CN215889415U - 一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置 - Google Patents

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崔凤坤
杨书生
王建圣
姜金凤
程显涛
田玉兵
赵晓勇
邢介东
苏小杰
孙国伟
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Abstract

本实用新型的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，包括标靶球系统和装配式支架系统，标靶球系统安装于装配式支架系统上；标靶球系统包括RTK接收器、水准器和标靶球，RTK接收器设置于标靶球的上方，RTK接收器的下方固定有RTK固定连接件，RTK固定连接件的侧面固定有水平的水平支耳，水准器固定于水平支耳的末端的上端，装配式支架系统包括三个连接转盘、三根支腿和三组带刻度的支腿连接杆，连接转盘设置于支腿的上方，带刻度的支腿连接杆设置于连接转盘的侧面；通过RTK接收器对标靶球的三维坐标实时获取，对标靶球精确定位放样，提高了摆球及复位效率，显著提高了获取数据的精度以及扫描效率。

Description

一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置
技术领域
本实用新型涉及一种钢桁梁施工定位装置，更具体的说，尤其涉及一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置。
背景技术
目前，为更加精准地对钢桁梁拖拉横移施工进行施工控制，获取更加详实的应力数据，保证钢桁梁横移拖拉施工过程的安全性，大多采用三维激光扫描仪进行扫描监控。三维激光扫描仪进行扫描作业时，标靶球作为辅助装置被广泛应用于点云数据配准中，即通过获取公共标靶球的球心坐标，实现点云数据的转换和不同测站三维激光扫描仪测量坐标系的统一。
三维激光扫描仪在连续扫描作业时，扫描周期较长。为便于长周期间断扫描获取数据的拼接、减小数据拼接难度，扫描作业常采用将标靶球复位再次扫描的方法。然而，传统扫描作业中标靶复位精度难以保证，另外，外业扫描作业时，地形环境复杂多样，标靶球易受人为或风力等因素扰动，复位困难，影响扫描的进度和质量。为实现高精度、高效率地对钢桁梁横移拖拉施工进行控制，因此，有必要实用新型一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置及施工方法。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置。
本实用新型的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，其特征在于：包括标靶球系统和装配式支架系统，标靶球系统安装于装配式支架系统上；
标靶球系统包括RTK接收器、水准器和标靶球，RTK接收器设置于标靶球的上方，RTK接收器的下方固定有RTK固定连接件，RTK固定连接件的侧面固定有水平的水平支耳，水准器固定于水平支耳的末端的上端，RTK固定连接件的下端面上开设有RTK固定螺栓孔；标靶球的顶部设置有用于与RTK固定螺栓孔相配合的标靶球上固定螺栓，标靶球的底部固定有标靶球固定连接杆，标靶球固定连接杆的下断面上开设有标靶球固定螺栓孔；
装配式支架系统包括三个连接转盘、三根支腿和三组带刻度的支腿连接杆，连接转盘设置于支腿的上方，带刻度的支腿连接杆设置于连接转盘的侧面；连接转盘的上算固定有用于与标靶球固定螺栓孔相配合的标靶球下固定螺栓，连接转盘的侧面设置有用于连接带刻度的支腿连接杆的支腿连接杆固定螺栓，连接转盘的下端固定有用于连接支腿的滚珠；支腿包括上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆内部开设有通孔，上支撑杆的上端的侧面设置有上锁紧螺栓，滚珠的下端安装于上支撑杆上端的通孔内且用上锁紧螺栓对其固定，连接转盘可沿水平方向360°转动；上支撑杆的下端设置有下锁紧螺栓，下支撑杆安装于上支撑杆的下端内部且用下锁紧螺栓对其固定；
带刻度的支腿连接杆包括左侧带刻度的支腿连接杆和右侧带刻度的支腿连接杆，左侧带刻度的支腿连接杆的右端设置有固定卡扣，右侧带刻度的支腿连接杆设置于左侧带刻度的支腿连接杆内且可在内滑动，左侧带刻度的支腿连接杆与右侧带刻度的支腿连接杆经固定卡扣相固定，左侧带刻度的支腿连接杆的左侧与右侧带刻度的支腿连接杆的右侧均设置有用于与支腿连接杆固定螺栓相配合的支腿连接杆固定螺栓孔。
本实用新型的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，下支撑杆为便于插入地面，下端设置为锥形。
本实用新型的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，带刻度的支腿连接杆安装于支腿上，其中一根支腿设置为竖直状态，另外两根支腿设置为倾斜状态，相邻的带刻度的支腿连接杆之间的夹角设置为60°，带刻度的支腿连接杆经固定卡扣调节长度，将三根带刻度的支腿连接杆拼装为一个等边三角形形态。
本实用新型的有益效果是：
（1）定位精度高
通过RTK接收器对标靶球的三维坐标实时获取，对标靶球精确定位放样，提高了摆球及复位效率，显著提高了获取数据的精度以及扫描效率；
（2）装配化程度高
标靶球系统和装配式支架系统的各部件均在工厂加工而成，在现场可直接快速拼装使用，具有安装便利、快速拆卸、方便携带的作用；
（3）稳定性高
装配式支架系统设置三个支腿，利用三角形原理，具有稳定性高、强度大等优点；
（4）操作性强
标靶球定位转置的各构件原理简单，操作性强，上手快，不需要的复杂的操作流程，省时省力。
附图说明
图1为本实用新型的标靶球系统的RTK接收器的结构示意图；
图2为本实用新型的标靶球系统的标靶球的结构示意图；
图3为本实用新型的标靶球系统的结构示意图；
图4为本实用新型的装配式支架系统的支腿的结构示意图；
图5为本实用新型的装配式支架系统的带刻度的支腿连接杆的结构示意图；
图6为本实用新型时三个标靶球的位置状态结构示意图。
图中：1 RTK接收器，2水准器，3标靶球，4标靶球固定连接杆，5标靶球固定螺栓孔，6标靶球上固定螺栓，7 水平支耳，8 RTK固定连接件，9 RTK固定螺栓孔，10连接转盘，11上锁紧螺栓，12上支撑杆，13下锁紧螺栓，14下支撑杆，15标靶球下固定螺栓，16支腿连接杆固定螺栓，17支腿连接杆固定螺栓孔，18带刻度的支腿连接杆，18-1左侧带刻度的支腿连接杆，18-2右侧带刻度的支腿连接杆，19固定卡扣，20支腿，21滚珠。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1-5所示，给出了本实用新型的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置各结构的分部示意图，所示的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置包括包括标靶球系统和装配式支架系统，标靶球系统安装于装配式支架系统上。
标靶球系统包括RTK接收器1、水准器2和标靶球3，RTK接收器1设置于标靶球3的上方，RTK接收器1的下方固定有RTK固定连接件8，RTK固定连接件8的侧面固定有水平的水平支耳7，水准器2固定于水平支耳7的末端的上端，RTK固定连接件8的下端面上开设有RTK固定螺栓孔9；标靶球3的顶部设置有用于与RTK固定螺栓孔9相配合的标靶球上固定螺栓6，标靶球3的底部固定有标靶球固定连接杆4，标靶球固定连接杆4的下断面上开设有标靶球固定螺栓孔5。
装配式支架系统包括三个连接转盘10、三根支腿20和三组带刻度的支腿连接杆18，连接转盘10设置于支腿20的上方，带刻度的支腿连接杆18设置于连接转盘10的侧面；连接转盘10的上算固定有用于与标靶球固定螺栓孔5相配合的标靶球下固定螺栓15，连接转盘10的侧面设置有6个用于连接带刻度的支腿连接杆18的支腿连接杆固定螺栓16，每相邻两个支腿连接杆固定螺栓16之间的夹角为60°，用以连接带刻度的支腿连接杆18。连接转盘10的下端固定有用于连接支腿20的滚珠21。
支腿20包括上支撑杆12和下支撑杆14，上支撑杆12内部开设有通孔，上支撑杆12的上端的侧面设置有上锁紧螺栓11，滚珠21的下端安装于上支撑杆12上端的通孔内且用上锁紧螺栓11对其固定，连接转盘10可沿水平方向360°转动；上支撑杆12的下端设置有下锁紧螺栓13，下支撑杆14安装于上支撑杆12的下端内部且用下锁紧螺栓13对其固定。下支撑杆14下端部用机床切削加工成锥形，以便与地面牢固接触。材质均为铝合金材质。
带刻度的支腿连接杆18设置为铝合金制品，包括左侧带刻度的支腿连接杆18-1和右侧带刻度的支腿连接杆18-2，左侧带刻度的支腿连接杆18-1的右端设置有固定卡扣19，右侧带刻度的支腿连接杆18-2设置于左侧带刻度的支腿连接杆18-1内且可在内滑动，左侧带刻度的支腿连接杆18-1与右侧带刻度的支腿连接杆18-2经固定卡扣19相固定，左侧带刻度的支腿连接杆18-1的左侧与右侧带刻度的支腿连接杆18-2的右侧均设置有用于与支腿连接杆固定螺栓16相配合的支腿连接杆固定螺栓孔17。
本实用新型在使用时，带刻度的支腿连接杆18安装于支腿20上，其中一根支腿20设置为竖直状态，另外两根支腿20设置为倾斜状态，相邻的带刻度的支腿连接杆18之间的夹角设置为60°，带刻度的支腿连接杆18经固定卡扣19调节长度，将三根带刻度的支腿连接杆18拼装为一个等边三角形形态。
具体的实施操作步骤如下：
（a）根据扫描作业需求，结合扫描目标特点，在户外扫描工作面选取三维激光扫描仪测站点位置并进行三维激光扫描仪的布设；
（b）根据钢桁梁施工控制需要，保证扫描获取的点云数据的完整性，在满足标靶球3互不遮挡的前提下，选取三个标靶球位置并标记；
（c）根据已经确定的标靶球3位置，将三根带刻度的支腿连接件18与三根支腿20组装成一体；三根支腿20的设置为：其中一根支腿20处于竖直状态，另外两根支腿20处于倾斜状态。将三根带刻度的支腿连接杆18与支腿连接杆固定螺栓16连接，保证相邻带刻度的支腿连接杆18夹角为60°，调整带刻度的支腿连接杆18的长度，将三根带刻度的支腿连接杆18拼装成一个等边三角形，然后用固定卡扣19进行固定。首先通过调节下锁紧螺栓13对三根支腿20进行粗平，并通过上锁紧螺栓11将其固定；然后将标靶球3安装到标靶球下固定螺栓15上；最后将携带水平支耳7的RTK接收器1安装在标靶球上固定螺栓6上。通过水准器2气泡对整个装置进行精平与固定；
（d）在测站点放置三维激光扫描仪，进行对中整平，将相关参数输入到扫描仪中，对钢桁梁横移过程进行扫描作业；
（e）当天扫描作业结束，对标靶球3位置进行标记，并对当天的数据进行整理；
（f）次日，利用RTK接收器1对标靶球3进行快速复位，继续前一天的扫描作业；
具体地，如6图所示，三个标靶球3放置于等边三角形的三个交点位置。为快速确定三个标靶球3的三维空间位置，采用两个安装RTK接收器1的标靶球3，通过调节支腿20高度将标靶球A、B、C放置在同一水平面上，即保证ZA=ZB=ZC。这样，只需确定标靶球A(xA,yA,zA)、B(xB,yB,zB)的位置，即可快速确定出标靶球C(xC,yC,zC)的具体位置；
（g）根据上述操作步骤，直至钢桁梁横移拖拉施工完成，扫描工作结束，进行全部点云数据处理与建模分析作业；
（h）扫描工作完成后，进行仪器的规整，检查装置各部件是否完整，进行相应的养护，以备下次使用。

Claims (2)

1.一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，其特征在于：包括标靶球系统和装配式支架系统，标靶球系统安装于装配式支架系统上；
标靶球系统包括RTK接收器（1）、水准器（2）和标靶球（3），RTK接收器（1）设置于标靶球（3）的上方，RTK接收器（1）的下方固定有RTK固定连接件（8），RTK固定连接件（8）的侧面固定有水平的水平支耳（7），水准器（2）固定于水平支耳（7）的末端的上端，RTK固定连接件（8）的下端面上开设有RTK固定螺栓孔（9）；标靶球（3）的顶部设置有用于与RTK固定螺栓孔（9）相配合的标靶球上固定螺栓（6），标靶球（3）的底部固定有标靶球固定连接杆（4），标靶球固定连接杆（4）的下断面上开设有标靶球固定螺栓孔（5）；
装配式支架系统包括三个连接转盘（10）、三根支腿（20）和三组带刻度的支腿连接杆（18），连接转盘（10）设置于支腿（20）的上方，带刻度的支腿连接杆（18）设置于连接转盘（10）的侧面；连接转盘（10）的上算固定有用于与标靶球固定螺栓孔（5）相配合的标靶球下固定螺栓（15），连接转盘（10）的侧面设置有用于连接带刻度的支腿连接杆（18）的支腿连接杆固定螺栓（16），连接转盘（10）的下端固定有用于连接支腿（20）的滚珠（21）；支腿（20）包括上支撑杆（12）和下支撑杆（14），上支撑杆（12）内部开设有通孔，上支撑杆（12）的上端的侧面设置有上锁紧螺栓（11），滚珠（21）的下端安装于上支撑杆（12）上端的通孔内且用上锁紧螺栓（11）对其固定，连接转盘（10）可沿水平方向360°转动；上支撑杆（12）的下端设置有下锁紧螺栓（13），下支撑杆（14）安装于上支撑杆（12）的下端内部且用下锁紧螺栓（13）对其固定；
带刻度的支腿连接杆（18）包括左侧带刻度的支腿连接杆（18-1）和右侧带刻度的支腿连接杆（18-2），左侧带刻度的支腿连接杆（18-1）的右端设置有固定卡扣（19），右侧带刻度的支腿连接杆（18-2）设置于左侧带刻度的支腿连接杆（18-1）内且可在内滑动，左侧带刻度的支腿连接杆（18-1）与右侧带刻度的支腿连接杆（18-2）经固定卡扣（19）相固定，左侧带刻度的支腿连接杆（18-1）的左侧与右侧带刻度的支腿连接杆（18-2）的右侧均设置有用于与支腿连接杆固定螺栓（16）相配合的支腿连接杆固定螺栓孔（17）。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢桁梁拖拉施工监控的标靶球定位装置，其特征在于：所述的下支撑杆（14）为便于插入地面，下端设置为锥形。
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