CN204165549U - 一种激光路拱横坡测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光路拱横坡测量仪，包括水平尺，在水平尺的起始端安装有固定器，固定器上通过角度调节结构安装有激光发射器，激光发射器的发射端位于水平尺起始端的正上方；在固定器上设置有测量发射端与水平尺间距离的测量尺；水平尺上活动式安装有在水平尺上位置可调的竖尺。本实用新型在水平尺的一端装有激光发射器，利用激光的特点测量道路中心线和边线的高差，误差小，且度数方便，整个测量、计算过程误差小，使结果更加准确；整个装置为可拆卸结构，能方便组装，便于携带，测量效率高。

Description

一种激光路拱横坡测量仪

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，具体涉及一种激光路拱横坡测量仪。

背景技术

为了满足路面横向排水的需要，在道路工程中，将路面的横向断面做成中央高于两侧，具有一定坡度的拱起形状。高速公路和一级公路由于路面较宽且车速非常高，迅速排除路面降水尤为重要，所以路拱横坡坡度是高等级公路交工验收的指标之一。

规范中规定的各类路面路拱平均横坡度为1％～4％，由于坡度小，检测较为困难。现有的路拱检测是使用水准仪分别测量道路中心和边线的高程，计算出高差，再人工测量中线至边线的距离，最后计算路拱横坡坡度。由于需要多次架设水准仪测量，此方法测量花费时间长，效率较低且容易产生误差。

发明内容

针对上述现有测量方法中的不足，本实用新型的目的是，提供一种激光路拱横坡测量仪，解决现有测量方法中效率低、容易产生误差等问题。

为了实现上述任务，本实用新型所采用的技术方案是：

一种激光路拱横坡测量仪，包括水平尺，在水平尺的起始端安装有固定器，固定器上通过角度调节机构安装有激光发射器，激光发射 器的发射端位于水平尺起始端的正上方；在固定器上设置有测量发射端与水平尺间距离的测量尺；水平尺上活动式安装有在水平尺上位置可调的竖尺。

进一步地，所述的固定器上开设有内槽，内槽中安装所述的测量尺，测量尺的上端铰接在激光发射器的发射端上，激光发射器的角度调整时，测量尺可在内槽中滑动。

进一步地，所述的角度调节机构包括调节筒，调节筒中沿轴向设置有不连通的上腔体和下腔体，其中上腔体与调节筒上端贯通，上腔体用于和激光发射器配合安装；下腔体与调节筒下端贯通，在这个腔体中设置有可在腔体中转动的调节球，调节球直径大于调节筒下端的口径，调节球上固结有伸出调节球下端的支杆，支杆固结在固定器上；在调节筒侧面上设置有贯穿调节筒侧壁并能与调节球接触的固定螺栓。

进一步地，所述的水平尺上沿水平尺长度方向开设有滑槽，滑槽中安装所述的竖尺，竖尺可在滑槽中任意位置固定。

进一步地，所述的激光发射器的发射端为筒状，测量尺上端开设有与发射端外形相适应的圆槽。

进一步地，所述的固定器上设置有用于安装水平尺的连接装置。

进一步地，所述的连接装置为设置在固定器上的与水平尺配合的凹槽或用于夹持水平尺端部的夹具。

进一步地，在激光发射器上安装有调平装置。

进一步地，在竖尺上安装有水准器。

本实用新型与现有技术相比有以下技术特点：

1.水平尺上刻有刻度，可以直接量测道路中心线和边线的距离；在水平尺的另一端装有竖尺，竖尺可以根据道路中心线和边线的距离调整位置，通过固定螺栓安装于水平尺上，整个测量机构简单，操作方便；

2.在水平尺的一端装有激光发射器，利用激光的特点测量道路中心线和边线的高差，误差小，且度数方便，整个测量、计算过程误差小，使结果更加准确；

3.整个装置为可拆卸结构，能方便组装，便于携带；

4.整个测量过程只需1～2名测量人员，测量效率高，花费小。

附图说明

图1为本实用整体结构示意图；

图2为水准泡的结构示意图；

图3为测量尺的安装示意图；

图4为竖尺的安装位置示意图；

图5为实施例中角度调节机的示意图；

图中标号的含义：1—水准泡，2—激光发射器，3—发射端，4—竖尺，5—滑槽，6—紧固件，7—水平尺，8—测量尺，9—固定器，10—角度调节机构，11—气泡，12—水准器，101—调节筒，102—调节球，103—支杆，104—固定螺栓，105—下腔体，106—上腔体； 

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1所示，一种激光路拱横坡测量仪，包括水平尺7，在水平尺7的起始端安装有固定器9，固定器9上通过角度调节机构安装有激光发射器2，激光发射器2的发射端3位于水平尺7起始端的正上方；在固定器9上设置有测量发射端3与水平尺7间距离的测量尺8；水平尺7上活动式安装有在水平尺7上位置可调的竖尺4。

本装置的工作原理如下：

利用该装置测量路拱横坡时，有几个关键点，第一是水平尺7必须贴紧在路面上，第二是竖尺4要保持竖直设置(垂直于水平面)，并能在水平尺7上滑动、转动，以适应不同的路面宽度并能调节其处于竖直状态，第三是针对于不同的路拱横坡角度，激光发射器2角度需要可调节，并且调节后测量时激光能处于水平状态。

如图1所示的结构，将水平尺7贴紧路面(路中线到路边线)设置时，将激光调平，并将竖尺4调整至竖直状态，那么根据几何原理，此时路拱横坡的坡度相当于是激光与水平尺7尺面之间的角度，而这个角度是可以通过多个读数来计算的。

设激光发射器2发射端3射出的激光距离水平尺7的高度为h，调整竖尺4的位置，使水平尺7的起始端(0刻度线位置)位于路中线处，使竖尺4位于路边线处，并处于竖直状态，此时水平尺7测量的路中线到路边线的距离即为竖尺4所在位置的水平尺7上的读数，记为L，水平的激光打在竖尺4上的读数为激光在路边线处与水平尺7之间的距离，记为H，则根据几何原理，坡度i可用以下公式来计 算：

$i\%=\frac{H-h}{\sqrt{L^2-{(H-h)}^2}}\×100$

为了使本装置能更好工作，发明人进一步提出以下优化方案：

固定器9上开设有内槽，如图3所示，内槽中安装所述的测量尺8，测量尺8的上端铰接在激光发射器2的发射端3上，激光发射器2的角度调整时，测量尺8在内槽中滑动。

固定器9有几个作用，一是用来安装水平尺7，保持连接的同时使水平尺7稳定，二是用来安装激光发射器2，并通过角度调节机构10调节激光发射器2，使其发出的激光水平；三是设置测量尺8，以测量上述h的值。这种设置内槽的方式，使测量尺8可在内槽中滑动，测量尺8上端与发射端3铰接，在发射端3调节角度时，测量尺8在内槽中滑动，则其位置固定后，可通过测量尺8上的读数得知发射端3与固定器9，即水平尺7间的距离。

在一种激光发射器2的结构中： 

激光发射器2的发射端3为筒状，测量尺8上端开设有与发射端3外形相适应的圆槽。

测量尺8的圆槽通过点铰接的方式与发射端3连接，发射端3转动时不会影响铰接的连接。

固定器9上设置有用于安装水平尺7的连接装置，连接装置为设置在固定器9上的与水平尺7配合的凹槽或用于夹持水平尺7端部的夹具。 

固定器9与水平尺7连接后，需要和水平尺7的底面共面，而又考虑到便于拆装，因此可以利用开设凹槽以插入水平尺7端部的方式，或采用夹具的方式夹持。

激光发射器2上安装有调平装置。

如图所示，本实施例中调平装置为水准泡1，见图2；水准泡1中的气泡11位于中心时，表明此时激光发射器2位于水平状态，是保证测量结果准确的一种手段。水准泡1安装在激光发射器2顶面上，便于观察。

水平尺7上沿水平尺7长度方向开设有滑槽5，滑槽5中安装所述的竖尺4，竖尺4可在滑槽5中任意位置固定。

如图4所示，竖尺4需要在水平尺7上滑动，以调整竖尺4的位置，适应不同的路面宽度，为了保证滑动过程中的稳定性，设置有滑槽5，沿着滑槽5滑动，更加平稳，并且竖尺4能在滑槽中转动，以调整其角度，便于其处于竖直状态，因此可以通过紧固件6穿过竖尺4的下端部和滑槽5中的方式来将竖尺4安装在滑槽5中，使竖尺4既能在滑槽5中滑动，又能转动调整角度。紧固件可以采用螺栓等。

在竖尺4上安装有水准器12；

如图1和图4所示，由于竖尺4处于竖直状态时，才能使测量结果最准确，因此在竖尺4上设置一个水准器12，水准器12可铰接在竖尺4上，并设置限位装置，使水准器12旋转至与竖尺4垂直时，不能再继续转动。那么使用时，将水准器12旋转至与竖尺4垂直，然后调整竖尺4的角度，当通过水准器12的指示将竖尺4调整好之 后，通过紧固件6对竖尺4进行紧固。

本方案中公开一种角度调节机构10，以调整激光发射器2使发射端3处于水平状态：

如图5所示，角度调节机构10包括调节筒101，调节筒101中沿轴向设置有不连通的上腔体106和下腔体105，其中上腔体106与调节筒101上端贯通，上腔体106用于和激光发射器2配合安装；下腔体105与调节筒101下端贯通，在这个腔体中设置有可在腔体中转动的调节球102，调节球102直径大于调节筒101下端的口径，调节球102上固结有伸出调节球102下端的支杆103，支杆103固结在固定器9上；在调节筒101侧面上设置有贯穿调节筒101侧壁并能与调节球102接触的的固定螺栓104。

激光发射器2可直接插入上腔体106中，以完成安装过程，而下腔体105通过调节球102的设置，使调节筒101整体能相对于调节球102角度在大范围内进行调节。这是一种万向调节机构，调节球102和支杆103为固定端，而调节筒101为活动端。调节球102直径大于调节筒101下端的口径，使调节球102不会从调节球102下端脱出。通过水准泡1调整好激光的水平后，此时进行调节机构的固定：通过拧紧固定螺栓104，使固定螺栓104沿着靠近调节球102的方向运动，并最终与调节球102紧密接触，限制调节球102的转动，此时就固定好了调节机构，可以开始测量。

为了使该装置应用更为广泛，可通过改变测量方法实现不同形式的路拱测量，具体实施方法如下：

(1)若路拱为抛物线形，可将固定器9和水平尺7的起始端(0刻度线位置)放置于圆弧终点即直线坡度起点处，测量直线坡度起点与边线的距离、高差即可计算出路拱横坡值。

(2)若道路设有中央分隔带，可将固定器9紧靠中央分隔带外沿放置，水平尺7紧贴路面，测量水平尺7的起始端(0刻度线位置)与边线的距离、高差即可计算出路拱横坡值。

Claims (9)

1.一种激光路拱横坡测量仪，包括水平尺(7)，其特征在于，在水平尺(7)的起始端安装有固定器(9)，固定器(9)上通过角度调节机构(10)安装有激光发射器(2)，激光发射器(2)的发射端(3)位于水平尺(7)起始端的正上方；在固定器(9)上设置有测量发射端(3)与水平尺(7)间距离的测量尺(8)；水平尺(7)上活动式安装有在水平尺(7)上位置可调的竖尺(4)。

2.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述的固定器(9)上开设有内槽，内槽中安装所述的测量尺(8)，测量尺(8)的上端铰接在激光发射器(2)的发射端(3)上，激光发射器(2)的角度调整时，测量尺(8)可在内槽中滑动。

3.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述的角度调节机构(10)包括调节筒(101)，调节筒(101)中沿轴向设置有不连通的上腔体(106)和下腔体(105)，其中上腔体(106)与调节筒(101)上端贯通，上腔体(106)用于和激光发射器(2)配合安装；下腔体(105)与调节筒(101)下端贯通，在这个腔体中设置有可在腔体中转动的调节球(102)，调节球(102)直径大于调节筒(101)下端的口径，调节球(102)上固结有伸出调节球(102)下端的支杆(103)，支杆(103)固结在固定器(9)上；在调节筒(101)侧面上设置有贯穿调节筒(101)侧壁并能与调节球(102)接触的固定螺栓(104)。

4.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述 的水平尺(7)上沿水平尺(7)长度方向开设有滑槽(5)，滑槽(5)中安装所述的竖尺(4)，竖尺(4)可在滑槽(5)中任意位置固定。

5.如权利要求2所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述的激光发射器(2)的发射端(3)为筒状，测量尺(8)上端开设有与发射端(3)外形相适应的圆槽。

6.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述的固定器(9)上设置有用于安装水平尺(7)的连接装置。

7.如权利要求6所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，所述的连接装置为设置在固定器(9)上的与水平尺(7)配合的凹槽或用于夹持水平尺(7)端部的夹具。

8.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，在激光发射器(2)上安装有调平装置。

9.如权利要求1所述的激光路拱横坡测量仪，其特征在于，在竖尺(4)上安装有水准器(12)。