[發(fā)明專利]一種測量垂直基坑坑內標高的新型塔尺系統(tǒng)及使用方法

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• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110793496A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 張定邦;孟鴛;程濤;袁建議;陳合龍;齊港;張禮
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;F21V33/00
• 代理公司: 11640 北京中索知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 張秀華

1.一種測量垂直基坑坑內標高的新型塔尺系統(tǒng)，包括懸臂式塔尺基座(1)、懸臂式塔尺托盤(3)和塔尺(4)，其特征在于，所述懸臂式塔尺基座(1)為三棱柱結構，所述懸臂式塔尺基座(1)包含有鋼管螺紋固定端(11)、升降桿螺紋固定端(12)、鋼管與升降桿連接桿(13)、鋼管(14)、升降桿(15)、升降控制卡扣(16)、鋼管高程刻度(17)、桿端限位桿(18)和管端限位板(19)，三根升降桿(15)分別安裝于鋼管(14)的外側，兩兩升降桿(15)之間通過鋼管與升降桿連接桿(13)固定，所述鋼管螺紋固定端(11)設置于鋼管(14)的頂端，所述升降桿螺紋固定端(12)位于升降桿(15)的頂端，所述鋼管(14)和升降桿(15)均為伸縮套管式結構，所述升降控制卡扣(16)分別位于鋼管(14)、升降桿(15)的伸縮節(jié)管處，所述鋼管高程刻度(17)位于鋼管(14)的外表面上，所述管端限位板(19)安裝于鋼管(14)的底端，且管端限位板(19)的外側通過桿端限位桿(18)和升降桿(15)的底端相固定，所述懸臂式塔尺托盤(3)包含有鋼管固定螺孔(31)、升降桿固定螺栓(32)、塔尺固定槽(33)、塔尺固定卡扣(34)、圓氣泡放大鏡(35)、圓氣泡放大鏡支撐桿(36)、圓氣泡槽(37)、圓氣泡(38)、地腳螺栓(39)、水平支撐桿(310)、照明燈泡(311)、電源插孔(312)，所述鋼管固定螺孔(31)位于懸臂式塔尺托盤(3)的底面中部，升降桿固定螺栓(32)位于鋼管固定螺孔(31)的外側，且鋼管固定螺孔(31)和鋼管(14)的位置相對應，升降桿固定螺栓(32)和升降桿(15)的位置相對應，所述塔尺固定槽(33)開設于懸臂式塔尺托盤(3)表面上，塔尺固定卡扣(34)位于塔尺固定槽(33)的內壁上，所述圓氣泡槽(37)位于塔尺固定槽(33)的一側、懸臂式塔尺托盤(3)的頂面，所述圓氣泡放大鏡支撐桿(36)安裝于圓氣泡槽(37)的一側，圓氣泡放大鏡(35)垂直安裝于圓氣泡放大鏡支撐桿(36)的端部，且圓氣泡放大鏡(35)位于圓氣泡槽(37)的正上方，所述懸臂式塔尺托盤(3)的邊緣端部設置有水平支撐桿(310)，且懸臂式塔尺托盤(3)通過地腳螺栓(39)貫穿于水平支撐桿(310)固定在坑槽邊坡坡頂面(2)的邊緣處，所述塔尺(4)包括尺頂圓氣泡槽(41)、尺身刻度(42)、尺身(43)、尺節(jié)伸縮卡扣(44)、尺身支撐桿(45)、尺端插槽(46)、圓氣泡(47)、尺身支撐桿轉動軸(48)、尺身支撐桿末端固定吸盤(49)、尺身支撐桿伸縮卡扣(410)、尺身支撐桿連接螺栓(411)、尺節(jié)滑槽(414)、塔尺頂蓋(415)和尺節(jié)滑動頭(416)，所述尺身刻度(42)垂直設置于尺身(43)的外表面上，所述塔尺頂蓋(415)位于尺身(43)的頂端處，尺頂圓氣泡槽(41)位于塔尺頂蓋(415)中央處，所述圓氣泡(47)位于尺頂圓氣泡槽(41)內，所述尺身(43)的兩端部通過尺身支撐桿轉動軸(48)連接尺身支撐桿(45)，所述尺身支撐桿(45)為套桿式結構，尺身支撐桿伸縮卡扣(410)位于尺身支撐桿(45)中部，所述尺身支撐桿末端固定電磁鐵吸盤(49)通過尺身支撐桿連接螺栓(411)和尺身支撐桿(45)相連接，所述塔尺托盤(3)的頂面設置有朝向塔尺尺身的照明燈泡(311)，所述照明燈泡(311)的電源插口(312)位于塔尺托盤(3)的底面，所述尺節(jié)滑槽(414)位于尺身(43)的外側表面上，且尺節(jié)滑槽(414)和尺身刻度(42)相對稱，所述尺身支撐桿(45)的頂端通過尺身支撐桿轉動軸(48)和尺節(jié)滑槽(414)滑動連接，所述尺身支撐桿(45)的底端通過尺身支撐桿末端固定吸盤(49)和坑槽邊坡坡頂面(2)固定。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種測量垂直基坑坑內標高的新型塔尺系統(tǒng)，其特征在于，所述管端限位板(19)的底面與坑槽底(5)內測量面相接觸，所述升降桿(15)和坑槽底(5)側面的坑壁面(6)相互平行。

3.一種基于測量垂直基坑坑內標高的新型塔尺系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.首先用地腳螺栓(39)將懸臂式塔尺托盤(3)上的三根水平支撐桿(310)固定在坑槽坡頂邊緣處，使懸臂式塔尺托盤(3)的主體牢固固定在坑槽坡頂邊緣外的懸空面上；其次將懸臂式塔尺基座(1)頂部的鋼管螺紋固定端(11)和升降桿螺紋固定端(12)分別擰入懸臂式塔尺托盤(3)底部的鋼管固定螺孔(31)和升降桿固定螺栓(32)，使得懸臂式塔尺基座(1)與懸臂式塔尺托盤(3)相連成一個整體；

S2.通過調節(jié)水平支撐桿(310)與懸臂式塔尺托盤(3)的夾角，使得懸臂式塔尺托盤(3)水平，分別采用塔尺托盤(3)頂面上的圓氣泡(38)來檢驗懸臂式塔尺托盤(3)的水平狀態(tài)，然后將組裝完成的塔尺(4)插入塔尺固定槽(33)內，使塔尺固定卡扣(34)卡住尺端插槽(46)，即可使塔尺4牢固的固定在懸臂式塔尺托盤(3)上；

S3.首先用塔尺頂蓋(415)上的圓氣泡(47)檢驗尺身(43)的鉛直狀態(tài)；其次用尺身支撐桿連接螺栓(411)將尺身支撐桿末端固定電磁鐵吸盤(49)連接在尺身支撐桿(45)末端；然后通過尺身支撐桿轉動軸(48)來旋轉尺身支撐桿(45)，通過尺身支撐桿伸縮卡扣(410)來調整尺身支撐桿(45)的長度，使尺身支撐桿末端固定電磁鐵吸盤(49)與坑槽坡頂表面處的穩(wěn)固點接觸；使尺身支撐桿(45)的末端與坑槽坡頂表面相連，尺身支撐桿(45)能保證測量過程中塔尺尺身(43)的穩(wěn)定性；

S4.通過升降控制卡扣(16)來控制鋼管(14)和升降桿(15)的伸縮，使管端限位板(19)與所要測量的坑槽底(5)接觸，管端限位板(19)和桿端限位桿(18)支撐升降桿(15)和鋼管(14)并使之不發(fā)生傾斜位移，讀取管端限位板(19)處的鋼管高程刻度(17)值，記為鋼管讀數(shù)；

S5.首先在觀測點架設水準儀，通過尺節(jié)伸縮卡扣(44)調整尺身(43)長度，使之在水準儀的視線高度可視范圍內；然后旋轉水準儀使水準儀鏡頭實現(xiàn)對準塔尺尺身刻度(42)，讀取高程刻度值，當夜間測量或光線不足時，打開塔尺托盤(3)上設置的照明燈泡(311)照明；

S6.根據(jù)公式即可測點：測點高程＝觀測點高程+水準儀的架設儀高—讀取的高程刻度值—懸臂式塔尺托盤(3)的厚度—管端限位板(19)的厚度—鋼管與升降桿連接桿(13)底面與懸臂式塔尺托盤(3)底面的垂直距離—鋼管讀數(shù)，其中水準儀的架設儀高、懸臂式塔尺托盤(3)的厚度、管端限位板(19)的厚度、鋼管與升降桿連接桿(13)底面與懸臂式塔尺托盤(3)底面的垂直距離均可通過鋼尺量出。