[發(fā)明專利]測(cè)量對(duì)中裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010104315.2
• 申請(qǐng)日: 2010-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101788292A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 習(xí)仲偉;趙國(guó)堂;徐萬(wàn)鵬;谷永磊;許傳波;張玉軍;劉宏;魯科學(xué);李安杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十五局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01C15/08
• 分類號(hào): G01C15/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王晉琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密工程測(cè)量領(lǐng)域中的測(cè)量?jī)x器連接固定裝置，特別是涉及精密對(duì)中 裝置，適用于高速鐵路、大壩監(jiān)測(cè)等精密工程測(cè)量領(lǐng)域。尤其是在高速鐵路施工中， 能替代路基、橋梁、隧道中所有基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPI、線路控制網(wǎng)CPII、軌道控制網(wǎng) CPIII的所有測(cè)量標(biāo)志，以及一、二等精密水準(zhǔn)測(cè)量中的測(cè)量標(biāo)志，并能通過(guò)簡(jiǎn)單的 安裝，就可以解決GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、全站儀、經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、反射棱鏡、測(cè)量 覘標(biāo)和水準(zhǔn)尺等測(cè)量設(shè)備的精密連接和對(duì)中置平問(wèn)題。

背景技術(shù)

公知的測(cè)量?jī)x器對(duì)中方式是利用垂球或光學(xué)對(duì)中器。顧及對(duì)中誤差、設(shè)備連接及 制造誤差等因素，所要求的儀器或棱鏡幾何中心或GPS天線相位中心的重復(fù)對(duì)中精 度在2~5mm。欲提高對(duì)中精度，就要用強(qiáng)制對(duì)中裝置。在高速鐵路工程中，為保證 軌道的高平順性，不僅需要精度為厘米和毫米級(jí)的勘測(cè)、施工、運(yùn)營(yíng)三網(wǎng)一體的精密 控制網(wǎng)，還需要點(diǎn)間密度很大且精度為毫米和亞毫米級(jí)的軌道控制網(wǎng)。利用精密儀器 和常規(guī)對(duì)中方式可以解決精密控制網(wǎng)的測(cè)量問(wèn)題，但要解決軌道控制網(wǎng)測(cè)量問(wèn)題，以 及軌道控制網(wǎng)與精密控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)問(wèn)題，就必須采用強(qiáng)制對(duì)中裝置。這又帶來(lái)了新的 問(wèn)題。公知的強(qiáng)制對(duì)中裝置體積很大，安裝十分復(fù)雜，制造和安裝價(jià)格都很昂貴，難 以大量采用。高速鐵路施工中，軌道控制網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量龐大，且安裝位置有限，限差要求 嚴(yán)格，采用公知的強(qiáng)制對(duì)中裝置很不現(xiàn)實(shí)，為此，專門(mén)設(shè)計(jì)了一套通用型多功能精密 強(qiáng)制對(duì)中裝置。

對(duì)比文件1（CN2044722U）公開(kāi)了測(cè)量對(duì)中基座，其整個(gè)基座都要埋入混凝土 觀測(cè)墩中，只不過(guò)是分兩次埋設(shè)，其中，真正起到基座作用的部件是三槽對(duì)中板，保 護(hù)蓋的作用是保護(hù)三槽對(duì)中板，中心螺栓的作用是固定保護(hù)蓋，而其它部件則是為了 在埋設(shè)過(guò)程中確保三槽對(duì)中板的水平和定位。對(duì)比文件1的強(qiáng)制對(duì)中基座適用于對(duì)一 類特殊的精密測(cè)量?jī)x器進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)中，這類精密測(cè)量?jī)x器產(chǎn)于上世紀(jì)40~70年代，現(xiàn) 在已很少使用。架設(shè)儀器時(shí)，需要依靠?jī)x器底部的三個(gè)錐形支腳來(lái)支撐。如果將儀器 的三個(gè)錐形支腳放置到三槽對(duì)中板的三個(gè)“V”型槽中，則儀器中心將被強(qiáng)制固定到 三個(gè)“V”型槽交點(diǎn)的正上方，達(dá)到強(qiáng)制對(duì)中的目的，它只能對(duì)三爪式底座的特種測(cè) 量?jī)x器進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)中和置平，而且造價(jià)高，底座埋設(shè)非常麻煩，要占用被測(cè)介質(zhì)的部 分空間，容易侵占設(shè)計(jì)限界。

對(duì)比文件2（CN101398303A）公開(kāi)了強(qiáng)制歸心裝置，其作用是在諸如用精密鋼 尺測(cè)量距離時(shí)，保證嵌合圓柱（對(duì)比文件2說(shuō)明書(shū)附圖2中2所指的“連接螺栓”的 下端，也即對(duì)比文件2說(shuō)明書(shū)第2頁(yè)13~14行所述“將連接螺栓2光的一頭插入歸心 板1的中心孔內(nèi)”）插入歸心板后，能保證連接在連接螺栓2上的觀察儀（一種鋼尺 量距的讀數(shù)裝置）重復(fù)安裝精度。嵌合圓柱的實(shí)質(zhì)是：用鋼尺測(cè)量距離時(shí)，嵌合圓柱 相當(dāng)于鋼尺一端的基準(zhǔn)點(diǎn)。強(qiáng)制歸心裝置的作用是：用鋼尺測(cè)量距時(shí)，保證鋼尺端部 的基準(zhǔn)位置不變。其次：強(qiáng)制歸心板1的作用僅僅是起到對(duì)連接螺栓2的嵌合作用， 并不能固定測(cè)量設(shè)備。絕大部分測(cè)量設(shè)備（如全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、GPS衛(wèi)星定 位系統(tǒng)、紅外測(cè)距儀等），在測(cè)量時(shí)要求儀器必需固定，否則在測(cè)量過(guò)程中，操作人 員在旋轉(zhuǎn)儀器照準(zhǔn)部時(shí)，會(huì)因儀器不固定而帶動(dòng)儀器自身轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)法完成測(cè)量。由于 “歸心板1的中心孔”和“連接螺栓2光的一頭”存在間隙（沒(méi)有間隙就無(wú)法插入）， 不能固定測(cè)量設(shè)備，因此，這種裝置不適用于其他測(cè)量設(shè)備，而只能用于鋼尺量距， 且歸心精度不高（0.1mm）。盡管對(duì)比文件2（CN101398303A）說(shuō)明書(shū)第1頁(yè)第11~12 行中說(shuō)“本發(fā)明的目的是研制一種能使全站儀和覘牌的對(duì)中精度達(dá)到0.2mm要求的 強(qiáng)制歸心板及埋設(shè)方法”，但這種歸心板是不能單獨(dú)用于全站儀和覘牌測(cè)量的。在測(cè) 量過(guò)程中，還必須有專門(mén)的固定裝置來(lái)固定儀器。歸心裝置的目的是為測(cè)量?jī)x器提供 一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)比文件2（CN101398303A）所述的歸心板是通過(guò)鋼筋焊接在觀測(cè)墩 上，再灌注混凝土來(lái)埋設(shè)，其水平度是無(wú)法保證的，因此也不能提供精確的鉛直基準(zhǔn)。 即便是測(cè)量?jī)x器的基座的歸心精度能達(dá)到0.1mm，因不能保證歸心板精確水平，所以 儀器的測(cè)量基準(zhǔn)（如全站儀的三軸交點(diǎn)）的對(duì)中精度并不高，誤差可達(dá)3~5mm。

對(duì)比文件3（CN201177506Y）僅僅是一種用于邊角交會(huì)法控制測(cè)量目標(biāo)的強(qiáng)制 對(duì)中裝置，不能用于對(duì)測(cè)量?jī)x器的強(qiáng)制對(duì)中和固定作用。

發(fā)明內(nèi)容