吸附式棱镜及高精度预埋件安装施工监控方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103744164 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103744164 A (21)申请号 201310632932.3 (22)申请日 2013.11.29 G02B 7/18(2006.01) G01C 15/00(2006.01) (71)申请人 中交第二航务工程局有限公司 地址 430040 湖北省武汉市东西湖区金银湖 路 11 号 申请人 中交二航局第二工程有限公司 中交第四航务工程局有限公司 中交四航局第二工程有限公司 (72)发明人 杨绍斌 姚平 周光强 刘经国 何元甲 戴书学 李阳 陈丹丹 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理。

2、有限 公司 11002 代理人 孟宪功 (54) 发明名称 吸附式棱镜及高精度预埋件安装施工监控方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种吸附式棱镜及高精度预埋件 安装施工监控方法， 特别涉及一种通过吸附件实 现便于立面构件预埋件安装施工中棱镜安装定位 的吸附式棱镜及应用该吸附式棱镜实现的高精度 预埋件安装施工监控方法 ； 该吸附式棱镜包括基 座， 在该基座上设置有镜架， 在该镜架上设置有镜 头 ； 所述基座上设吸附件。本发明采用吸附件的 设计， 省去了现有棱镜的脚架， 有效减小了棱镜的 体积， 可方便棱镜的安装定位， 特别是针对测量立 面构件的空间位置， 例如立面构件的平面度， 立面 构件上预埋。

3、件的位置等， 通过吸附件可轻松将棱 镜安装在立面构件的立面上 ； 并通过调整使其适 应各种角度测量， 且移动安装方便， 便于狭小空间 内使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103744164 A CN 103744164 A 1/1 页 2 1. 一种吸附式棱镜， 其特征在于 ： 包括基座， 在该基座上设置有镜架， 在该镜架上设置 有镜头 ； 所述基座上设吸附件。 2. 如权利要求 1 所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述。

4、基座包括底板和设置在该底板 上的支撑梁 ； 所述吸附件设置在底板内。 3. 如权利要求 2 所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述镜架包括水平梁和设置在该水 平梁一端的竖直梁 ； 所述水平梁设置在所述支撑梁上 ； 所述镜头设置在所述竖直梁上。 4. 如权利要求 3 所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述支撑梁上部设有与所述水平梁 穿装的螺纹轴头， 下部设有与所述底板支撑连接的连接部。 5. 如权利要求 4 所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述镜头包括与镜架穿装的镜框和 设置在该镜框内的棱镜片 ； 所述镜框通过紧固螺栓与所述竖直梁穿装。 6. 如权利要求 5 所述的吸附式棱镜， 其特征在。

5、于 ： 所述棱镜片的镜面反射点处于所述 支撑梁的轴线上。 7. 如权利要求 6 所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述棱镜片的镜面反射点处于所述 紧固螺栓的轴线上。 8. 如权利要求 1-7 其中之一所述的吸附式棱镜， 其特征在于 ： 所述吸附件采用永磁铁 制成。 9. 一种应用如权利要求 1-8 其中之一所述吸附式棱镜实现的高精度预埋件安装施工 监控方法， 其特征在于 ： 该方法包括以下步骤 ： 根据各预埋件的特征点测算出各特征点位于立面构件上的理论坐标 ； 针对特征点的理论坐标进行精确放样 ； 全站仪通过对应设置在各预埋件特征点上的吸附式棱镜进行预埋件安装施工的精密 测量定位， 以此实现。

6、立面构件的精确安装。 10. 如权利要求 9 所述的高精度预埋件安装施工监控方法， 其特征在于 ： 还包括在立面 构件安装后， 利用全站仪通过吸附式棱镜对立面构件进行自检的步骤。 权 利 要 求 书 CN 103744164 A 2 1/4 页 3 吸附式棱镜及高精度预埋件安装施工监控方法 技术领域 0001 本发明涉及一种吸附式棱镜及高精度预埋件安装施工监控方法， 特别涉及一种通 过吸附件实现便于立面构件预埋件安装施工中棱镜安装定位的吸附式棱镜及应用该吸附 式棱镜实现的高精度预埋件安装施工监控方法。 背景技术 0002 近年来， 随着大型混凝土立面构件工厂法预制的发展， 预制立面构件尺寸如功。

7、能 需求趋于更大型方向发展， 例如大型隧道沉管的管节接头防水预埋件端钢壳则趋于超 重、 超大、 精度要求更高的方向发展。 在管节预制中， 管节端钢壳安装精度要求很高 （平面度 5mm） ， 其预埋件安装后， 受安装影响以及混凝土浇筑过程中侧压力影响， 其构件整体安装 精度通常无法满足设计要求， 而通常采用二次施工法。其安装方法主要是先安装端面预埋 件基座钢板， 在混凝土浇筑完成后， 在安装焊接预埋件面板， 然后在面板和基座之间灌浆施 工。此预埋件安装工艺不能一次安装到位， 后期焊接施工会导致预埋件与混凝土之间因高 温产生缝隙， 且预埋件钢材用量加大。 0003 特别是在某些超大型沉管预制工程中。

8、， 管节端头上的端钢壳作为管节柔性接头的 关键构件， 设置在沉管管节两端， 与管节混凝土联为一体， 是管节结构重要的永久性构件。 端钢壳上的预埋件尺寸通常为 650mm280mm， 主要由端部面板 （24mm 厚 620mm 高） 、 翼缘 板 （30mm 厚 280 高） 、 加劲板 （10mm 厚 120mm 高 170mm 宽） 及连接焊钉 （25） 组成 ； 整 个预埋件断面宽度 37.95m， 高度 11.4m， 呈环形， 总重量达到 18 吨。其安装采用一次到位， 安装精度要求高， 安装定位控制难度较大 ； 特别是在立面构件的预埋件安装调位过程中， 受 工厂厂房以及模板等位置限制，。

9、 测量施工过程中， 全站仪测量角度有时候会很大， 传统的反 射片无法满足测量要求 ； 且因预埋件多在立面空间测量， 常用的脚架棱镜无法操作。 0004 因此， 针对以上不足， 本发明急需提供一种新的吸附式棱镜及高精度预埋件安装 施工监控方法。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种吸附式棱镜及高精度预埋件安装施工监控方法， 该吸附 式棱镜通过吸附件实现便于立面构件预埋件安装施工中棱镜安装定位的目的。 0006 本发明的目的是通过以下技术方案实现的 ： 一种吸附式棱镜， 包括基座， 在该基座 上设置有镜架， 在该镜架上设置有镜头 ； 所述基座上设吸附件。 0007 进一步地， 所述基座包括底。

10、板和设置在该底板上的支撑梁 ； 所述吸附件设置在底 板内。 0008 进一步地， 所述镜架包括水平梁和设置在该水平梁一端的竖直梁 ； 所述水平梁设 置在所述支撑梁上 ； 所述镜头设置在所述竖直梁上。 0009 进一步地， 所述支撑梁上部设有与所述水平梁穿装的螺纹轴头， 下部设有与所述 底板支撑连接的连接部。 说 明 书 CN 103744164 A 3 2/4 页 4 0010 进一步地， 所述镜头包括与镜架穿装的镜框和设置在该镜框内的棱镜片 ； 所述镜 框通过紧固螺栓与所述竖直梁穿装。 0011 进一步地， 所述棱镜片的镜面反射点处于所述支撑梁的轴线上。 0012 进一步地， 所述棱镜片的镜。

11、面反射点处于所述紧固螺栓的轴线上。 0013 进一步地， 所述吸附件采用永磁铁制成。 0014 一种应用如上述中其中之一所述吸附式棱镜实现的高精度预埋件安装施工监控 方法， 该方法包括以下步骤 ： 0015 根据各预埋件的特征点测算出各特征点位于立面构件上的理论坐标 ； 0016 针对特征点的理论坐标进行精确放样 ； 0017 全站仪通过对应设置在各预埋件特征点上的吸附式棱镜进行预埋件安装施工的 精密测量定位， 以此实现立面构件的精确安装。 0018 进一步地， 还包括在立面构件安装后， 利用全站仪通过吸附式棱镜对立面构件进 行自检的步骤。 0019 本发明与现有技术相比具有以下的优点 ： 0。

12、020 1、 本发明采用吸附件的设计， 省去了现有棱镜的脚架， 有效减小了棱镜的体积， 可 方便棱镜的安装定位， 特别是针对测量立面构件的空间位置， 例如立面构件的平面度， 立面 构件上预埋件的位置等， 通过吸附件可轻松将棱镜安装在立面构件的立面上 ； 并通过调整 使其适应各种角度测量， 且移动安装方便， 便于狭小空间内使用。 0021 2、 本发明采用紧固螺栓与所述镜框呈可转动设置的设计 ； 可使棱镜的镜头沿水平 设置的紧固螺栓作垂直向的转动， 以此进一步调整棱镜的检测方位， 结构简单实用。 0022 3、 本发明中采用所述棱镜片的镜面反射点分别处于所述支撑梁和紧固螺栓的轴 线上的设计 ； 。

13、可确保检测点与棱镜镜面反射点的距离无误差， 以满足空间内立面、 平面测量 角度的测量需要。 附图说明 0023 以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0024 图 1 是本发明中所述吸附式棱镜的结构示意图 （局部剖视图） ； 0025 图 2 是本发明中所述方法的步骤框图。 具体实施方式 0026 参见图 1 所示， 本发明的一种吸附式棱镜， 包括基座 1， 在该基座上设置有镜架 2， 在该镜架上设置有镜头 3 ； 所述基座上设吸附件 4。本发明采用吸附件的设计， 省去了现有 棱镜的脚架， 有效减小了棱镜的体积， 可方便棱镜的安装定位， 特别是针对测量立面构件的 空间位置， 例如立面构件。

14、的平面度， 立面构件上预埋件的位置等， 通过吸附件可轻松将棱镜 安装在立面构件的立面上 ； 并通过调整使其适应各种角度测量， 且移动安装方便， 便于狭小 空间内使用。 特别适用于例如沉管管节端钢壳这种大型钢立面构件的平面度、 横向垂直度、 竖向倾斜度以及预埋件安装位置等进行检测， 由于其体积大， 且构造比较复杂， 局部空间比 较狭小 ； 因此需要相当多的棱镜放置于端钢壳上 ； 本发明的吸附式棱镜正好解决了这一难 题。 说 明 书 CN 103744164 A 4 3/4 页 5 0027 本实施例中所述基座包括底板 5 和竖直设置在该底板上的支撑梁 ； 所述吸附件设 置在底板内。 0028 本。

15、实施例中所述镜架包括水平梁 6 和设置在该水平梁一端的竖直梁 7 ； 所述水平 梁水平设置在所述支撑梁上 ； 所述镜头设置在所述竖直梁上。 0029 本实施例中所述支撑梁上部设有与所述水平梁穿装的螺纹轴头 8， 下部设有与所 述底板支撑连接的连接部9。 本实施例中所述水平梁中部穿装在所述螺纹轴头上， 所述螺纹 轴头上端伸出水平梁的部分设有紧固螺母 10 ； 所述水平梁与所述螺纹轴头通过紧固螺母 固定在一起， 所述紧固螺母用于限制水平梁转动， 以防止其脱离支撑梁。 本实施例中特在所 述螺纹轴头上穿装垫片， 该垫片底端放置在所述支撑梁的连接部上， 所述连接部上端设有 凸台， 用以对应放置垫片。 0。

16、030 本实施例中可通过转动支撑梁实现棱镜在水平面上的方位调整 ； 具体地说， 当需 要棱镜镜架以变换棱镜检测方位时， 只需握紧支撑梁并转动即可实现检测方位调整。 0031 本实施例中所述镜头包括与镜架穿装的镜框 11 和设置在该镜框内的棱镜片 12。 本实施例中所述镜框通过紧固螺栓 13 与所述竖直梁穿装。本实施例中所述紧固螺栓穿装 在所述竖直梁上， 并通过其上的外螺纹与设置在所述镜框一端的内螺纹对应螺纹连接 ； 所 述镜框通过紧固螺栓实现与所述竖直梁的可转动设置 ； 并以此实现对镜头转动方位的调 整 ； 具体地说， 当需要转动镜头以变换棱镜检测方位时， 只需拧松镜框， 并转动紧固螺栓便 可。

17、实现调整 ； 当转动紧固螺栓并确定棱镜检测方位后， 只需把持住镜框使之处于正确的检 测方位， 同时拧紧紧固螺栓， 使竖直梁与镜框紧配合， 检测方位调整完毕。本实施例中所述 紧固螺栓采用内六角螺栓的设计， 也可以是其他类型的螺栓， 本发明中不对其做具体限定， 只需如实际需要自由选取即可。 0032 本发明采用紧固螺栓与所述镜框呈可转动设置的设计 ； 可使棱镜的镜头沿水平设 置的紧固螺栓作垂直向的转动， 以此进一步调整棱镜的检测方位， 结构简单实用。 0033 本实施例中所述棱镜片的镜面反射点处于所述支撑梁的轴线上 ； 所述棱镜片的镜 面反射点还处于所述紧固螺栓的轴线上。 本实施例中所述棱镜片采用。

18、圆棱镜片 ； 因此， 所述 的镜面反射点位于所述棱镜片的圆心处 ； 该镜面反射点是位于棱镜片上用于反射检测光线 的点 ； 本发明中采用所述棱镜片的镜面反射点分别处于所述支撑梁和紧固螺栓的轴线上的 设计 ； 可确保检测点与棱镜镜面反射点的距离无误差， 以满足空间内立面、 平面测量角度的 测量需要。 0034 本实施例中所述吸附件采用永磁铁制成， 其造价便宜， 安装方便， 便于生产和制 造。 0035 参见图 2 所示， 本发明提供一种应用上述中所述吸附式棱镜实现的高精度预埋件 安装施工监控方法， 该方法包括以下步骤 ： 0036 1、 根据各预埋件的特征点测算出各特征点位于立面构件上的理论坐标。。

19、 0037 2、 针对特征点的理论坐标进行预埋件的精确放样。 0038 3、 全站仪通过对应设置在各预埋件特征点上的吸附式棱镜进行预埋件安装施工 的精密测量定位， 施工人员根据测量结果随时监控预埋件安装过程， 以满足预埋件高精度 安装的需要 ； 以此实现立面构件的精确、 稳固安装。 本实施例中所述全站仪采用现有的高精 度全站仪即可 ； 利用吸附式棱镜直接吸附在预埋件表面， 旋转吸附式棱镜的镜头对准所述 说 明 书 CN 103744164 A 5 4/4 页 6 全站仪， 可直接进行测量 ； 由于吸附式棱镜是靠底座的吸附件产生的吸附力进行固定， 因此 移动、 安装、 拆除都更加方便。 0039 4、 在立面构件安装后， 利用全站仪通过吸附式棱镜对立面构件进行自检。如发现 立面构件上某一预埋件出现安装偏差， 例如检测到沉管管节的端钢壳上某一部位的平面度 有偏差， 则说明对应该部位的预埋件出现安装偏差， 则施工人员对该部位的平面度进行调 整， 以此实现对预埋件的安装调整。 说 明 书 CN 103744164 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103744164 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103744164 A 8 。