一种多棱镜测量照准装置的制作方法

本实用新型涉及照准装置，尤其是一种适用于对同一控制点进行多个方向观测的测量照准装置。

背景技术：

常规的控制测量所使用的照准装置都是单棱镜。即将单棱镜架设在控制点上固定，对准观测仪器（如全站仪），仪器精确照准后进行观测，仪器搬站后，再将单棱镜旋转方向，重新对准仪器。这样就需要每个棱镜都安排一个司镜员，同时需要根据测站变化将棱镜进行旋转，如果棱镜在某一方向已固定，重新旋转到另一个方向后，由于整平和对中的影响，以及工件制造本身的隙动差，单棱镜测量装置会产生一些对中及观测误差。

而高铁CPIII平面控制测量技术指标要求非常高，距离测量中误差±1.0mm，相对点位精度±1.0mm，平面网约束平差后点位中误差≦±2.0mm，相邻点复测较差≦±2.0mm。一旦超限，要全部重新观测。由于CPⅢ控制网的测量装置重复安置精度要求很高，同一套测量装置的重复性安装误差和互换性安装误差均应小于±0.3mm。因此，在高铁CPIII测量及地铁精密控制测量过程中，经常出现因为单棱镜大范围转动方向造成测量误差超限的情况。尤其在高铁运营期间的复测或监测，有效测量的窗口期只有深夜停运的短短3~4个小时，对测量的精度和效率要求非常高，CPIII测量每站观测方向数约10~12个，即每次需要设置10~12个棱镜，每个棱镜安装一个人值守也非常不经济。

而360度棱镜精度低，一般只适用于测图，在这些地方也不适用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多棱镜测量照准装置，能对同一控制点进行多个方向观测，有效减少照准装置旋转引起的偏心误差，提高重复观测的一致性精度。同时也减少司镜人员的劳动强度或者节约司镜人员，提高测量作业的精度和效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多棱镜测量照准装置，包括底座，底座上部为杯状结构，杯状结构上前后左右正对安装有棱镜，杯状结构内底部中心安装有水准气泡；底座下部为连接部，连接部与连接杆锁紧。

所述棱镜的型号为全站仪通用标准ADS101mini小棱镜。

所述连接部为中空圆柱体，连接杆与中空圆柱体套接并通过螺栓锁紧。

所述中空圆柱体中心设有定位凸起。

所述连接杆为下端设螺纹的丝杆，丝杆与预埋件螺纹配合连接。

所述连接杆为下端带钢锥的对中杆。

所述杯状结构上前后左右面上、未钻孔安装棱镜的地方贴有反光膜。

本实用新型一种多棱镜测量照准装置，该装置中的预埋件可以根据控制点的埋设部位灵活选择；连接杆可采用与预埋件配套使用的螺杆或带钢锥可单独使用的对中杆，这样可适用不同的测量需求；多组棱镜可以根据现场观测站及观测方向灵活组合，减少重复性安装误差和互换性安装误差。由于该装置具有强制对中的特性，一致性精度高，特别适用于对同一控制点同时进行多方向观测，在高铁的CPIII测量及运营期监测、地铁施工控制测量及监测、边坡监测及作为永久测量控制点使用时非常实用。另外，该装置能够长期保存，其结构简单、安装方便、重复安置精度高，使用过程中人工干预少，作业效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的俯视图。

图2为本实用新型中安装棱镜后底座的主视图。

图3为本实用新型中连接杆的主视图（第一种）。

图4为本实用新型中预埋件主视图。

图5为本实用新型中连接杆的主视图（第二种）。

图中：底座1，棱镜2，水准气泡3，连接杆4，预埋件5，定位凸起6。

具体实施方式

如图1-4所示，本装置由三部分组成：第一部分为多棱镜基座1，基座1上部为一个长50mm正方形中空杯状不锈钢基座，四边厚度为5mm，每边中心镂空车丝成螺纹孔，基座通过螺纹孔与全站仪通用标准ADS101mini小棱镜连接，该棱镜有效直径：Φ25.4mm、棱镜常数：ADS101，+17.5mm，市面有售。配套螺纹连接，确保从四个方向照准棱镜都精确置中。每一面上未镂空钻孔的地方贴上反光膜，方便夜间寻找目标及精确照准。基座杯底部中心装配一个高精度铝合金外壳圆水准气泡3，尺寸为25*15*12mm（市面有售，外圈直径25，上圆直径15mm，上圆高度8mm，总高度12mm）。基座下部为中空圆柱体，圆柱体中间加工一个螺栓，用于固定连接杆。为了保证连接杆、圆柱体安装后的同轴度，在中空圆柱体内上表面中心设有凸起，这样与连接杆套接时可进行二次定位，保证连接精准，避免偏斜。

第二部分为连接杆4，连接杆4直径16mm，长100mm，上端与基座1的中空圆柱体套接，通过螺栓锁紧，连接杆4下端车丝成螺纹段，螺纹段与预埋件配套连接，螺纹段长25mm。连接杆有另外一种形式，底部连接对中钢锥，其作用则与普通单棱镜杆一样。

第三部分为中空圆柱体预埋件5，预埋件外径32mm；长度60mm；预埋件5中心钻有螺纹孔，内径16mm；长度30mm。

具体装配过程：

在需要埋设测量控制点的位置埋设预埋件，垂直埋设的预埋件有两种安装方法，一是在混凝土浇筑时埋设，另一种是采用直径50mm左右的钻头，钻深80mm。埋设时应注意预埋件应尽量竖直，采用水泥或锚固剂填充孔位，安放预埋件，保证竖立安装并精确调整预埋件，让预埋件管口略微比砼表面高一点，锚固剂沿预埋件外壁四周被挤出。待水泥或锚固剂凝固后进行复检，装置须稳固，不可晃动，装置内须无任何异物。预埋件埋设完成及不使用时，要加设防尘塑料盖，以防异物进行预埋件内影响预埋件使用及其精度。

垂直于侧壁埋设的预埋件，需要尽量调整预埋件水平，让预埋件管口垂直，便于连接。

在一些无法埋设预埋件的特殊的部位，如金属结构表面，则采用焊接安装支架的方式将预埋件焊接在合适的部位。再通过连接杆使用该照准装置。

如果采用带对中钢锥的连接杆，则可以跟普通棱镜杆一样使用，可以灵活进行测量及放样，尤其是两个方向以上同时测量的条件下，精度和效率比普通棱镜高很多。

该照准装置可以在四个方向安装四个棱镜，但实际工作中需要根据观测方向进行组合使用，如在地下洞室导线控制测量中，主要是前后方向观测，则只需要前后设置两个棱镜。如果在高处设置永久后视控制点时，则可安装四个棱镜，方便不同方向的全站仪同时进行观测。而在CPIII平面控制测量时可以根据测站的具体位置，选择前后方向两个棱镜或三个棱镜。

该测量装置还可以用于布置边角交会的监测点或工作基点，两台全站仪同时在不方向照准测点时最适用，可以显著提高观测精度。