一种针对水准点立尺障碍的水准尺辅助仪器及其方法

1.本发明属于工程监测装置技术领域，具体涉及一种针对水准点立尺障碍的水准尺辅助仪器及其方法。


背景技术：

2.在工程沉降监测中，水准测量是较为常见的测量方法。通过设计合理的水准路线，由在线路的已知点与需要监测的水准点上架设水准尺来测出两点的高差，将其与已知点的高程相加即可得到需要监测的水准点高程，监测点的高程变化即其沉降值。架设水准尺时需要使水准尺的水准气泡居中以保证水准尺竖直放置，但是一些水准点因布设不合理或周围环境的变化等原因导致水准尺无法在上面竖直架设，使得测量精准度下降甚至无法进行测量而数据缺失，此类情况一旦长时间出现有可能发生严重的后果，是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种针对水准点立尺障碍的水准尺辅助仪器及其方法。该仪器可以有效避免水准尺无法在水准点竖直架设的情况，并且架设移动方便，同时得到的结果精准度高，可以有效解决上述技术问题。
4.本发明所采用的具体技术方案如下：
5.本发明提供了一种针对水准点立尺障碍的水准尺辅助仪器，包括仪器主体；所述仪器主体的一端为用于固定水准尺的凹槽结构，另一端为用于架设于水准点上的平板结构；所述凹槽与水准尺之间过盈配合，通过限位件实现对水准尺的夹持固定；凹槽底部连接有能调节长度的竖直固定件，通过固定件能改变凹槽和水准尺在水平高度上的位置；所述仪器主体外侧设有用于指示左右倾斜度的第一水准气泡和用于指示前后倾斜度的第二水准气泡。
6.作为优选，所述第一水准气泡设置于凹槽前端的外侧壁面上，第二水准气泡设置于平板顶部外侧壁面上。
7.作为优选，所述凹槽底部平面与平板底面处于同一水平面，使测量时的水准尺与水准点高度一致。
8.作为优选，所述限位件为螺栓。
9.进一步的，所述凹槽的前端开设若干个螺栓孔，通过螺栓穿过螺栓孔将水准尺固定于凹槽内。
10.更进一步的，所述螺栓孔的数量为两个。
11.作为优选，所述凹槽的槽内尺寸略大于水准尺的尺寸。
12.作为优选，所述固定件包括圆管和螺纹套管；圆管的外表面设有螺纹，一端与仪器主体底部连接，另一端能与螺纹套管通过螺纹配合实现固定件的长度调节。
13.进一步的，所述螺纹套管的底部为用于固定的锥状结构。
14.另一方面，提供了一种利用上述任一所述水准尺辅助仪器进行水准测量的方法，具体如下：
15.s1：将仪器主体的平板端架设于带测量的水准点上，水准尺通过限位件固定于凹槽内部，使水准尺的底部与水准点所在的高度一致，水准尺的刻度面朝向水准仪所在方向；
16.s2：通过改变固定件的长度调节仪器主体的前后倾斜度，使第二水准气泡处于居中状态；通过左右摇摆水准尺调节仪器主体的左右倾斜度，使第一水准气泡处于居中状态，以完成水准尺辅助仪器的放置；
17.s3：将放置好的水准尺辅助仪器与水准仪配合工作，实现水准测量。
18.本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
19.本发明针对水准点上方有障碍物导致无法立尺的情况，调整水准点的位置，可以保证测量精度，同时该装置方便安装拆卸，若有多个水准点因障碍物无法架尺，不需拆卸，一同移动即可达到连续测量的效果。本发明1)解决了因障碍物阻挡导致水准尺无法竖直放置的问题；2)该辅助装置安装拆卸简单，携带方便，可连续测量；3)该辅助装置自带的水准气泡调平，可保证测量的精准度；4)该辅助装置结构简单，便于加工以及推广；5)该辅助装置实际操作简单，测量效率高。
附图说明
20.图1为本发明辅助仪器的使用结构示意图；
21.图2为本发明辅助仪器的正视图；
22.图3为本发明辅助仪器的左视图；
23.图4为本发明辅助仪器的俯视图；
24.图5为本发明辅助仪器中固定件的一种结构示意图；
25.图6为本发明辅助仪器的使用效果图；
26.图中，1为水准尺，2为水准点，3为限位件，4为第一水准气泡，5为第二水准气泡，6为仪器主体，7圆管，8为螺纹套管，9为固定件。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
28.如图1～4所示，为本发明提供的一种针对水准点立尺障碍的水准尺辅助仪器，该水准尺辅助仪器主要包括一个类似勺子形状的仪器主体6。仪器主体6的前端为用于固定夹持目标水准尺1的凹槽结构，后端为用于架设在水准点2上的平板结构。在实际应用时，可以将凹槽底部平面与平板底面设置于同一水平面高度上，以便于使测量时的水准尺1与水准点2高度一致。凹槽可以设置为立方体结构，可以使其与水准尺1的外轮廓相匹配。凹槽与水准尺1之间呈过盈配合，即凹槽的槽内尺寸略大于水准尺1的尺寸，该种结构在使用时，可以首先将水准尺1装配于凹槽中，随后通过限位件3实现对水准尺1的夹持固定。在实际应用时，限位件3可以采用螺栓，凹槽的前端开设多个螺栓孔(优选为两个)，螺栓穿过螺栓孔对水准尺1施加作用力，将其固定于凹槽内。螺栓施加于水准尺1上的作用力大小，可以通过螺栓与螺栓孔之间的旋转配合进行调节。
29.在仪器主体6上设有第一水准气泡4和第二水准气泡5，第一水准气泡4和第二水准气泡5均应当设于仪器主体6的外侧面，以便于使用者能够直观的观察到第一水准气泡4和第二水准气泡5的移动情况。其中，第一水准气泡4用于指示水准尺辅助仪器的左右倾斜程度，第二水准气泡5用于指示水准尺辅助仪器的前后倾斜程度。在实际使用时，可以将第一水准气泡4设置于凹槽前端的外侧壁面上，第二水准气泡5设置于平板顶部外侧壁面上。
30.在凹槽的底部连接有竖直的固定件9，固定件9的长度能够调节，通过调节固定件9的长度能够同时改变凹槽和水准尺1在水平高度上的位置。如图5所示，固定件9可以采用圆管7和螺纹套管8套设的形式。其中，螺纹套管8的内表面设有螺纹，圆管7的外表面设有能与螺纹套管8相匹配的螺纹；圆管7的一端与仪器主体6底部连接，另一端能与螺纹套管8通过螺纹配合实现固定件9的长度调节，来达到升降仪器的作用，以此来调平第二水准气泡5。同时，可以将螺纹套管8的底部设置为锥状结构，以便于将水准尺辅助仪器固定于地面上。
31.如图6所示，利用上述水准尺辅助仪器进行水准测量的方法具体如下：
32.s1：首先，将水准尺1插入仪器主体6前端的凹槽内，并通过限位件3来固定水准尺1与凹槽之间的连接关系。将仪器主体6的平板端架设于带测量的水准点2上，使水准尺1的底部与水准点2所在的高度一致，水准尺1的刻度面朝向水准仪所在方向。
33.s2：通过改变固定件9的长度来调节仪器主体6的前后倾斜度，使第二水准气泡5处于居中状态，当气泡居中时即可保证辅助仪器达到前后水平。通过左右摇摆水准尺1带动辅助仪器左右摇摆，来调节仪器主体6的左右倾斜度，使第一水准气泡4处于居中状态，当气泡居中时即可保证辅助仪器达到左右水平。
34.随后再次观察第二水准气泡5是否依旧处于居中状态，若气泡居中时即完成水准尺辅助仪器的架设，反之则继续调解前后和左右的倾斜度，直至第一水准气泡4和第二水准气泡5均处于居中状态为止。
35.由于辅助仪器前后左右均无倾斜，即凹槽底面呈水平状态，则与之固定的水准尺的底部也是呈水平状态，即水准尺竖直放置，此时即可进行测量。
36.s3：将放置好的水准尺辅助仪器与水准仪配合工作，实现水准测量。若需连续作业也无需拆卸辅助装置，因为该辅助仪器体积小、重量轻，只需将固定的两者一同移动至目标位置即可。
37.本发明针对水准点上方有障碍物导致无法立尺的情况，调整水准点的位置，可以保证测量精度，同时该装置方便安装拆卸，若有多个水准点因障碍物无法架尺，不需拆卸，一同移动即可达到连续测量的效果。
38.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。