CN206787490U - 平面两用控制点装置及其应用的测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平面两用控制点装置及其应用的测量系统，其特征在于，包括：一埋入部和一靶座部，所述靶座部的底部连接所述埋入部，所述靶座部的顶部中央开设一凹槽；一保护部，包括一保护套和相配合的一盖板，所述保护套设在所述靶座部的外周，所述盖板和所述保护套可以活动连接。本实用新型还公开了应用该装置的测量系统。本实用新型使跟踪仪与全站仪结合进行测量作业，使激光跟踪仪可进行微型控制网测量，并使测量成果可为全站仪与激光跟踪仪共同使用。

Description

平面两用控制点装置及其应用的测量系统

技术领域

本实用新型涉及一种工装属测量领域，尤其是一种平面两用控制点装置及其应用的测量系统。

背景技术

全站仪与激光跟踪仪的原理都较为相同，即仪器找准目标位置发出激光，激光到达目标上的棱镜并反射回仪器，并通过仪器记录水平角、竖直角和距离，从而得到该点的坐标，但二者由于不同的结构和使用特点，故测量时的操作方式也并不相同。现在的微型控制网(以下简称微网，微型控制网是指平均边长在5m～30m的测量控制网)一般由全站仪进行测量，其控制点标志为不锈钢板或铁板上做点或十字刻划标记，锚固于地面或其它固定物上，不适于激光跟踪仪(以下简称跟踪仪)测量。

微型控制网由次级网或者同级微型控制网联测，供厂房、设备、管道等定位使用，在目前建造的AP1000的商用三代核电站中，采用模块化施工，厂房、设备布置较为集中，设计要求不能使用通视孔，存在大量微型控制网测量作业。但使用全站仪进行微型控制网测量，存在如下问题：

1.空间狭小，网型布置较差，边长短，平差后点位误差大；

2.部分位置不便架设仪器；

3.部分厂房无法在地面上直接布设控制点，需要通过转点的方式，工序复杂，精度较低，工效不高；

4.全站仪进行放样时，必须架设在控制点上，受现场条件制约因素多，转站次数多，误差大；

5.部分厂房房间不具备通视条件，具备通视条件的位置又无法满足施工定位需求。

激光跟踪仪在现有的AP1000核电站中因主管道施工等投入使用，暂未应用于微网测量。

一些需要精确定位的工具又因为无法直接采用全站仪测量的微网点直接测量，需要通过别的测量工具进行转换，易造成累积误差较大，全站仪与激光跟踪仪并不能通用。

实用新型内容

应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。

本实用新型使跟踪仪与全站仪结合进行测量作业，使激光跟踪仪可进行微型控制网测量，并使测量成果可为全站仪与激光跟踪仪共同使用。

为了实现上述发明目的，本实用新型公开揭示了一种平面两用控制点装置，其特征在于，包括：

一埋入部和一靶座部，所述靶座部的底部连接所述埋入部，所述靶座部的顶部中央开设一凹槽；

一保护部，包括一保护套和相配合的一盖板，所述保护套设在所述靶座部的外周，所述盖板和所述保护套可以活动连接。

比较好的是，本实用新型进一步公开揭示了平面两用控制点装置，其特征在于，

所述保护套为中空圆柱状，其上缘设内螺纹，所述盖板呈圆盘状，所述盖板设外侧螺纹，所述盖板的顶部设一操作孔。

比较好的是，本实用新型进一步公开揭示了平面两用控制点装置，其特征在于，所述埋入部呈至少一外伸的长腿形。

比较好的是，本实用新型进一步公开揭示了平面两用控制点装置，其特征在于，所述操作孔呈内六角形。

本实用新型还进一步揭示了一种应用上述平面两用控制点装置的测量系统，所述系统进一步包括：

一靶球；

一全站仪对中部，包括一对中顶部和一嵌设部，所述嵌设部设在所述对中顶部下方，所述嵌设部可活动插入所述靶座部的所述凹槽；

其中，所述对中顶部呈半圆球状，其顶点设十字部，所述十字部的中心点至所述靶座部顶面的距离L与所述凹槽圆心到内侧壁的长度r与所述靶球半径R满足：

R²＝L²+r²。

比较好的是，本实用新型进一步公开揭示的测量系统，其特征在于，

所述全站仪对中部的侧边沿着竖轴方向设有凹口部。

本实用新型在激光跟踪仪关于微网测量的应用研究中制作并分别使用全站仪与激光跟踪仪进行测量验证，分析其测量的边长、夹角，其能达到精度要求的要求，并达到预期的发明目的。

附图说明

现在将详细参考附图描述本公开的实施例。现在将详细参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本公开中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本公开说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本公开。

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是本实用新型的平面两用控制点装置的一较佳实施例的分解示意图；

图2是图1中全站仪对中部30的结构示意图；

图3示意了本实用新型的平面两用控制点装置使用的测量系统在测量时靶球和全站仪对中部的尺寸关系。

附图标记

10――埋入部

20――靶座部

201――凹槽

30――全站仪对中部

301――对中顶部

302――嵌设部

303――凹口部

304――十字部

40――保护部

50――靶球

401――保护套

402――盖板

4021――操作孔

具体实施方式

本说明书公开了结合本发明特征的一或多个实施例。所公开的实施例仅仅例示本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由所附的权利要求是来限定。

说明书中引用的“一个实施例”、“一实施例”、“一示例性实施例”等等表明所述的实施例可以包括特殊特征、结构或特性，但所有实施例不必包含该特殊特征、结构或特性。此外，这些短语不必涉及相同的实施例。此外，在联系一实施例描述特殊特征、机构或特性时，就认为联系其他实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围之内。

此外，应理解，这里使用的空间描述(例如，之上、之下、上方、左边、右边、下方、顶部、底部、垂直、水平等等)仅用于说明的目的，且这里所描述的结构的实际实现方式可以是按任何定向或方式来在空间上排列。

请参见图1所示，本实用新型的平面两用控制点装置包括一埋入部 10，一靶座部20、全站仪对中部30、靶球50和保护部40。

其中，埋入部10设置在靶座部20的下方，本较佳实施例中埋入部 10呈至少一外伸的长腿形状，靶座部20的中央开设一凹槽201，该凹槽 201可以呈圆孔，或内六角形孔或其他孔状。图示的实施例中靶座部20 为一圆柱状结构，也可以是棱柱体。

本较佳实施中，呈两个弯曲的支腿构成埋入部10将埋入混凝土，保证控制点埋设后牢固稳定，埋入部10与中空圆柱形的靶座部20焊接在一起，该靶座部20的中空构成凹槽201，其内壁粗糙度Ra 0.1，上部开孔位置亦用作放置靶球50。

一全站仪对中部30包括一对中顶部301和一嵌设部302，嵌设部302 设在对中顶部301的下端，该嵌设部302的形状和尺寸与靶座部20的凹槽201相配合，即嵌设部302可以插入凹槽201中。

请参考图2所示，在该较佳实施例中，对中顶部301呈半圆球状，也可以是其他光滑顶部的椭圆球状或弧形状，在对中顶部301的顶点设有一十字部304，十字部304的中心点是用以作为全站仪检测时候的对中点。本实施例中，十字部304刻有0.5mm的凹痕，顶部中心开孔φ1mm，作为全站仪对中点。嵌设部302为无螺纹卡销，粗糙度Ra 0.1，可插入靶座部20的凹槽201内。

此外，考虑到该装置要同时应用在全站仪和激光跟踪仪上，当更换靶球50时，需要将全站仪对中部30拔除，因此，在全站仪对中部30的侧边沿着竖轴方向设有凹口部303，该凹口部303方便将全站仪对中部 30自由拔除。

本实用新型的平面两用控制点装置还包括一保护部40，本实施例的保护部40示意包括一中空圆柱形的保护套401和相配合的圆形盖板402，该保护套401的内侧上缘设内螺纹，与盖板402的外螺纹配合，盖板402 的中央开设有一操作孔4021，图示实施例呈内六角形，方便在不需要测量时，采用内六角扳手将盖板402旋入保护套401内。保护套401用于保证控制点能在施工现场不被破坏，并防止灰尘或其它杂物落入控制点中心位置。

在安装本装置时，首先将埋入部10插入混凝土地面，为保护露出地面的靶座部20，接下来将保护套401套设在埋入部10外侧，保护套401 的下部也同时埋入混凝土地面，一旦混凝土凝固，该装置就固定在地面某个位置。请留意，对于上述保护套401，在本装置中还需要满足使用时外部的保护套401仅做保护用，要求不与内部的靶座部20相接触。

在不需要进行测量时，用内六角扳手通过盖板402中央的操作孔 4021将盖板402旋入保护套401内，这样起到保护靶座部20的作用。

当需要用激光跟踪仪测量时，取下盖板402，将靶球50放置在靶座部20中央的凹槽201上，然后通过激光跟踪仪发出激光，通过靶球50 反射激光并完成测量。

而当需要采用全站仪测量时，取下靶球50或盖板402，将全站仪对中部30的嵌设部302插入靶座部20的凹槽201内，再由全站仪发出激光，通过在对中部30顶点的十字部304的中心架设接收激光用的棱镜，全站仪测量棱镜后，得到十字顶部的位置。

图3示意了本实用新型在测量时靶球和全站仪对中部的尺寸关系。

本实用新型非常重要的一个结构特征是，靶球50的中心点到靶座部 20上端面的距离等于全站仪对中部30顶点的十字部304到靶座部20上端面的高度。

即对应图3中，十字部的中心点至靶座部20顶面的距离L与凹槽201 的圆心到内侧壁的长度r与靶球50的半径R之间需满足：

R²＝L²+r²

之所以做这样的规定，可以保证测量时激光跟踪仪测量的靶球50中心与全站仪测量的十字中心处于同一空间位置。

平面两用控制点的原理为将全站仪对中位置与靶球安置后的中心空间位置相同，通过一个拔插式的插头，若拔出插头则可放置靶球，若置入插头，其上部的点可作为全站仪对中的标志。

通过固定测量点并分别使用全站仪与激光跟踪仪测量，比较两次测量的偏差，若在相应规范要求内，则认定平面两用控制点可用。

使激光跟踪仪可直接测量微网点，且得到的微网点成果数据可被全站仪测量使用，使用激光跟踪仪测量微网时，可减少人为误差、提高测量效率、降低误差累积以及解决一部分点位使用全站仪无法测量的问题。

本工装在激光跟踪仪关于微网测量的应用研究中制作并分别使用全站仪与激光跟踪仪进行测量验证，分析其测量的边长、夹角，其能达到精度要求的要求，并达到预期的发明目的。

平面两用控制点：控制点主体分为保护套、混凝土埋设部分、全站仪对中部分。

测量时将跟踪仪的激光接收装置直接放置在混凝土埋设部分的上部圆孔上，使用激光跟踪仪测量，得到微网点坐标后，对全站仪设站定位时，将全站仪对中部分插入混凝土埋设部分，全站仪整平、对中顶部小孔，小孔的空间位置与跟踪仪测量靶球的中心相同。此控制点可同时被激光跟踪仪与全站仪行测量。

布设微网时可将工装直接埋入混凝土，浇筑后进行测量，得到三维坐标并经过投影平差后，点可作为平面、标高控制点使用。

本实用新型的平面两用控制点装置具有如下优点：

第一，使激光跟踪仪可以测量微型控制网，得到微网点的坐标、高程；

第二，通过与激光跟踪仪配合测量，提高微网点测量精度，减少人为误差，提高测量作业效率；

第三，使微网点可被激光跟踪仪与全站仪通用，减少激光跟踪仪空间位置在向施工坐标系中定位的累积误差；

第四，解决一部分位置无法进行微网点的布设，并架设全站仪观测的问题。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (6)

1.平面两用控制点装置，其特征在于，包括：

一埋入部和一靶座部，所述靶座部的底部连接所述埋入部，所述靶座部的顶部中央开设一凹槽；

一保护部，包括一保护套和相配合的一盖板，所述保护套设在所述靶座部的外周，所述盖板和所述保护套可以活动连接。

2.根据权利要求1所述的平面两用控制点装置，其特征在于，

所述保护套为中空圆柱状，其上缘设内螺纹，所述盖板呈圆盘状，所述盖板设外侧螺纹，所述盖板的顶部设一操作孔。

3.根据权利要求2所述的平面两用控制点装置，其特征在于，

所述埋入部呈至少一外伸的长腿形。

4.根据权利要求3所述的平面两用控制点装置，其特征在于，

所述操作孔呈内六角形。

5.一种应用权利要求1至4中任一项所述装置的测量系统，所述系统进一步包括：

一靶球；

一全站仪对中部，包括一对中顶部和一嵌设部，所述嵌设部设在所述对中顶部下方，所述嵌设部可活动插入所述靶座部的所述凹槽；

其中，所述对中顶部呈半圆球状，其顶点设十字部，所述十字部的中心点至所述靶座部顶面的距离L与所述凹槽圆心到内侧壁的长度r与所述靶球半径R满足：

R²＝L²+r²。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，

所述全站仪对中部的侧边沿着竖轴方向设有凹口部。