CN212694140U - 一种球型棱镜专用支架及监测组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程测量用具的技术领域，尤其是涉及一种球型棱镜专用支架及监测组件。专用支架包括支架本体，所述支架本体包括一体成型的支撑部和安装部，支撑部位于安装部上方，支撑部远离安装部的一端设有供球形棱镜陷入的凹槽，凹槽为多边形，凹槽上设有三个与球形棱镜接触的支撑位点，支撑位点基本位于同一平面上。监测组件包括球形棱镜和该专用支架。本实用新型为球形棱镜设置了专用的三支撑位点的支架，该支架可以提供稳定的、唯一的支撑点，这样球形棱镜每次放置的位置都是固定的、唯一的，可保证每次测量数据的位点固定且唯一，从而保障测得数据的稳定性和准确性。

Description

一种球型棱镜专用支架及监测组件

技术领域

本实用新型涉及工程测量用具的技术领域，尤其是涉及一种球型棱镜专用支架及监测组件，可推广使用于监测基坑的水平位移。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖后，边坡附近的外侧土层可能坍入，施工时需要按要求的时间间隔对基坑的关键部位进行变形监测，其中包括水平位移。

目前工程测量中，采用全站仪和棱镜，可以精准地测量两点的间距。

现有基坑水平位移的监测方法是：沿着基坑周边、中部、阳角布置监测点，监测距离不大于20m，每边布置不少于3处监测点。利用可以准确对中的棱镜（包括球形棱镜），对每个监测点按要求的时间间隔对监测点进行多次、重复的精准观测。

观测时，目前将球形棱镜运用基坑监测，将专用支架固定于监测点，确保球形棱镜能够方便地、稳定地重复放置于支架之上，实现棱镜的强制对中。

观测人员通过采用全站仪观测球形棱镜，测取监测点的水平位置，得出监测点水平位移情况。

现有的支架上表面为球面凹槽，球形棱镜放置于支架上时存在以下问题：一方面，球形棱镜的圆形与支架凹槽的球面因是分别不同工艺加工的，其圆形的吻合度并没有那么高，当球形棱镜放置在支架凹槽上时，球形棱镜的底部并不完全与凹槽的圆周贴合，可能只贴合半圈或大半圈，在每次测量时，容易产生数据的误差；另一方面，球面凹槽接触面大，且球面凹槽容易被污染，细小的灰尘都可能导致棱镜不能准确地重复强制对中，从而影响测量精度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种球型棱镜专用支架。

本实用新型的上述实用新型目的之一是通过以下技术方案得以实现的：一种球型棱镜专用支架，包括支架本体，所述支架本体包括一体成型的支撑部和安装部，支撑部位于安装部上方，所述支撑部远离安装部的一端设有供球形棱镜陷入的凹槽，所述凹槽为多边形截面，所述凹槽上设有与球形棱镜接触的支撑位点，所述支撑位点位于同一平面上。

通过采用上述技术方案，当球形棱镜放置在支架本体上，支架本体的支撑位点为球形棱镜提供唯一的接触点，并且形成稳定的支撑关系，球形棱镜不易产生晃动。由于不再有其它支撑位点，使得球形棱镜不易局部落空，球形棱镜每次放置在支架本体上的支撑位点是固定的，是唯一的且可重复的，从而使得测量的数据位点也是唯一的，从而提高测量数据的准确性。并且本方案也不必担心凹槽被污染的问题，即便凹槽内壁周面有灰尘污染，支撑位点同样可以发挥作用，进行稳定的支撑。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凹槽的内切圆直径范围为10mm～47mm，所述凹槽的竖直深度范围为5mm～16mm。通过采用上述技术方案，凹槽的内切圆直径过短，球形棱镜的下端部则无法陷入凹槽内，凹槽无法对球形棱镜进行稳定支撑。凹槽的内切圆直径过长，则球形棱镜的镜面易随同过多的陷入凹槽内，影响红外线的接收反射，从而影响测量工作。凹槽的深度设置也是同样的道理，过浅则不易达到对球形棱镜的限位支撑作用，过深则不易接收到红外线进而影响测量工作。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凹槽的水平面的横截面为三角形，所述三角形的三条边分别形成与球形棱镜接触的三个支撑位点。

通过采用上述技术方案，提供了一个形成三个支撑位点的最简单的实施方案，此方案只需要在支撑部基础上加工三角形凹槽起即可，形成支撑位点，加工方便。另外三条边的三三位点支撑最为稳定。本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述三角形为等边三角形。

通过采用上述技术方案，提供了另一种形成三个支撑位点的实施方案，用三条等长的直线棱边来形成接触的支撑位点。相对于上述方案，支撑更稳定。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凹槽的水平面的横截面为四边形，所述四边形的四条边分别形成与球形棱镜接触的支撑位点。

通过采用上述技术方案，提供了一种四个支撑位点的实施方案。该方案加工方案，支撑也较为稳固，五条边的接触面大，接触时耐磨。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凹槽的水平面的横截面为五边形，所述五边形的五条边分别形成与球形棱镜接触的支撑位点。

通过采用上述技术方案，提供了一种五个支撑位点的实施方案。

该方案加工方案，支撑也较为稳固，五条边的接触面大，接触时耐磨。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支架本体为内六角螺栓，横截面为六边形。

通过采用上述技术方案，将现有技术中的内六角螺栓进行再利用，原材料获得来源方便快捷，加工成本低。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内六角螺栓上表面的六条边中相间隔的三条边加工为弧形。

通过采用上述技术方案，将原有的直线边改为弧形边，避免了球形棱镜与多条直线边的选择性接触。这样球形棱镜接触的永远只有三条直线边，使得三个支撑位点仍然是稳定的、唯一的，以确保测量数据的高度准确性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凹槽横截面为七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形、十二边形、以及异边形的一种。

通过采用上述技术方案，提供了几种专用支架的变形方案。相对于现有技术的圆形，多边形提供的支撑位点唯一且支撑稳定。

本实用新型的目的之二是为了提供一种带有球型棱镜专用支架球型棱镜专用支架的监测组件，该监测组件用于监测基坑是否有水平位移，并可提高测量数据的准确性。

本实用新型的上述实用新型目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种带有球型棱镜专用支架球型棱镜专用支架的监测组件，包括球形棱镜，还包括上述的专用支架。

通过采用上述技术方案，提供了一种新的基坑边坡坍塌程度监测组件，由于其带有仅有三个支撑点的专用支架，该监测组件的测量准确度更高，测量结果更加稳定可靠。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.本实用新型为球形棱镜设置了专用的具有稳定支撑位点的支架，该支架可以提供稳定的、唯一的支撑点，这样球形棱镜每次放置的位置都是固定的、唯一的和可重复的，可保证每次流程数据都是监测点的实际位置，从而保障测得数据的稳定性和准确性；

2.本实用新型提供了多种实施方式，或便于加工的，或耐磨耐用的，或对现有技术螺栓再利用的，为市场提供了多样化的实施方式；

3. 本实用新型支座的理念符合基本原理，实物制作的成本低，且使用便捷，稳定可靠，测得数据的准确率高，具有较好的推广前景。

附图说明

图1是实施例1的专用支架结构示意图。

图2是实施例2的专用支架结构示意图。

图3是实施例3的专用支架结构示意图。

图4是实施例4的专用支架结构示意图。

图5是实施例5的监测组件的整体结构示意图。

图6是实施例5的保护装置示意图。

图7是实施例5中托盘的俯视图。

附图标记：1、支架本体；2、支撑部；3、安装部；4、凹槽；6、缺口；7、内六角螺栓；8、边；9、螺纹；10、球形棱镜；11、保护装置；12、螺栓；13、托盘；14、盖帽；15、凸起。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1，为本实用新型公开的一种球型棱镜专用支架球型棱镜专用支架，包括支架本体1。该支架本体1包括一体成型的支撑部2和安装部3，支撑部2位于安装部3上方。

支撑部2远离安装部3的一端设有供球形棱镜10陷入的凹槽4，凹槽4上设置有与球形棱镜10接触的支撑位点，支撑位点位于同一平面上，对球形棱镜10进行稳定的支撑。

本实施中支撑位点的形成方式如下：凹槽4的水平横截面为三角形。在支撑部2上表面开设三角形，三角形的三条边分别形成与球形棱镜接触的三个支撑位点。三角形的三条边在凹槽4内壁上等长设置或非等长设置。凹槽4的最大内切圆直径可以为45mm，凹槽4的竖直深度为16.72mm,球形棱镜10的半径为22.5mm,此时球形棱镜10底部大部分恰好落入凹槽4内，而球形棱镜10的中央处可以接收到光源。凹槽4的最小内切圆直径可以为20.11mm，凹槽4的竖直深度为5mm,此时球形棱镜10的底部也可落入凹槽4内，凹槽4再过小则不便于放置。而三角形的顶点距离支撑部的外壁距离不少于1mm，厚度过薄则支撑部刚度偏小，易变形。

本实施例中安装部3外围还设置有螺纹9，以方便于与其它辅助用具安装连接。

本实施例中的支架本体1采用材料为金属材料，例如不锈钢或铁。

本实施例的实施原理为：将支架本体1安装在规划的监测点上则不再处理该支架本体1，每日测量时将球形棱镜10放置在支架本体1的凹槽4上，当放入时，球形棱镜10正好与三个支撑位点边接触，这样球形棱镜10的位置便固定住，且每日放置的球形棱镜10的位置均是固定的，也是唯一的且可重复的。并且边的接触更耐磨。使用时，观测人员可以通过全站仪测量球形棱镜10的距离，确定监测点的水平位置，比较其与原有测量结果的差距，判定监测点的水平位移情况，确定基坑的安全性。

实施例2：

与实施例1不同之处在于：参照图2，四个支撑位点的形成方式如下：凹槽4水平面的横截面为四边形，凹槽4内壁表面等长或不等长的设置有四条边，四条边分别形成与球形棱镜10接触的支撑位点。

实施例3：

与实施例1不同之处在于：参照图3，五个支撑位点的形成方式如下：凹槽4水平面的横截面为五边形，凹槽4内壁表面等长或不等长的设置有五条边，五条边分别形成与球形棱镜10接触的支撑位点。

实施例4：

与实施例1不同之处在于：参照图4，支架本体1直接采用内六角螺栓7，内六角螺栓7上表面的六条边8中相间隔的三条边再加工为弧形。本实施例将原有的直线边改为弧形边，避免了球形棱镜10与多条直线边的选择性接触。这样与球形棱镜10接触的只有三条直线边，三个支撑位点仍然是稳定的、唯一的，以确保测量数据的准确性。此处螺栓的选择范围是M10～M20。

实施例5：

参照图5，本实施例为一种带有测量基坑水平位移的球形棱镜的专用支架的监测组件，包括球形棱镜10和上述实施例1～实施例4中的任一支架本体1。

使用时，球形棱镜10放置于支架本体1的支撑部2上，安装部3则插入于观测点基座中。

使用时，施工现场根据基坑情况确认监测时间和监测距离，监测时将三个全站仪设置在固定位置。其中两个全站仪接收监测组件反射的光线距离L1和L2，另一个全站仪接收其它两个固定参照位点全站仪的光线距离L3和L4，如果四个距离值都是固定的，则表明基坑无水平位移。如果L3和L4无变化，L1和L2发生了变化，则可表明基坑发生了水平位移。

上述实施例1～4均从另外的角度解决了现有技术中球形棱镜10的直径与支座凹槽的圆弧直径不一致、圆心不同轴的问题。同时避免了将球形棱镜10与支座的送回工厂进行再加工的情况。本申请从另一种角度：成本降低、加工精度不需要很高、加工工艺简单的角度出发，提供了一种全新的解决方案。该方案可以保证每次球形棱镜10的落座时的位置均是固定的，唯一的，不易产生测量数据的偏差问题。

参照图6，为了便于专用支架的安装，防止其在安装和使用过程中有损坏，还增设了保护装置11。保护装置11具体包括螺栓12、托盘13和盖帽14。螺栓12螺纹连接在支架本体1安装部3的螺纹段上。托盘13上设有一个缺口6(参见图7)，该缺口6可以让托盘13从安装部3柱体的侧面插入，套设在安装部3上，其位置位于螺栓12的上方，这样，当螺栓12位置固定时，托盘13的位置则固定。托盘13的边缘还设有一圈凸起15，该凸起15将来可以用于限位盖帽14的位置，以防止其偏移。盖帽14为上部封顶下部开口的圆柱状，其直径大于支架本体1上的最大值直径处，又略小于托盘13的直径。盖帽14扣于支架本体1上时，盖帽14下部正好落入托盘13的凸起14限定的范围内。

使用时，先将螺栓12螺纹连接于支架本体1的安装部3上，然后插入托盘13，盖上盖帽14，将带有保护装置的专用支架放置于测量点的基座中。采用工具敲打盖帽14，将支架本体1安装入基座内。到达位置后，取出盖帽14和托盘13，即可完成支架本体1在基座中的插入。后续再进行其它步骤。进行测量工作时，将球形棱镜10放置于支架本体1上即可。当不需要监测时，可将托盘13继续插入，盖上盖帽14，对不在使用中的专用支架进行保护。

本具体实施方式的实施例1～5均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，本申请专用支架的横截面还可以是其它形状，例如七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形、十二边形、以及异边形等，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球型棱镜专用支架，包括支架本体（1），其特征在于：所述支架本体（1）包括一体成型的支撑部（2）和安装部（3），支撑部（2）位于安装部（3）上方，所述支撑部（2）远离安装部（3）的一端设有供球形棱镜（10）陷入的凹槽（4），所述凹槽（4）为多边形截面，所述凹槽（4）上设有与球形棱镜（10）接触的支撑位点，所述支撑位点位于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述凹槽（4）的内切圆直径范围为10mm～47mm，所述凹槽（4）的竖直深度范围为5mm～16mm。

3.根据权利要求1或2所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述凹槽（4）的水平面的横截面为三角形，所述三角形的三条边（8）分别形成与球形棱镜（10）接触的三个支撑位点。

4.根据权利要求3所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述三角形为等边三角形。

5.根据权利要求1或2所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述凹槽（4）的水平面的横截面为四边形，所述四边形的四条边分别形成与球形棱镜（10）接触的支撑位点。

6.根据权利要求1或2所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述凹槽（4）的水平面的横截面为五边形，所述五边形的五条边分别形成与球形棱镜（10）接触的支撑位点。

7.根据权利要求1或2所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述支架本体（1）为内六角螺栓（7），横截面为六边形。

8.根据权利要求7所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述内六角螺栓（7）上表面的六条边中相间隔的三条边加工为弧形。

9.根据权利要求1所述的球型棱镜专用支架，其特征在于：所述凹槽（4）横截面为七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形、十二变形、以及异边形的之一。

10.一种带有球型棱镜专用支架的监测组件，包括球形棱镜（10），其特征在于：还包括权利要求1～9任一项所述的专用支架。

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