CN204343294U - 双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置 - Google Patents

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任立志
孟庆明
靳利安
胡德华
段景川
付江山
朱克齐
徐新
张虎
王德珺
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Abstract

本实用新型公开了一种双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,包括底座、所述底座上的调节台以及与双拼型工字钢格构柱结构相同的延长导柱,所述底座呈 “口”字型框架结构,其底部四角设置有支腿,所述调节台呈型钢框架结构,包括上部框架和下部框架,所述上部框架底部和下部框架顶部对应的四角分别通过立柱连接,所述延长导柱为双拼型工字钢结构,所述延长导柱两侧H面上端分别设置有支撑钢板,所述延长导柱的两侧翼板面上分别设置有三根螺栓。本实用新型实现了双拼型工字钢格构柱的定位、调垂,且能够保证工程施工质量和施工进度正常进行,减少了格构柱露出地面的长度,从而减少了钢材的用量,避免了刚钢材的浪费,节约环保。

Description

双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置
技术领域
本实用新型涉及建筑施工领域,具体涉及一种双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置。
背景技术
在地下建筑物结构盖挖逆作法以“先上层,后下层”的施工原则,故而上部结构物荷载均由型钢格构柱承担。在深圳地铁7号线华强北片区三层车站工程中,钢立柱均为双拼型工字钢格构柱,如图1所示,设计要求安装轴线偏差控制在±10mm内,标高偏差控制在±10mm内,垂直度偏差控制在l/300。加上在设计中分为永久柱和临时柱,均伸入底板以下4m长度作为砼灌注桩的一部分,整体施工精度要求高,施工难度大。因此,在施工中双拼型工字钢格构柱准确定位及垂度控制工作由显重要。
通常做法是采用吊车吊起格构柱,安装砼灌注桩钢筋笼固定到格构柱上,再将格构柱与钢筋笼整体插入合格的砼灌注桩成孔内。利用格构柱的加长部分和简易定位器进行定位和垂度控制。在砼浇筑完成和填充碎石完成后,在施工主体砼顶板结构之前需割除加长部分。此种方法一是浪费材料,二是简易定位器无法满足双拼型工字钢格构柱的定位和垂度控制。
实用新型内容
为了克服现有的技术的不足, 本实用新型提供了一种双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置。
本实用新型技术方案如下所述:
一种双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,包括底座、所述底座上的调节台以及与双拼型工字钢格构柱结构相同的延长导柱,其特征在于,
所述底座呈 “口”字型框架结构,其底部四角设置有支腿,且两个相对外侧面上设置有千斤顶托架,所述底座四个外侧面上还设置有用于固定所述调节台的固定钢板和吊耳;
所述调节台呈型钢框架结构,包括上部框架和下部框架,所述上部框架底部和下部框架顶部对应的四角分别通过立柱连接,所述下部框架两个相对外侧面上设置有与所述千斤顶托架相对应的千斤顶支撑,所述上部框架顶部设置有两根顶部工字钢横担;所述上部框架和下部框架的四个内侧面上均设置有折叠钢板,且均为轴连接,其中,对应所述延长导柱长侧边的内侧面上每面设置两个所述折叠钢板,对应所述延长导柱短侧边的内侧面上每面设置一个所述折叠钢板,所述折叠钢板上还设置有螺旋千斤顶;所述上部框架和下部框架每侧框架上还分别水平设置有调节螺杆;
所述延长导柱为双拼型工字钢结构,其通过两根相同规格的工字钢和两个相同规格的钢板拼接在一起,所述延长导柱两侧H面上端分别设置有支撑钢板,所述延长导柱的两侧翼板面上分别设置有三根螺栓。
根据上述结构的本实用新型,其特征在于,所述上部框架和下部框架均由槽钢和钢板焊接而成。
根据上述结构的本实用新型,其特征在于,所述立柱为工字钢,且还焊接有用于加强支撑的槽钢斜撑。
根据上述结构的本实用新型,其特征在于,所述立柱的中上部四周焊接有工作平台。
根据上述结构的本实用新型,其特征在于,所述螺栓的上下部均带有螺纹,并通过设置在所述延长导柱的两侧翼板面上的限位螺帽固定。
一种采用上述双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置的定位调垂方法,包括以下步骤:
(1)定位调垂装置就位:测量四个所述支腿的对角线间距,并对所述支腿进行编号,然后将四个所述支腿定位,安置好所述底座,使得所述底座位于砼灌注桩孔正上方,对中调平,使得所述底座的横截面中心与所述砼灌注桩孔的横截面中心对应后,在所述底座上放置所述调节台;
(2)钢筋笼吊装:钢筋笼内设置有钢筋笼预埋管,且所述钢筋笼预埋管与所述格构柱上的格构柱预埋管相对应,将所述钢筋笼吊装至所述砼灌注桩孔内,且当所述钢筋笼外露在所述下部框架顶部上的长度在4~4.5m时,用钢筋扁担将所述钢筋笼担在所述定位调垂装置上,并根据所述钢筋笼预埋管的位置进行对中调节,以使得所述钢筋笼的横截面中心与所述砼灌注桩孔的横截面中心对应;
(3)格构柱起装:在所述格构柱上设置若干吊耳,使用钢丝绳将所述格构柱采用立面起吊的方式,吊至所述钢筋笼上方;
(4)格构柱和钢筋笼对接:所述格构柱的两边H面上设置有格构柱预埋管,在所述格构柱上距离其底部4m处标记水平定位线,将所述格构柱吊装插入所述钢筋笼内4m,并进行对中定位,使得所述格构柱横截面中心与所述钢筋笼横截面中心对应后,使用若干螺纹钢固定连接,然后下吊,并实时调节,以保证所述格构柱横截面中心与所述砼灌注桩孔的横截面中心对应;
(5)格构柱和延长导柱对接:当所述格构柱外露在所述上部框架顶部上的长度为1m时,停止下吊,用扁担梁将所述格构柱担在所述定位调垂装置上,拆除钢丝绳;将所述延长导柱起吊,所述延长导柱的H面和翼板面与所述格构柱的H面和翼板面相对应后,通过钢肋板将所述延长导柱和所述格构柱拼接,再通过所述螺栓与所述格构柱连接固定,然后将所述螺栓下部的活动限位螺帽拧紧固定;
(6)定位调垂:根据格构柱顶部设计高程加延长导柱长度,计算出所述延长导柱顶部设计高程,用全站仪确定所述上部框架顶部高程,计算出所述延长导柱顶部设计高程和所述上部框架顶部高程H2的高程差,在所述延长导柱上,距离其顶部与所述高程差相等长度处,用水平尺画出参考定位线,下吊所述延长导柱,当所述参考定位线与所述上部框架的顶部相平时,停止下吊,用全站仪测量所述延长导柱顶部高程,当此时的所述延长导柱顶部高程与所述延长导柱顶部设计高程的高程差在0~+1cm误差范围内时,所述顶部工字钢横担担住所述延长导柱上的所述支撑钢板;
将所述延长导柱再次向上起吊5cm,然后进行对中调节,找出所述延长导柱的中心点,用全站仪进行测点,计算出所述延长导柱横截面中心点与所述砼灌注桩孔的横截面中心点之间的偏差,利用所述定位调垂装置上的所述调节螺杆进行横向X轴、纵向Y轴调节,使得所述延长导柱的横截面中心点与所述砼灌注桩孔的横截面中心点之间的偏差,在横向X轴、纵向Y轴上的偏差均在0~±5mm误差范围内;
对中调节完成后,下吊所述延长导柱,所述支撑钢板担在所述顶部工字钢横担上,再次利用全站仪测量所述延长导柱顶部高程和所述延长导柱的横截面中心点,当所测得的所述延长导柱顶部高程与所述延长导柱顶部设计高程的高程差在0~+1cm误差范围内,且所测得的所述延长导柱的横截面中心点与所述砼灌注桩孔的横截面中心点的偏差在0~±5mm误差范围内时,使用所述调节螺杆将所述延长导柱锁死,拆除钢丝绳,定位调垂完毕。
进一步的,所述钢筋笼采用钢筋制作而成,其主筋超出所述钢筋笼的主体长度,用于起吊所述钢筋笼。
进一步的,所述钢筋笼预埋管包括2根注浆管和3根声测管,所述格构柱预埋管包括1根测斜管、2根注浆管和3根声测管。
进一步的,在步骤1中,所述支腿下垫有垫平钢板,以保证所述定位调垂装置的承载力。
进一步的,在步骤6之后,还包括砼灌注:在完成定位调垂之后,向砼灌注桩孔内灌注砼之前,先利用测斜仪进行测斜,在垂直度满足设计要求后,将浇筑导管插入所述格构柱内,灌注砼时,控制灌注速度以避免对所述格构柱的垂直度造成影响,灌注完成后,拔出浇筑导管,用碎石回填,拆除所述定位调垂装置,再利用测斜仪对所述格构柱进行测斜,以确保所述格构柱的垂直度满足设计要求。
根据上述结构的本实用新型,其有益效果在于:
(1)减少了格构柱露出地面的长度,从而减少了钢材的用量,避免了刚钢材的浪费,节约环保;
(2)实现双拼型工字钢格构柱的定位、调垂,且能够保证工程施工质量和施工进度正常进行。
附图说明
图1为双拼型工字钢格构柱的横截面示意图。
图2为本实用新型所述的调节台安装在所述底座上的结构示意图。
图3为本实用新型所述的定位调节装置的结构示意图。
图4为本实用新型所述下部框架的俯视平面示意图。
图5为本实用新型所述的上部框架的俯视平面示意图。
图6为本实用新型中构成所述上部框架和下部框架的槽钢和钢板连接示意图。
图7为本实用新型所述的折叠钢板的轴连接示意图。
图8为本实用新型所述的延长导柱结构侧视图。
图9为本实用新型所述的延长导柱拼接钢肋板的结构示意图。
图10为本实用新型所述的延长导柱的横截面示意图。
图11为本实用新型所述的延长导柱上的限位螺帽结构示意图A。
图12为本实用新型所述的延长导柱上的限位螺帽结构示意图B。
图13为本实用新型所述的格构柱插入所述钢筋笼后的横截面示意图。
图14为本实用新型所述的钢筋笼固定在定位调垂装置上的结构示意图。
图15为本实用新型所述的格构柱插入所述钢筋笼内的结构示意图。
图16为本实用新型所述的延长导柱与格构柱对接的结构示意图。
图17为本实用新型所述的延长导柱与所述格构柱对接的局部示意图。
图18为本实用新型所述的延长导柱担在定位调垂装置上的结构示意图。
图19为本实用新型所述的延长导柱担在定位调垂装置上的进行定位调垂的结构示意图。
图20为本实用新型定位调垂完毕后进行砼灌注的结构示意图。
在图中,10、格构柱;11、工字钢;12、钢板;13、扁担梁;14、格构柱预埋管;20、底座;21、支腿;22、千斤顶托架;23、固定钢板;24、吊耳;31、上部框架;32、下部框架;301、槽钢;302、钢板;33、立柱;34、千斤顶支撑;35、顶部工字钢横担;36、折叠钢板;37、螺旋千斤顶;38、调节螺杆;381、限位螺帽;382、背紧螺帽;39、工作平台;50、延长导柱;501、工字钢;502、钢板;51、支撑钢板;52、螺栓;53、缀板;54、限位螺帽;55、活动限位螺帽;56、钢肋板;70、钢筋笼;71、钢筋笼预埋管;72、钢筋扁担;73、砼灌注桩孔;74、螺纹钢;80、砼受料槽;81、浇筑导管;82、声测管;83、注浆管;84、测斜管;Hs、格构柱顶部设计高程;L、延长导柱长度;H1、延长导柱顶部设计高程;H2、上部框架顶部高程;ΔH、延长导柱顶部设计高程H1和所述上部框架顶部高程H2的高程差;H、实测延长导柱顶部高程。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述:
如图2-12所示,一种双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,包括底座20、所述底座20上的调节台以及与双拼型工字钢格构柱结构相同的延长导柱50,其特征在于,
所述底座20呈 “口”字型框架结构,其底部四角设置有支腿21,且两个相对外侧面上设置有千斤顶托架22,且对应的每个外侧面上均设置有两个所述千斤顶托架22,所述底座20的四个外侧面上还设置有用于固定所述调节台的固定钢板23和吊耳24,且对应的两个相对外侧面上均设置有两个固定钢板23和两个吊耳24;
所述调节台呈型钢框架结构,包括上部框架31和下部框架32,所述上部框架31底部和下部框架32顶部对应的四角分别通过立柱33连接,所述下部框架32两个相对外侧面上设置有与所述千斤顶托架22相对应的千斤顶支撑34,所述上部框架31顶部设置有两根顶部工字钢横担35;所述上部框架31和下部框架32的四个内侧面上均设置有折叠钢板36,且均为轴连接,如图7所示,所述折叠钢板36可沿框架的侧边进行折叠;其中,对应所述延长导柱50长侧边的内侧面上每面设置两个所述折叠钢板36,对应所述延长导柱50短侧边的内侧面上每面设置一个所述折叠钢板36,所述折叠钢板36上还设置有螺旋千斤顶37,图2-3中,所述折叠钢板为立起状态,图5-6中,所述折叠钢板为平放状态;所述上部框架31和下部框架31每侧框架上还分别水平设置有调节螺杆38,调节螺杆38上设置有限位螺帽381,还设置有用于在定位调垂完毕后拧紧的背紧螺帽382;
所述延长导柱50为双拼型工字钢结构,其通过两根相同规格的工字钢501和两个相同规格的钢板502拼接在一起,如图10所示,所述延长导柱50两侧H面上端分别设置有支撑钢板51,所述延长导柱50的两侧翼板面上分别设置有三根螺栓52。
所述上部框架31和下部框架32均由槽钢301和钢板302焊接而成。
所述立柱33为工字钢,且还可焊接用于加强支撑的槽钢斜撑。
所述立柱33的中上部四周焊接有工作平台39,工作平台39上铺设有胶木板,四周还设置有护栏。
所述螺栓52的上下部均带有螺纹,并通过设置在所述延长导柱50的两侧翼板面上的限位螺帽54固定,所述限位螺帽54焊接在所述延长导柱50的翼板面的缀板上53上,同时所述螺栓52上还设置有活动限位螺帽55,用于在所述格构柱10和所述延长导柱50拼接完成后,上紧所述螺栓52。
如图13-19所示,采用上述双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置的定位调垂方法,包括以下步骤:
(1)定位调垂装置就位:测量四个所述支腿21的对角线间距,并对所述支腿21进行编号,然后将四个所述支腿21定位,安置好所述底座20,使得所述底座20位于砼灌注桩孔73正上方,对中调平,使得所述底座20的横截面中心与所述砼灌注桩孔73的横截面中心对应后,在所述底座20上放置所述调节台;
(2)钢筋笼吊装:钢筋笼70内设置有钢筋笼预埋管71,且所述钢筋笼预埋管71与所述格构柱上的格构柱预埋管14相对应,将所述钢筋笼70吊装至所述砼灌注桩孔73内,且当所述钢筋笼70外露在所述下部框架32顶部上的长度在4~4.5m时,用钢筋扁担72将所述钢筋笼70担在所述定位调垂装置上,并根据所述钢筋笼预埋管71的位置进行对中调节,以使得所述钢筋笼70的横截面中心与所述砼灌注桩孔73的横截面中心对应;
(3)格构柱起装:在所述格构柱10上设置若干吊耳,使用钢丝绳将所述格构柱采用立面起吊的方式,吊至所述钢筋笼70上方;
(4)格构柱和钢筋笼对接:所述格构柱10的两边H面上设置有格构柱预埋管14,在所述格构柱10上距离其底部4m处标记水平定位线,将所述格构柱10吊装插入所述钢筋笼70内4m,并进行对中定位,使得所述格构柱10横截面中心与所述钢筋笼70横截面中心对应后,使用若干螺纹钢74固定连接,然后下吊,并实时调节,以保证所述格构柱10横截面中心与所述砼灌注桩孔73的横截面中心对应;
(5)格构柱和延长导柱对接:当所述格构柱10外露在所述上部框架31顶部上的长度为1m时,停止下吊,用扁担梁13将所述格构柱10担在所述定位调垂装置上,拆除钢丝绳;将所述延长导柱50起吊,所述延长导柱50的H面和翼板面与所述格构柱10的H面和翼板面相对应后,通过钢肋板56将所述延长导柱50和所述格构柱10拼接,再通过所述螺栓52与所述格构柱10连接固定,然后将所述螺栓52下部的活动限位螺帽55拧紧固定;
(6)定位调垂:根据格构柱顶部设计高程Hs加延长导柱长度L,计算出所述延长导柱顶部设计高程H1,用全站仪确定所述上部框架顶部高程H2,计算出所述延长导柱顶部设计高程H1和所述上部框架顶部高程H2的高程差ΔH,在所述延长导柱50上,距离其顶部与所述高程差ΔH相等长度处,用水平尺画出参考定位线,下吊所述延长导柱50,当所述参考定位线与所述上部框架31的顶部相平时,停止下吊,用全站仪测量所述延长导柱顶部高程H,当此时的所述延长导柱顶部高程H与所述延长导柱顶部设计高程H1的高程差在0~+1cm误差范围内后,所述顶部工字钢横担35担住所述延长导柱50上的所述支撑钢板51;
将所述延长导柱50再次向上起吊5cm,然后进行对中调节,找出所述延长导柱50的中心点,用全站仪进行测点,计算出所述延长导柱50横截面中心点与所述砼灌注桩孔73的横截面中心点之间的偏差,利用所述定位调垂装置上的所述调节螺杆38进行横向X轴、纵向Y轴调节,使得所述延长导柱50的横截面中心点与所述砼灌注桩孔73的横截面中心点之间的偏差,在横向X轴、纵向Y轴上均在0~±5mm误差范围内;
例如,当所述延长导柱50的横截面中心点与所述砼灌注桩孔73的横截面中心点偏差为X轴-5cm,Y轴+3cm时,首先放下定位调垂装置上的X轴和Y轴方向上所述折叠钢板36,安装好所述螺旋千斤顶37。先进行X轴上千斤顶施力支顶调节,使所述延长导柱50的横截面中心点在X轴上的偏差在0~±5mm误差范围内,用所述调节螺杆38进行微调并固定;再进行Y轴上千斤顶施力支顶调节,使所述延长导柱50的横截面中心点在Y轴上的偏差在0~±5mm误差范围内,同样用所述调节螺杆38进行微调并最终固定;
对中调节完成后,下吊所述延长导柱50,所述支撑钢板51担在所述顶部工字钢横担35上,再次利用全站仪测量所述延长导柱顶部高程H’和所述延长导柱的横截面中心点,当所测得的所述延长导柱顶部高程H’与所述延长导柱顶部设计高程H1的高程差在0~+1cm误差范围内,且所测得的所述延长导柱50的横截面中心点与所述砼灌注桩孔73的横截面中心点的偏差在0~±5mm误差范围内时,符合《轨道交通车站工程施工质量验收标准》,使用所述调节螺杆38将所述延长导柱50锁死,拆除钢丝绳,定位调垂完毕。
在上述方法中,所述钢筋笼70采用钢筋制作而成,其主筋超出所述钢筋笼70的主体长度,用于起吊所述钢筋笼。所述钢筋笼预埋管71包括2根注浆管83和3根声测管82,所述格构柱预埋管14包括1根测斜管84、2根注浆管83和3根声测管82。
在步骤1中,在进行对中调平之前,先使用水平尺进行粗调,再进行测量及精调,以减少调节时间,并确保定位要求。
在步骤1中,所述支腿21下垫有垫平钢板,以保证所述定位调垂装置的承载力。
在步骤3中,所述格构柱10顶部的正反两面各设置有2个吊耳,用于主吊,其下部距离所述格构柱底部3m处设置有2个吊耳,用于副吊。
在步骤3中,钢丝绳与所述格构柱10接触的地方使用管皮进行保护。起吊时,采取立面起吊,不能采用平面起吊,以保证格构柱10不会变形。
在步骤4中,所述格构柱预埋管14分布在所述格构柱10两边H面上,其中一面为1根测斜管84、1根声测管82和1根注浆管83,另一面为2根声测管82和1根注浆管。
在步骤4中,螺纹钢74将钢筋笼70和格构柱10焊接在一起,且焊缝长度大于28cm。
在步骤5中,所述扁担梁13为一根工字钢两侧焊接钢板制作而成。在起吊所述延长导柱50前,所述螺栓52上的限位螺帽54提前安装好,且焊接在延长导柱50上的钢肋板56的表面要清理干净,其外侧菱角打磨光滑,使得延长导柱50和格构柱10连接严实。
如图20所示,在完成定位调垂之后,向砼灌注桩孔73内灌注砼之前,先利用测斜仪进行测斜,测斜共计4组,横向正反两组和纵向正反两组。在垂直度满足设计要求后,将浇筑导管81插入所述格构柱10内,浇筑导管81顶端还设置有砼受料槽80。灌注前,用吊车上下抽动所述浇筑导管81,提升顺畅后加固。开始灌注砼,并控制好灌注速度,避免对所述格构柱的垂直度造成影响。灌注完成后,拔出浇筑导管81,并用碎石回填,拆除定位调垂装置。砼灌注完成之后,再利用测斜仪对所述格构柱10进行测斜,测斜共计4组,横向正反两组和纵向正反两组,以确保所述格构柱10的垂直度满足设计要求。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述,显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,包括底座、所述底座上的调节台以及与双拼型工字钢格构柱结构相同的延长导柱,其特征在于,
所述底座呈 “口”字型框架结构,其底部四角设置有支腿,且两个相对外侧面上设置有千斤顶托架,所述底座的四个外侧面上还设置有用于固定所述调节台的固定钢板和吊耳;
所述调节台呈型钢框架结构,包括上部框架和下部框架,所述上部框架底部和下部框架顶部对应的四角分别通过立柱连接,所述下部框架两个相对外侧面上设置有与所述千斤顶托架相对应的千斤顶支撑,所述上部框架顶部设置有两根顶部工字钢横担;所述上部框架和下部框架的四个内侧面上均设置有折叠钢板,且均为轴连接,其中,对应所述延长导柱长侧边的内侧面上每面设置两个所述折叠钢板,对应所述延长导柱短侧边的内侧面上每面设置一个所述折叠钢板,所述折叠钢板上还设置有螺旋千斤顶;所述上部框架和下部框架每侧框架上还分别水平设置有调节螺杆;
所述延长导柱为双拼型工字钢结构,其通过两根相同规格的工字钢和两个相同规格的钢板拼接在一起,所述延长导柱两侧H面上端分别设置有支撑钢板,所述延长导柱的两侧翼板面上分别设置有三根螺栓。
2.根据权利要求1所述的双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,其特征在于,所述上部框架和下部框架均由槽钢和钢板焊接而成。
3.根据权利要求1所述的双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,其特征在于,所述立柱为工字钢,且还焊接有用于加强支撑的槽钢斜撑。
4.根据权利要求1所述的双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,其特征在于,所述立柱的中上部四周焊接有工作平台。
5.根据权利要求1所述的双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置,其特征在于,所述螺栓的上下部均带有螺纹,并通过设置在所述延长导柱的两侧翼板面上的限位螺帽固定。
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CN104389313A (zh) * 2014-11-13 2015-03-04 中国电建集团铁路建设有限公司 双拼型工字钢格构柱的定位调垂装置及其定位调垂方法
CN105569054A (zh) * 2016-02-01 2016-05-11 上海建工二建集团有限公司 控制低于地面格构柱方向与标高的装置及方法

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