用于表面位移观测墩加装GNSS变形监测设备的支架的制作方法

用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架
技术领域
1.本实用新型涉及水利水电工程领域，具体涉及一种用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架。


背景技术：

2.表面位移观测是监控大坝及边坡安全性态的主要手段之一。目前，我国绝大多数的大坝及边坡的表面位移仍然采用边角交会、几何水准等传统大地测量法进行人工观测，具有工作量大、作业间隔时间长、观测限制条件多等缺点，难以满足新形势下大坝安全在线监控的需求。随着gnss高精度变形监测技术的逐渐成熟，特别是我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统组网完成后，利用以北斗为代表的gnss系统实现对大坝及边坡表面位移的全天候、全天时、全自动化连续监测，已在行业内形成规模化应用趋势。
3.根据现行大坝安全监测技术规范，所有自动化监测设施均需要保留必要的人工观测手段进行定期比测，以检验、校准其测值的准确性，即将全站仪或棱镜通过螺栓连接的手段直接固定在观测墩强制对中基座上。为在水利水电行业充分发挥gnss高精度变形监测技术的优势，无论是新建工程进行全新系统设计和实施，还是已投运大坝开展既有系统自动化改造升级，均需要考虑将gnss设备与传统观测墩进行创新结合。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架。本实用新型用于在观测墩顶面便捷固定gnss天线，能够保证gnss天线的结构稳定性；还能够保证与墩顶强制对中基座和全站仪或棱镜的同轴性，不影响传统人工大地测量作业的正常开展。
5.为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：
6.用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架，其特征在于：由底盘、顶盘以及多根立柱组成的笼形结构，底盘和顶盘通过多根立柱连接，底盘和顶盘的中心线同轴设置，笼形结构内部通过能够容置全站仪或棱镜，所述底盘的中心能够固定连接全站仪或棱镜；所述顶盘顶部的中心能够固定gnss天线。
7.进一步的：所述底盘通过连接件的一端固定连接在观测墩强制对中基座上，连接件的另一端能够将底盘与全站仪或棱镜进行连接。
8.进一步的：所述底盘的中心设置有台阶孔，顶盘的中心设置有一与台阶孔同轴设置的螺纹通孔，螺纹通孔与gnss天线底部中心螺栓相适配；所述连接件为双头带肩螺柱，两端均设置有螺纹，中部设置向外凸出的肩部；所述，双头带肩螺柱穿过所述台阶孔，且肩部与台阶孔的台阶相适配。
9.进一步的：所述立柱采用细腰变径结构，所述底盘和顶盘的周边均设置有一圈均匀布置的立柱孔。
10.进一步的：以所述底盘的中心为圆心在底盘上圆周均匀布置有多个螺钉孔，所述
螺钉孔上穿设有螺钉，所述螺钉孔处在立柱的内侧、螺纹通孔的外侧。
11.进一步的：以所述顶盘的中心为圆心在顶盘上圆周均匀布置有多个固定孔，所述固定孔处在立柱的内侧、螺纹通孔的外侧。
12.进一步的：在所述顶盘上固定孔形成的圆形边界处设置有一出线孔。
13.进一步的：所述底盘、顶盘和立柱材质为6系铝合金，表面喷涂黑色消光漆或喷砂黑化处理。
14.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
15.1、提供一种可将gnss变形监测设备简便安装于常规形式的表面位移观测墩的一体化支架，无论对于新建工程规划建设，还是已投运大坝改造升级，均可大幅降低设计、施工费用，提升gnss变形监测技术在水电行业的适用性。
16.2、本实用新型充分考虑观测墩原有功用，按工作基点和监测点分为两种尺寸规格，以满足容纳全站仪和棱镜的不同空间需求，降低gnss变形监测设备在水电行业的部署成本。
17.3、本实用新型的立柱采用细腰变径结构，在强度允许的情况下有效减小立柱截面，且通过调整立柱的数量和安装位置，可在最大程度上减少立柱对原人工观测视线的遮挡，形成人工观测与gnss自动化监测互不干扰、相互校验的关系，促进gnss变形监测技术在水电行业更充分的发挥其优势。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例一中底盘的俯视图；
20.图3是本实用新型实施例一中底盘的侧剖图；
21.图4是本实用新型实施例二中底盘的俯视图；
22.图5是本实用新型实施例二中底盘的侧剖图；
23.图6是本实用新型实施例一中顶盘的俯视图；
24.图7是本实用新型实施例一中顶盘的侧剖图；
25.图8是本实用新型实施例二中顶盘的俯视图；
26.图9是本实用新型实施例二中顶盘的侧剖图；
27.图10是本实用新型实施例一中立柱的侧剖图；
28.图11是本实用新型实施例一中立柱的俯视图；
29.图12是本实用新型实施例二中立柱的侧剖图；
30.图13是本实用新型实施例二中立柱的俯视图；
31.图14是本实用新型的连接件侧视图；
32.图15是本实用新型的连接件的俯视图；
33.图16是本实用新型螺钉的结构示意图。
34.附图标记：1-底盘；11-台阶孔；12-螺钉孔；2-顶盘；21-螺纹通孔；22-固定孔；23-出线孔；3-立柱；31-立柱孔；32-螺纹盲孔；4-连接件；5-螺钉；6-gnss天线；7-全站仪或棱镜。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
37.用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架，设置有两种尺寸规格，两种尺寸规格分别对应安装全站仪或棱镜。
38.实施例一：
39.如图1～图3、图6～图8、图10、图11、图14～图16所示，用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架，由底盘1、顶盘2以及多根立柱3组成的笼形结构，底盘1和顶盘2通过多根立柱3连接，底盘1和顶盘2的中心线同轴设置，笼形结构内部通过能够容置全站仪或棱镜，所述底盘1的中心能够固定连接全站仪或棱镜；所述顶盘2顶部的中心能够固定gnss天线。
40.在平面上以底盘1中心为圆心的任意180
°
扇形范围内应保证至少设置有1根立柱3。所述立柱3的数量和安装位置可根据现场情况进行调整，以保证支架刚度和避免立柱3遮挡人工观测视线为原则。
41.所述底盘1通过连接件4固定连接在观测墩强制对中基座上，连接件4的另一端将底盘1与全站仪或棱镜进行连接。
42.所述底盘1的中心设置有台阶孔11，顶盘2的中心设置有一与台阶孔11同轴设置的螺纹通孔21，螺纹通孔21与gnss天线底部中心螺栓相适配；所述连接件4为双头带肩螺柱，两端均设置有螺纹，中部设置向外凸出的肩部；所述，双头带肩螺柱穿过所述台阶孔11，且肩部与台阶孔11的台阶相适配。所述台阶孔11的尺寸为，通孔φ16mm，盲孔φ30mm、深6mm。
43.所述双头带肩螺柱4的尾端螺纹与强制对中基座中心螺孔适配，一般为m14，螺杆段长10mm，光杆段长26mm；肩部直径29mm，厚5.5mm，可嵌入底盘中心φ30
×
6mm盲孔内；头端螺纹与全站仪或棱镜底部中心安装螺孔适配，一般为英制5/8-11，螺杆段长10mm；头端有一内六角盲孔，适用于8mm内六角扳手。所述双头带肩螺柱4材质为304不锈钢。
44.所述立柱3采用细腰变径结构，所述底盘1和顶盘2的周边均设置有一圈均匀布置的立柱孔31。
45.以所述底盘1的中心为圆心在底盘1上圆周均匀布置有多个螺钉孔12，所述螺钉孔12上穿设有螺钉5，所述螺钉孔12处在立柱3的内侧、螺纹通孔21的外侧。在本实施例中以底盘1中心为圆心直径150mm的位置圆周均布3个m8的螺钉孔12，用于旋入螺钉5。所述螺钉5为m8内六角锥端紧定螺钉，长30mm，共3颗，用于旋入底盘1的螺钉孔12内，螺钉5的锥端顶在观测墩顶面强制对中基座的三条定位槽内，实现底盘1的精确调平。所述锥端紧定螺钉5材质为304不锈钢。
46.所述底盘为大尺寸底盘，板厚12mm，适用于观测墩需要架设全站仪的情况，直径
450mm，以底盘中心为圆心直径396mm圆周均布24个立柱孔；此时立柱孔的孔径为φ16mm。
47.所述立柱3为适配上述底盘1和顶盘2，设置为一变径圆柱，全长600mm，两端直径40mm段各长50mm，中部直径20mm段长460mm，变径部分线性渐变，立柱两端各有一螺纹盲孔32为m16螺纹盲孔，孔深50mm。
48.以所述顶盘2的中心为圆心在顶盘2上圆周均匀布置有多个固定孔22，所述固定孔22处在立柱3的内侧、螺纹通孔21的外侧。顶盘2设置为圆饼形板，顶盘2上的多个圆周布置的固定孔22与gnss天线的保护罩的形式相适配。
49.在所述顶盘2上固定孔22形成的圆形边界处设置有一出线孔23。
50.所述底盘1、顶盘2和立柱3材质为6系铝合金，表面喷涂黑色消光漆或喷砂黑化处理。
51.所述顶盘2的底盘1均设置有两种尺寸，两种尺寸分别对应安装全站仪或棱镜。所述立柱33为适配两种大小底盘1、顶盘2有两种尺寸规格。
52.实施例2：
53.如图4、图5、图8、图9、图12、图13所示，所述底盘为小尺寸底盘，适用于观测墩仅需安装棱镜的情况，直径310mm，以底盘中心为圆心直径280mm圆周均布12个立柱孔，此时立柱孔的孔径为φ8mm。
54.所述立柱3为适配上述底盘1和顶盘2，设置为一圆柱，全长400mm，两端各有一螺纹盲孔32为m8螺纹盲孔，孔深25mm。
55.其余与实施例一相同。
56.本实用新型通过底盘1和顶盘2通过若干立柱3刚性连接形成一体化笼形结构，底盘1通过双头带肩螺柱和3颗锥端紧定螺钉与强制对中基座固定，双头带肩螺柱头部可安装全站仪、棱镜等人工观测仪器，顶盘中心预留螺孔可同轴安装gnss天线，实现gnss自动化变形监测与常规人工观测互不干扰、同步开展、相互校验的目的。
57.依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的用于表面位移观测墩加装gnss变形监测设备的支架，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
58.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。