能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及测量仪器技术领域，更具体的说，涉及一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置。


背景技术：

[0002]
随着城市建设步伐的加快，一批大型、特大型项目应运而起，相应地，工程基坑面积及深度较以往大幅增加。然而，越来越多的异型不规则基坑,坑中套坑或坑连坑的项目，使得原本就工作量大、精度要求高的项目工期更加紧张，测量任务更加繁重，对施工测量及基坑监测工作要求更高、难度更大。
[0003]
本领域常规的测量手段有架设三脚架测量法和传统强制对中装置。架设三脚架测量法就是把仪器架设在木质三脚架上，通过调节三脚架的高度来进行对中整平，然后进行后视定向，进行观测，但是，该方法存在每次架设仪器都会产生对点误差(部分场地不便于架设仪器且精度不高)、每套仪器至少需要测量人员2-4人(所需人员多、人力成本高)、作业效率不高等缺点；传统强制对中装置就是利用钢筋、混凝土制作一次性的柱墩，在平台顶部预埋螺丝，用来固定仪器，利用仪器自身的整平脚螺旋进行整平，然而，由于该装置高度固定，容易产生遮挡，现场吊装过程中易被碰撞，造成无法观测，即无法一台仪器、多个后视或多台仪器、多个后视的集成化作业，而且其是一次性的，造价高且无法循环使用，既对建筑材料造成浪费，产生建筑垃圾，也不能有效减少人力成本。
[0004]
另外，现在项目基坑越来越深，20-30m深的基坑也较为常见，深基坑监测项目多、工作量大，对监测精度要求也越来越高。
[0005]
因此，如何有效解决上述问题，提供出一种强制对中装置，可自由升降(依观测需要灵活调整视线高度，不用时把高度降至最低，避免被吊装碰撞，造成后续无法观测)、循环使用和可集成化作业(一台仪器、多个后视或多台仪器、多个后视同时观测，且仅需1～2人即可完成所有操作)，还能较好的满足对于深基坑的高精度监测，便成为本领域技术人员需要攻克的一个技术难题。


技术实现要素：

[0006]
为此，基于上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置，其具体技术方案如下：
[0007]
一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置，包括混凝土墩、钢套管、钢管柱、仪器架设平台以及对中螺丝；所述混凝土墩的下部被埋入地下，所述混凝土墩的中心沿其轴向方向上开设有一圆形升降通道，所述钢套管由所述圆形升降通道的顶部开口嵌入，所述钢管柱与所述钢套管的内径适配并能够伸入所述钢套管及所述圆形升降通道中且上下滑动；所述钢套管顶部在其周向面的不同方向上设有数个螺纹孔且所述螺纹孔位于所述圆形升降通道顶部开口的上方，每个所述螺纹孔上旋装有一与其相适配的螺母，所述螺母不断旋入所述螺纹孔内便可顶紧所述钢管柱的外壁；所述钢管柱的顶端固定有外
径大于所述钢套管内径的所述仪器架设平台，所述仪器架设平台的顶面中心位置处设置有用于固定测量仪器的所述对中螺丝。
[0008]
将一台或多台所述测量仪器和含棱镜的基座架设到所述仪器架设平台的顶面上并采用自身的整平脚螺旋来进行整平，即可进行集成化作业。
[0009]
通过采用上述技术方案，本实用新型提供了一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置，该装置利用混凝土墩中心处的圆形升降通道对钢管柱自由升降，借由钢套管和螺母进行自由升降固定，把测量仪器和含棱镜的基座架设到钢管柱顶端的仪器架设平台上，并由仪器架设平台上的对中螺丝进行固定，然后用测量仪器自身的整平脚螺旋来整平，即可便捷、快速的进行集成化观测。
[0010]
本实用新型中的混凝土墩、钢管柱、钢套管结构具有机械强度性能好、轻便、灵活拆卸组装、制作方便、随意调节高度视野开阔、价格低廉等特点，而且其便于保存，可为同一项目后开地块及后续其它项目继续使用，故还具有循环使用的特点，避免了混凝土的浪费，经济效益可观，符合精益建造和绿色施工建筑理念。
[0011]
使用本实用新型强制对中装置，一个观测人员便可以随时后视多个方向，摆脱了对三脚架和对中杆的依赖，只需把测量仪器和含棱镜的基座架设到强制对中装置上即可，安全、便捷、高效、精度高。也就是说，在保证精度的前提下，该强制对中装置既有效节约了成本(人力成本、重新制作装置的成本)，又提高了测量作业效率。
[0012]
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可做出如下改进：
[0013]
优选的，所述混凝土墩的底端被浇筑固定在位于地下的垫层上。
[0014]
有益效果：垫层可以进一步保证混凝土墩能够牢固固定在地下，而且垫层的存在也不会影响混凝土墩的循环使用，当需要对混凝土墩进行周转循环使用时，工作人员挖出埋在土里的混凝土墩部分以及垫层，然后将垫层直接破碎敲掉即可。
[0015]
优选的，所述对中螺丝上安装有螺丝保护帽。
[0016]
有益效果：本装置通过制作螺丝保护帽来对钢管柱顶端仪器架设平台上的对中螺丝进行保护，防止对中螺丝因雨雪、混凝土溢洒等引起锈蚀，以及轻微的碰触等因素,而最终导致对中螺丝无法固定测量仪器的情况出现。
[0017]
优选的，数个所述螺纹孔组成的平面与水平面相平行，使钢管柱四周受力平衡，螺母可以牢固顶紧钢管柱，限制其下降。
[0018]
优选的，所述螺纹孔及所述螺母的数量为四个，四个所述螺纹孔均匀布设于所述钢套管顶部的周向面上。
[0019]
有益效果：利用钢套管和四个方向的螺母进行钢管柱自由升降固定，牢固可靠。
[0020]
优选的，所述圆形升降通道的长度大于等于所述钢管柱的长度。
[0021]
有益效果：通过采用上述技术方案，在该强制对中装置不使用的情况下，钢管柱可全部下降到混凝土墩的圆形升降通道里，避免因吊装和其他东西碰撞，造成破坏；在使用时，可根据需要灵活自由调节钢管柱高度，即调节测量仪器和后视高度。
[0022]
优选的，所述混凝土墩的三分之二被埋入地下，以确保其被稳固的固定。
[0023]
本实用新型一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置，一个观测人员可以随时后视多个方向，相比常规架设三脚架测量和传统强制对中装置，显著减少了混凝土用量及人员仪器的配置，保证了施工测量精度，使施工测量集成化作业得以实
现，显著提高了测量效率，由于其可循环使用，尽可能的避免了产生建筑垃圾，符合绿色建造、精益建造的施工理念。
[0024]
该强制对中装置适用于所有基坑项目，尤其对于基坑面积大、异型不规则(坑中坑、坑连坑)的基坑项目，经济效益更佳，另外，该强制对中装置还能较好应用于基坑监测，值得在同类工程中推广应用。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]
图1为本实用新型一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置的正视图。
[0027]
图2为图1中a部分的结构放大示意图。
[0028]
图3为图1中b部分的结构放大示意图。
[0029]
图4为本实用新型一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置的俯视图。
[0030]
其中，图中，
[0031]
1-混凝土墩，2-钢套管，3-钢管柱，4-仪器架设平台，5-对中螺丝，6-圆形升降通道，7-螺母，8-垫层，9-螺丝保护帽。
具体实施方式
[0032]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0033]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0034]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0036]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]
下面根据图1-4详细描述本实用新型实施例的一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置。
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实施例：
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本实用新型实施例一种能够自由升降、循环使用和可集成化作业的强制对中装置，该强制对中装置适用于所有基坑项目，尤其对于基坑面积大、异型不规则(坑中坑、坑连坑)的基坑项目，经济效益更佳，另外，该强制对中装置还能较好应用于基坑监测。
[0040]
如图1-4所示，该强制对中装置包括混凝土墩1、钢套管2、钢管柱3、仪器架设平台4以及对中螺丝5。
[0041]
具体的，
[0042]
如图1所示，混凝土墩1的三分之二被埋入地下，混凝土墩1的中心沿其轴向方向上开设有一圆形升降通道6，钢套管2由圆形升降通道6的顶部开口嵌入，钢管柱3与钢套管2的内径适配并能够伸入钢套管2及圆形升降通道6中且上下滑动；钢套管2顶部在其周向面的不同方向上设有数个螺纹孔且螺纹孔位于圆形升降通道6顶部开口的上方，每个螺纹孔上旋装有一与其相适配的螺母7，螺母7不断旋入螺纹孔内便可顶紧钢管柱3的外壁。
[0043]
该强制对中装置使用时，可根据需要灵活自由调节钢管柱3高度，即调节仪器和后视高度。具体的，钢管柱3可以在钢套管2以及圆形升降通道6中自由升降，同时借用钢套管2和多个螺母7将钢管柱3顶紧，进行自由升降固定。
[0044]
同时，该强制对中装置中的混凝土墩1、钢管柱3等均可周转循环使用，避免了混凝土的浪费，经济效益可观，符合精益建造和绿色施工建筑理念。
[0045]
进一步的，混凝土墩1的底端被浇筑固定在位于地下的垫层8上，使其能够被更加稳定的固定住。在需要周转循环使用混凝土墩1时，将带有垫层8的混凝土墩1挖出，然后直接破碎敲掉垫层8即可。垫层8的厚度一般在0.1m左右。
[0046]
进一步的，如图3所示，螺纹孔及螺母7的数量优选为四个，四个螺纹孔均匀布设于钢套管2顶部的周向面上。也就是说，钢管柱3被四个不同方向上的螺母7顶紧并可靠固定住，以确保其在观测时不会下降。
[0047]
本实施例中，混凝土墩1的总长度为1.5m，其中，1m位于地面以下，0.5m位于地面以上。
[0048]
如图1、2、4所示，钢管柱3的顶端固定有外径大于钢套管2内径的仪器架设平台4，仪器架设平台4的顶面中心位置处设置有用于固定测量仪器的对中螺丝5。
[0049]
工作人员把测量仪器和含棱镜的基座架设到仪器架设平台4上，平台上的对中螺丝5对仪器进行固定，然后用仪器自身的整平脚螺旋来整平，配合已调整好固定位置的钢管柱3，即可便捷、快速的进行观测。
[0050]
采用本实用新型装置，一个观测人员可以随时后视多个方向，摆脱了对三脚架和
对中杆的依赖，只需把测量仪器和基座架设到强制对中装置上即可，安全、便捷、高效、精度高。
[0051]
在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，对中螺丝5上还进一步安装有螺丝保护帽9，防止对中螺丝5因雨雪、混凝土溢洒等引起锈蚀，以及轻微的碰触等因素，而最终导致对中螺丝5无法固定仪器的情况出现。
[0052]
在本实用新型的一个具体实施例中，圆形升降通道6的长度大于等于钢管柱3的长度，以使在该强制对中装置不使用的情况下，钢管柱3可全部下降到混凝土墩1圆形升降通道6里，避免因吊装和其他东西碰撞，造成破坏。
[0053]
本实用新型强制对中装置安装后不需要对四周进行钢板网保护，以尽可能的不过多占用基坑边坡场地，只需在混凝土墩1或地上写上“测量基准点请勿触碰”即可。
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本实用新型的具体施工及使用过程为：
[0055]
施工过程：在选定好的位置挖坑，在坑底先铺设一层垫层8，让混凝土墩1与垫层8相固定后将混凝土墩1的三分之二用土埋好，将钢管柱3插设在混凝土墩1的圆形升降通道6中；当后续其他项目需要循环重复使用混凝土墩1和钢管柱3时，可先将钢管柱3从圆形升降通道6中抽出，然后将带有垫层8的混凝土墩1挖出，再直接破碎敲掉垫层8，即可将混凝土墩1和钢管柱3转移到新的位置。
[0056]
使用过程：利用混凝土墩1的圆形升降通道6对钢管柱3自由升降，借用钢套管2和四个螺母7进行自由升降固定，把测量仪器和基座(含棱镜)架设到钢管柱3顶端的仪器架设平台4上，用仪器架设平台4上的对中螺丝5对测量仪器进行固定，然后用测量仪器自身的整平脚螺旋来整平，即可便捷快速进行观测。
[0057]
采用本实用新型强制对中装置可以产生显著的经济效益，举例说明：
[0058]
在某一项目中，共制作了8个本实用新型中的强制对中装置，经计算，首先，由于本实用新型强制对中装置的混凝土墩1和钢管柱3均可自由拆卸，可供后续项目循环重复使用，故省去了后续项目制作该装置的成本；其次，相比采用传统强制对中装置，该项目采用本实用新型装置可节约9200元装置成本费，此外，通过自由升降来调节高度，可节约一人力成本，约18万元；再次，相比常规架设三脚架测量法，该项目采用本实用新型装置可以节约1-2人力成本，约18万元-36万元，另外，可节约一套仪器，约10万元，合计28万元-46万元。
[0059]
因此，经核对，采用该强制对中装置，可为该项目每年至少节约成本189280元。
[0060]
较传统的对中装置，本实用新型强制对中装置具有可自由升降，可循环使用，加工制作简单(可定型制作)，施工测量精度高，可集成化作业，测量人员有效减少、测量效率显著提高(约为传统装置测量效率的2倍以上)等优点，有较高的推广使用价值。
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本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理
和新颖特点相一致的最宽的范围。