TW201005154A - Measuring and positioning method of top-down construction steel column and structure thereof - Google Patents

Description

201005154 4 * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係隸屬一種逆打鋼柱應用之領域，特別係針對逆 打鋼柱埋設時測準定位之工法與結構之改良。 , 【先前技術】 ❹ 按，一種用於埋設鋼柱之逆打工法因不受天候影響，又 具有地下施工無澡—音，及地下與地上結構並行施工可縮短工 期之優點，同時所施作之樑或樓版又可作為擋土支撺，因此 代替Η鋼支全性高，可以減少深_之耗喊損鄰情況 ’尤其適合都輕建築物姚下室碎，統峨運等地下 ❹ 卫程，特別是大面積、深開挖、及側向土壓不平衡之基地， • 是現代建築之重要工法之一。 .、 '' ij - 而逆打鋼柱在埋設前，必須_測設以了解水面下二、 三十公尺柱底版位置並作調整控制。由先前技術可知，一般 傳統鋼柱之測準定位較著重於位置調整的方法，例如利用導 架、油壓、螺桿_方式。定财料傳_桿定位、浮標 定位及電子爾物綱（如轉梅第1咖號， 5 201005154 或25434G #u專利案）。這些方法在職至.底部，有時仍 不免會產生二〜三公分位置偏差的情形。探討其原因主要有 兩方面：—、無鮮、有效且敎財法，⑽練底部埋 入端確切位置。二、通常假設鋼柱本體及轉接合後的中心 軸線為直線形’這和實際情況有卿落差，綱如下：

鋼柱製造生產過程，是由數片鑛電焊組合*成，由於 谭道冷卻過程的不均勻收縮，難免有__力產生。出廠 時雖然有做過直線形校正，但在運輸過程，及工地儲放時支 點不均及日曬等影響，鋼柱烊道殘留内應力局部釋放後， 看似直線職’垂直吊立時，健可測得數公㈣彎曲偏差 使知重〜位置和上下軸線偏移。這—部分如果沒有列入考 慮’將使得埋設精度大幅降低前技術對鋼柱位置引測方 式’較為偏向鋼柱上半段’或以轉延伸至地面上施測。這 樣的方式’會晴曲偏差受麻長的影響而放大，再者施以 侧向力修正時’馳本體_向彈性變形產生，使得柱底版 位置讓我们更難財握。另外_有以浮標直接由柱底部引 測方式因其穩定性較為欠缺，僅可做為辅助量測之用，無 201005154 法達到真正精㈣量的需求目的。· 心此本發明人乃針對前述習用創作問題深入探討 、，並藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解 決之道’經難期努力之研究與發展，終於成功_發出本 發明『逆打她之卿定位工法及結構』，㈣她創作之 ❿ 問題。 【發明内容】 本發明之主要目的，在於解決上述的問題而提供-種逆 打鋼柱之辭枝工法及結構，其齡敝般於基捲孔内 寺月匕透過精準且簡便的量測技術，引測出鋼柱底部位置， 進而提昇鋼柱垂直定位之準度與效率。 • 緣以達成上述之姐目的，本個『逆打她之測準定 .丨位工法及結構』係由一鋼柱、鎖固,於該鋼柱上端之導桿、一 ，:轉儀，以及若干設該鋼柱與丨導桿外_之測準線與線 體定位單元等構件組成。其中該輪體定位單元係成雙相對 平行設於該鋼柱鱗桿至少二轉之外侧_，而該測準線 則固設於該二雜定位單元H該線體定位單元係由一 螺桿、二螺帽及-塾片組成’該測準線—端是繫固於該塾片 上’且該塾>5受該二螺帽以夾合構態姻於_桿上，而該 201005154 螺桿二端則利用焊接方式固定於該鋼柱或導桿外側面。又各 該測準線係為鋼線’其二端綁設於該二相對之線體定位單元 L减平行細減導桿之鱗，_其位於該導桿 上端之線段適處，可透過-調整器連接。亦即將該測準線分 ' 成一段，分段後各線體的外端分別固定於線體定位單元上， . 耐目對之二賴_於該調整器二端緣處螺設之勾部上。當 參 該調整器轉動時，可據以調整該測準線之鬆緊度，以確保該 測準線平行該鋼柱及導桿之真直度。 藉由上述構件組成’其測準工法係先於該鋼柱及導桿之 若干外側面上、下二端之間’相設置—醇線後，再於該 導桿對應制準線平行it獅-段桿關，奴—上視點及 下視點。而後再個該輯翁_域驗τ視點間之測 • 準線線段·，以取樣_酬树之垂直度。最後便可利用該 .' 醉線之垂直度推算出該鋼，底部之位置是否傾斜，以及作 -: 為調整該鋼柱垂直度之依據。· 而上述測準工法及結構實際應用時，該測準線利用調整 器控制施㈣當的蚌力，_由於綱準社部份位於捲 孔靜止的敎液體中，除了外露段有—小部份受側向風力會 有極微小的橫向應力外，測準線本體可視為接近絕對直線形 201005154 此利用鋼柱下半部向上延伸的2〜3條直線形測準線到外 露地面㈣呵#由__絲雜毅大舰，及精密 的角度判讀系統，檢視出極其微小的偏差。如此，便能有效 .精準調校鋼柱底部固定點的位置，達到精密測量的需求目的。 . 有關本發騎_之撕、手段及其掀，辟一較佳 * 貫施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、 ❹ 構造及特徵’當可由之得—私而具體的瞭解。 【實施方式] 兹為使其能進-步瞭解本發明之結構設計及技術，謹配 合圖式再予說明於後： 參閱第 二圖所示，本發明『逆打鋼柱之測準定位工 法及結構』係、由-鋼柱（丄Q )、導桿（2 〇 )、經緯儀（3 〇 ) ® ，以及若干線體定位單元（；4 〇 )與測準線（5 〇 )等構件 * 組成，其中： ' 該鋼柱（1〇)為一般欲埋設於基樁孔（73)内之建 材構件，其欲吊放定位施工時，上端係與該導桿（2 〇)鎖 固為一體’緣於該鋼柱（1〇)與導桿（2 〇)之結合乃一 般習知技術，不再贅述。 該經緯儀（3〇)為一般具有角度、水平線、垂直線量 201005154 測功能之儀器’可藉由調整上下仰角及左右方向，量測或觀 視物體之角度及狀態’此乃習知構件，不加贅述。 該等線體定位單元（4 q)及測準線（5 Q )，係以二線 體疋位單70 ( 4 〇 )搭配一測準、線（5 〇 )為一組，分別設 置於該鋼柱（1 ◦)及導桿（2 0 )至少二相鄰之外側面其 上、下二端之間。亦即二線體定位單元（4 〇)分別固設於 該鋼柱（10)底端及該導桿（2 〇)上端適處，且呈相對 平仃’而該測準線（5 0)則繫固於該二線體定位單元（4 〇) 之間。 谷該線體定位私（4Q)係由—螺桿（41)、二螺帽 (4 2 ) ’以及一墊片（4 3)組成。該測準線（5 〇)一端 鲁 是繫設於該塾片（43)上，該墊片（43)則受該二螺帽 (42)以夾合構態螺固於該螺桿（4工）上，而該螺桿 (4 1 )二端則利用焊接p固定於該鋼柱（丄◦)及轉 (2 〇 )平行相對之外側面位置。舰除了達_定該醉 =〇)外，麵繊（42)_，枝調 準線（5 〇)之位置。 各該測準線（5 〇)係為鋼線，其二 綁堍於二相對之 線體疋位早元（4 Q)之間時 〈 十订贫鋼桎（10 ) i

201005154 導幹（2 〇)轴線，同時其位於該導桿（ 適處，可透過一調整器（6〇) 上端之線段 為一般縮緊哭1 ^ ^調正器（β〇)係 、-具’二相對外端緣處螺組一旬‘ 該調整器（6〇) 〜 勹4(61)，當 螺轉挎，可帶動該二 或相反方(6 1 )作相同 各線體的外蠕分別 ’、刀成一奴，分段後 ~刀別SU於對應之線體 而相對之一妯日,\ 以早兀（4 0)上， 一、卜刀別觸於該二勾部（6 器（6 0)轉動時， ^上田該調整 了了據以調整該測準線（5〇)之鬆緊度 ，以確保麵畅（5⑹平行該她及雜之真直度。 本土月測準植之工法，係利用上述之構件加以實施， 其特徵步驟為： △ ·將測準線（50)透過二線败位料（4〇)，設 於该鋼柱（1 Q )及導桿（2 0 )三相鄰之外側面 其上、下二端之間。巧時該鋼柱（1〇 )及導桿 (2 0)螺固銜接處，具相對平行該測準線（5 〇) 設置之位置，設置一記號點（7 1 )，據以能藉由該 測準線（5 0)是否通過該記號點（7丄），而判定 該測準線（5 0)是否與該鋼柱（1〇)及導桿 (2 0)之轴線平行。 201005154 B .於該導桿（2 〇)對應該測準線（)平行通過 的-段桿距間，設定-上視點（2丄）及下視點 (2 2 )。同時該導桿（2 0)設定上、下二視點 (21、2 2)之位置’係可分別設置一具有刻度 * 之平行尺（7 2 )。不僅該上、下視點（21、2 2 ) ' 分別位於该二平行尺（7 2 )的預定零點刻度位置，且 瘳 令通過該二平行尺（7 2)之測準線（5 〇)位於 相同之刻度位置。 C .利用該經緯儀（3 〇)針對該上視點（2丄）及下 視點（2 2)間之測準線（5 〇)線段，以取樣偵 測該測準線（5 〇)之垂直度。同時能透過該二平 行尺（7 2)間之刻度差值來判斷初步傾斜之斜度 Φ 或誤差值。 .j D·利用該測準線（5 0)之，直度推算出該鋼柱（2 〇) - 底部之位置是否傾斜，以衣作為調整該鋼柱（J 〇) 垂直度之依據，而詳細工法之實施則容後再述。 另外，進一步說明的是，本發該鋼柱（丄〇)及導桿 (2 0)係於三外侧面設置測準線（5 〇)時，該導桿（2 〇) 於該二相對之測準線（5 〇)對應之外侧面上形成一透視孔 201005154 (2 3 )。令操作人員能透過該透視孔（2 3 )觀測該二相對 之測準線（5 0)是否平行，而增加該鋼柱（i Q)測準定 位之精準度。 茲進一步將本發明實際實施之作業說明如下：

百先’在欲測設的逆打鋼柱（工〇 )其東、南兩側五公 尺處，分別各散1三秒朗精度驗賴（3 Q)。當基 樁孔（7 3)鑽掘完成，鋼筋籠（7 4)吊入後，在鋼柱 (10)T端混凝土埋入段預設位置，東、西、南三外側面 ，分別設置-線蚊位單元（4 〇 )分別為ci、c2、㈡三 點。當該鋼柱（1〇)巾人後接上導桿（2 0)，並於導桿 (2 0)上端相對位置’依同樣方式分別設立三線體定位單 兀（4 0 ) ’為A卜A2、A3三點。之後再將測準線（5⑴ -端接設碰H ( 6 Q )後，定於財姆點位上。再來 於鋼柱Π 0)與導桿（2 〇)接产處，依水平相對位置 將該等記號點（7 1 )狀為Β1、ρ2、β3三點。由於鋼扫 (1 〇 )和導桿（2 Q )接合村能產生些㈣差，而〜 同一直線上。因此左、右調整Has三點，使鋼線對. 犯、B2、B3三點。再於該導桿（2 Q )上方設置之水平尺 (7 2 )預定刻度位置，設立儀器上視點仍、⑽m三點 4 201005154 « 以及5亥導桿（2 C))距上視點下方二公尺處設置之另-水平 尺（7 2 )其相同刻度位置，設定儀器下視點El、E2、E3三 點。 測準定位時，假設下視點E卜E2、E3，與下端鋼柱（1 〇 ) - 固疋點C1、C2、C3三點，為距離2〇公尺，當距離五公尺外 . 經緯儀（3 Q )測量直徑-公t之測準線（5 Q ) af，其左 ® 、右水平夾角為：晴G*6G/(5GGG*2*3.1416)=41. 3 秒。 以經緯儀（3 0)精度為3秒計算，若測準線（5 〇) 在無側風，及其他水平外力干擾下，由鐘H ( 6 0 )施力 拉緊後，其線形可視為完全直線形。如此在導桿（2 〇)上 、下視點（2 1、2 2 )，相距兩公尺讀取偏差值，理論上仍 可測得3/41公釐的精度偏差。即使放大到鋼柱下端固定點c * 的位置，偏差放大為3/侧/2: 30/41公釐。鋼柱下端固定 -ί 點C的位置偏差，仍在1公釐，範圍内。 - 在實際操作上，鋼柱（1 0:)-般吊放至夾具時，由於 重％很低’通常只有小麵的傾斜。可藉由導桿（2 〇 )上 下視點（21、2 2)上，黏貼的水平尺（7 2)讀數， 十算鋼柱（1〇)底部位置偏移量。位移調整至接近定位後 ’再以夾具上之螺栓，調整賴直，再作更進—步，精密調 14 201005154 整校正位置即可。 承上迷’本發明以—般施工單位現有儀器，發揮其功能 ’配合幾何、光學原理運用，來達成精密定位、測量的目標 先月)技術的各種方法，一直沒有十足把握，將逆打鋼柱控 ' 制在鋼月構造需求精度3公釐範圍以内。以致於逆打工法 - ，為麵守，通常將_部分，改_筋混凝土構造，而使 ❹ 得工期延緩’及徒增更多煩靖的工項，導致成本的增加。若 改採本工法測設，將可提高鋼柱（10)埋設精準度，直接 以鋼樑施工，減短工期並降低成本。 綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用 性’同時遍查_制於此類結構之技術資料、文獻中亦未 發現有相_構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專 • 利要件，爰依法提出申請。 ‘ 丨 上述實施例，僅用以舉例說明，發明，據以在不離本發 月精神之範圍’熟習此項技藝者憑之而作之各種變形、修飾 與應用’均應包括於本發明之㈣者。 【圖式簡單說明】 第圖.係本發明鋼柱測準定位結構之、纟且合平面圖。 第一圖.係本發明鋼柱測準定位結構之組合上視圖。 15 201005154 « « 第三圖：係本發明鋼柱測準定位結構之實施例圖 【主要元件符號說明】 鋼柱：（1 0 ) 導桿：（2 0 ) 上視點：（2 1 ) 下視點：（2 2 ) _ 透視孔：（2 3 ) 經緯儀：（3 0 ) , 線體定位單元：（4 0 ) 螺桿：（4 1 ) • 螺帽：.（4 2) 墊片：（43) 測準線：（5 0 ) 調整器：（6 0 ) 勾部.（6 1 ) 記號點：（7 1 ) 平行尺：（7 2 ) 鋼筋籠：（74) 基樁孔：（7 3 ) 參 16

Claims (1)

1. 201005154 十、申請專利範圍： 1

   一種逆打罐之醉定位福，其應狀構件包含一鋼 柱，該鋼柱於吊放定位施叫，上端_有—導桿，而 其測準定位之工法特徵為： A.於該鋼柱及導桿至少二相鄰之外側面其上、下二端 之間，分別設置一測準線； B ·於該導桿對應該測準線平行通過的—段桿距間，設 定一上視點及下視點； C .利用-轉儀針對該上視點及下視關之測準線線 段，以取樣偵測該測準線之垂直度； D .利用朗準線之垂直度推算出軸柱絲之位置是 否傾斜，以及作為難該触垂直度之依據；

   藉此，可精準且簡便的定位出該鋼柱底部之垂直度。 i 2 ·依申·請專纖圍第1項所述之节鋼柱之測準定位工法 ' ，其中該導桿油柱設置該測準線之外侧面二端近端緣 適處.，分職設有-雜定位單元，_供該測準線— 鳊固疋，並令該測準線於固設時平行該鋼柱及導桿之軸 線。 3 ·依申料概财1或2項所述之杜触之測準定位 201005154 . 4 工法，其中各該測準線可為鋼線。 4 .依ΐ請專利範圍第！或2項所述之逆打她之測準定位 工法’其中各該測準線固設於該鋼柱及導桿之間時，其 位於該導桿上端之線段適處，可透過—調整器連接，即 將_準線分成二段，而_㈣二端緣處各螺設一勾 部，係將分段之測準線相對端分湘設於該二勾部上， 當_整轉_，可據_整_準線之鬆緊度，以 確保5亥測準線平行該鋼柱及導桿之真直度。 5 ·依申請專職圍第2彻述之逆打鋼柱之導粒工法 i其中該鋼柱及導桿螺固銜接處，且相對平行該測準線 彳f係可號點’據以能藉由該測準線是 否通過該雜點，耐仪酬特是轉鞠柱及導桿 之轴線平行。 丨6 .依申請專利範圍第2項所述之〒丁鋼柱之測準定位工法 ，其中該線體定位單元係由一螺桿、二螺帽及一塾片組 成，該測準線一端是繫固於該塾片上，同時該塾片受該 =螺帽以夹合構態螺固於該螺桿上，而該螺桿二端則利 用岸接方式固定於該鋼柱或導桿外側面，藉此除了達到 固定測準線外，並能方便調整該測準線之位置。 201005154 7.依申請專利範圍第1項所述之逆打鋼柱之測準定位工法 ，其中該導桿設定上視點及下視點之位置，另可分別設 置一具有刻度之平行尺，且令通過該二平行尺之測準線 係在相同之刻度位置，據以使用者透過該經緯儀偵測該 上視點及下視點間之測準線線段時，能透過該二平行尺 間之刻度差值來判斷傾斜之斜度。 8 .依申請專纖圍第述之逆打鋼柱之測較位工法 其中。亥導;^相對任一設置有測準線之外側面可再加設 -測準線，同時該導桿於該二相對之測準線對應之外側 面上形成一透視孔，令操作人員能透過該透視孔觀測該 -相對之.線是否平行，而增加_柱底部測準定位 之精準度。 9 種逆打鋼柱之醉定健構，其構成包含 一鋼柱，該 ' 鋼柱於$放讀施工時’上端f貞固有-轉，其特徵在 ; 於： 丨 該鋼柱及導桿至少二相鄰之外侧面其上、下 抽_處，分別固設有—線體定位單元，並於該二線 定位單7C之間5又有一測準線，且各該測準線係平行該 鋼柱及導桿之軸線，藉以使用者進行鞠料放定位之 19 201005154 虼工％，能透過經緯儀於該導桿上之測準線二視點間取 ‘，作為推算鞠柱是否麟’或難軸㈣直度之 依據，進而提昇鋼柱底部定位之精準度及效率者。 1 0 •依申請專概圍第9猶述之逆打鋼柱之醉定位結構 ’其中各該測準線可為鋼線。 _ 1 1 .依申請專利範圍第9項所述之逆打鋼柱之測準定位結構 其巾各補準制設賴二蝴之線蚊位單元間時 ’其位於該導桿上端之線段適處，可透過—調整器連接 卩Hi桿線分成二段’而_整器二端緣處各螺設 —勾部’係將分段之測準線相對端分別固設於該二勾部 上，當該職轉_，可據以輕刻準線之鬆緊度 ，以確保該測準線平行該鋼柱及導桿之真直度。 ❿1 2 .依申請翻顧第9項所述之逆打鋼柱之測^位結構 ，丨 ，其愧鋼減導桿螺隨，處，且姆平行該測準線 - 設置之位置，射設-記號點域測準線是 否通過該記號點，關定_準線是轉_柱及導桿 之轴線平行。 1 3 ·依ΐ請專利範圍第9項所述之逆打鋼柱之測準定位結構 ，其中該線體定位單元係由1桿、二螺帽及—塾片組 20 201005154 成，該測準線-端是繫固於該塾片上，同時雜片受讀 二螺帽以衫縣_於_#上，而簡桿二端則利 用焊接方式固定於該鋼柱或導桿外侧面，藉此除了達到 固疋測準線外，並能方便調整該測準線之位置。 1 4 ·依㈣專利範圍第9項所述之逆打鋼柱之測準定位結構 ，其中該導桿設定上、下二視點之位置，另可分別設置 一具有刻度之平行尺，且令通過該二平行尺之測準線係 在相同之刻度位置，據以使用者透過該經緯儀偵測該二 視點間之測準線線段時，能透過該二平行尺間之刻度差 值來判斷傾斜之斜度。 15·依申請專利範圍第9項所述之逆打鋼柱之測準定位結構 ，其中該導桿相對任-設置有測準線之外側面可再加設 測準線’同時該導桿於該二相狀測準線對應之外側 面上形成-透視孔，令操作产員能透過該透視孔觀測該 二相對之辭、妓砰行，Μ加細_較位之精 準度。