CN116164718B - 一种垂直度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑工具技术领域，其具体公开了一种垂直度测量方法。此结构的垂直度检测装置，通过将水平参照件设置在激光测距仪和地面之间，可供检测人员实时监测检测装置是否水平，待调整水平后通过激光测距仪进行测距，待检测人员多次测距后利用三角函数直接计算垂直度误差，相比于现有方案中使用的全站仪，本结构的垂直度检测装置在对高层或超高层建筑进行整体的垂直度测量、或者进行层与层之间的垂直度测量时，可方便、灵活的进行搬动，提升了垂直度检测装置的实用性。

Description

一种垂直度测量方法

技术领域

本发明涉及建筑工具技术领域，具体涉及一种垂直度测量方法。

背景技术

对于建筑物，在主体施工中，建筑物垂直度的控制测量是一个重要的测量要点，需要观测每一层楼的垂直度，将控制数据提供给专业的质检人员，使其能够及时调整和检查建筑物的垂直度。

现有的垂直度检测装置常为全站仪，其在使用前需要进行调平校准，其包括全站仪本体、水平调节盘、支撑台、测试架、旋转杆、旋转架、吊杆、水平测试球、角度测量表和指标。其中，水平调节盘设置在全站仪本体的下端外表面，支撑台设置在水平调节盘的下端外表面，测试架设置有两组并且两组测试架对称设置在支撑台的前端外表面，两组测试架的内壁设有旋转杆，旋转杆的外壁设有旋转架，吊杆设置在旋转架的下端外表面，水平测试球设置在吊杆的下端外表面，测试架的一侧外表面设有角度测量表，指标设置在旋转杆的下端外表面。在使用时，首先通过水平测试球和角度测量表测得支撑台与地面的水平角度后调节全站仪本体的水平角度，再通过三角支撑架将全站仪整体架起，为了调节全站仪的水平度，这里可以在水平测试球自然下垂的情况下，带动旋转杆在测试架的内壁转动，旋转杆带动指标转动，角度测量表的内壁设置有角度标识，而角度测量表与测试架通过螺丝连接在一起，这样当水平测试球自然下垂后，指标指向角度测量表上面的某个角度，根据所指的角度与六点钟方向的角度的偏差则可以观察到水平偏差，从而调节水平调节盘来调节全站仪的水平角度。此外，全站仪常使用同轴望远镜测量距离，具体为再仪器内部设有分光棱镜系统和光路系统，分光棱镜系统含有光敏二极管，光路系统含有光电二极管，通过将分光棱镜系统中的光导纤维由光敏二极管发射的调制红外光传送给光电二极管，间接计算光的传播时间从而计算实测距离。

但是，在建筑的楼层较高时，为了减少建筑物自身的刚性及建筑物所处环境对检测结果的影响，对高层或超高层建筑物垂直度的检测采取了分段检测的措施，此时需要频繁搬动全站仪，并对其多次进行调平校准，这样会增加了操作者的使用难度，使得垂直度检测装置的实用性不足。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中由于高层或超高层建筑物垂直度的检测采取分段检测的措施时需要多次搬动全站仪并对其进行调平校准，导致操作者在使用时较为不便。

为此，本发明提供一种垂直度检测装置，包括：

机架；

激光测距仪，可活动地安装在所述机架远离地面的一端；

水平参照件，安装在所述机架上，并且沿高度方向设置在所述激光测距仪和地面之间。

可选地，上述的垂直度检测装置，还包括：

转动件，所述转动件设置在所述机架和所述激光测距仪的连接处。

可选地，上述的垂直度检测装置，还包括：

高度调节件，所述高度调节件安装在所述机架靠近所述地面的一端。

一种垂直度测量方法，应用于上述的垂直度检测装置，其特征在于，所述测量方法包括：

S1：以D为基准点，从基准点D出发，构建DB、DC，使得DB、DC共线并且方向相反，并令DB、DC等于建筑高度DA；

S2：在距离建筑数值为DB、DC处使用垂直度检测装置，待水平参照件显示水平后，通过激光测距仪测得BA、CA的数值；

S3：依据DA、DB、BA构建等腰三角形ADB，依据DA、DC、CA构建等腰三角形ADC，取BA中点为E，取CA中点为F，此时E、F为垂足，连接DE、DF，构建直角三角形BED、直角三角形CFD；

S4：在直角三角形BED中，sinα＝BE/DB，可知α＝arcsin(BE/DB)，此时2α减去90°的数值为垂直误差角度；

S5：过A做AG⊥BC，垂足为G，构建直角三角形AGD，依据cos(180°-2α)＝GD/DA，可知GD＝AD*cos(180°-2α)＝-AD*cos(2α)，此时GD的数值为垂直度误差；

S6：在直角三角形CFD中，sinγ＝CF/CD，可知γ＝arcsin(CF/CD)，此时2γ减去90°的数值为另一垂直误差角度；

S7：验证α与γ的和是否等于90°，若为90°，则证明测量有效。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

本发明提供的垂直度检测装置，其包括机架、激光测距仪和水平参照件。其中，激光测距仪可活动地安装在所述机架远离地面的一端，水平参照件安装在所述机架上，并且沿高度方向设置在所述激光测距仪和地面之间。

此结构的垂直度检测装置，通过将水平参照件设置在激光测距仪和地面之间，可供检测人员实时监测检测装置是否水平，待调整水平后通过激光测距仪进行测距，待检测人员多次测距后利用三角函数直接计算垂直度误差，相比于现有方案中使用的全站仪，本结构的垂直度检测装置在对高层或超高层建筑的垂直度测量时，可方便、灵活的进行搬动，提升了垂直度检测装置的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中提供的垂直度检测装置的结构示意图；

图2为本发明中提供的垂直度测量方法应用在建筑剖面视图时的示意图；

图3为图2中任一三角形的示意图；

附图标记说明：

1-机架；

2-激光测距仪；

3-水平参照件；

4-转动件；

5-高度调节件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种垂直度检测装置，如图1至图3所示，包括机架1、激光测距仪2和水平参照件3。其中，激光测距仪2可活动地安装在机架1远离地面的一端；水平参照件3安装在机架1上，并且沿高度方向设置在激光测距仪2和地面之间。

此结构的垂直度检测装置，通过将水平参照件3设置在激光测距仪2和地面之间，可供检测人员实时监测检测装置是否水平，待调整水平后通过激光测距仪2进行测距，待检测人员多次测距后利用三角函数直接计算垂直度误差，相比于现有方案中使用的全站仪，本结构的垂直度检测装置在对高层或超高层建筑进行整体的垂直度测量、或者进行层与层之间的垂直度测量时，可方便、灵活的进行搬动，提升了垂直度检测装置的实用性。

可以说明的是，本实施例提供的垂直度检测装置，为了方便激光测距仪2的使用，因此，如图1所示，还应包括转动件4。此时转动件4设置在机架1和激光测距仪2的连接处，这样可以方便激光测距仪2改变角度从而便于测距。

进一步地，本实施例提供的垂直度检测装置，对转动件4调节的角度方向不进行限定，可以为水平方向或竖直方向中的一种或多种。

可以说明的是，本实施例提供的垂直度检测装置，为了进一步方便激光测距仪2的使用，如图1所示，还应包括高度调节件5。此时高度调节件5安装在机架1靠近地面的一端，这样可以方便调节激光测距仪2的高度从而便于测距。

实施例2

本实施例提供一种垂直度测量方法，应用于实施例1中提供的垂直度检测装置，该垂直度测量方法包括以下步骤：

S1：以D为基准点，从基准点D出发，构建DB、DC，使得DB、DC共线并且方向相反，并令DB、DC等于建筑高度DA；

S2：在距离建筑数值为DB、DC处使用垂直度检测装置，待水平参照件3显示水平后，通过激光测距仪2测得BA、CA的数值；

S3：依据DA、DB、BA构建等腰三角形ADB，依据DA、DC、CA构建等腰三角形ADC，取BA中点为E，取CA中点为F，此时E、F为垂足，连接DE、DF，构建直角三角形BED、直角三角形CFD；

S4：在直角三角形BED中，sinα＝BE/DB，可知α＝arcsin(BE/DB)，此时2α减去90°的数值为垂直误差角度；

S5：过A做AG⊥BC，垂足为G，构建直角三角形AGD，依据cos(180°-2α)＝GD/DA，可知GD＝AD*cos(180°-2α)＝-AD*cos(2α)，此时GD的数值为垂直度误差；

S6：在直角三角形CFD中，sinγ＝CF/CD，可知γ＝arcsin(CF/CD)，此时2γ减去90°的数值为另一垂直误差角度；

S7：验证α与γ的和是否等于90°，若为90°，则证明测量有效。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种垂直度测量方法，应用于垂直度检测装置，所述垂直度检测装置包括机架(1)、激光测距仪(2)和水平参照件(3)，激光测距仪(2)可活动地安装在所述机架(1)远离地面的一端；水平参照件(3)安装在所述机架(1)上，并且沿高度方向设置在所述激光测距仪(2)和地面之间，其特征在于，所述测量方法包括：

S1：以D为基准点，从基准点D出发，构建DB、DC，使得DB、DC共线并且方向相反，并令DB、DC等于建筑高度DA；

S2：在距离建筑数值为DB、DC处使用垂直度检测装置，待水平参照件(3)显示水平后，通过激光测距仪(2)测得BA、CA的数值；

S3：依据DA、DB、BA构建等腰三角形ADB，依据DA、DC、CA构建等腰三角形ADC，取BA中点为E，取CA中点为F，此时E、F为垂足，连接DE、DF，构建直角三角形BED、直角三角形CFD；

S4：在直角三角形BED中，sinα＝BE/DB，可知α＝arcsin(BE/DB)，此时2α减去90°的数值为垂直误差角度；

S5：过A做AG⊥BC，垂足为G，构建直角三角形AGD，依据cos(180°-2α)＝GD/DA，可知GD＝AD*cos(180°-2α)＝-AD*cos(2α)，此时GD的数值为垂直度误差；

S6：在直角三角形CFD中，sinγ＝CF/CD，可知γ＝arcsin(CF/CD)，此时2γ减去90°的数值为另一垂直误差角度；

S7：验证α与γ的和是否等于90°，若为90°，则证明测量有效。

2.根据权利要求1所述的垂直度测量方法，其特征在于，垂直度检测装置还包括：

转动件(4)，所述转动件(4)设置在所述机架(1)和所述激光测距仪(2)的连接处。

3.根据权利要求1所述的垂直度测量方法，其特征在于，垂直度检测装置还包括：

高度调节件(5)，所述高度调节件(5)安装在所述机架(1)靠近所述地面的一端。