激光测距仪(35)定位在被测建筑物附近，再通过激光测距仪位姿调节结构对激光测距仪(35)的位置进行微调，使第一水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的基准面之间的距离和第二水平激光器射出的激光与被测建筑物被测面上的所述基准面之间的距离相等，此时激光测距仪(35)射出的激光与所述基准面平行，再测量激光测距仪(35)射出的激光与被测建筑物被测面之间的距离，通过所测的距离计算建筑安装偏差。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述被测建筑物为同一排设置的若干钢柱，在测量时，将连接座固定在端部的一个钢柱上，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光与端部的这个钢柱侧面的距离和第二水平激光器射出的激光与端部的这个钢柱侧面的距离相等，此时激光测距仪(35)射出的激光与这个钢柱侧面平行，再测量激光测距仪(35)射出的激光与其他钢柱上与该端部的钢柱同一侧的侧面之间的距离，通过所测的距离计算得到其他钢柱上与该端部的钢柱同一侧的侧面之间的安装偏差。

10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述被测建筑物为一混凝土构件(41)，在测量时，将连接座固定，调节调节支架以及激光测距仪位姿调节结构，使第一水平激光器射出的激光与混凝土构件(41)待测面之间的距离和第二水平激光器射出的激光与混凝土构件(41)的所述待测面之间的距离相等，再测量激光测距仪(35)射出的激光与混凝土构件(41)所述待测面之间的距离，在测量距离时测量若干间隔的测点进行测量，通过所有测点所测的距离得到混凝土构件(41)所述待测面的弯曲度或挠度。

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