垂直度测量装置及垂直度测量方法与流程

1.本发明涉及桥梁技术领域，尤其是涉及一种垂直度测量装置及垂直度测量方法。


背景技术：

2.钢护筒在桥梁水中作业平台以及钻孔灌注桩施工中应用广泛。钢护筒的施工质量对作业平台以及桩基的质量有较大的影响，其中一个重要的因素就是钢护筒的垂直度。
3.目前施工过程中对于钢护筒垂直度的测量存在测量难度大，操作较为复杂，测量效率较低等多种问题，且现有的测量钢护筒垂直度的装置的测量结果存在较大误差，测量的准确性较差，会影响施工精度。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种垂直度测量装置，所述垂直度测量装置的操作方便，能够减小测量误差，提高测量的准确性。
5.本发明进一步提出了一种采用上述垂直度测量装置的垂直度测量方法。
6.根据本发明实施例的垂直度测量装置，包括：第一连接部、第二连接部、测量杆和水准气泡；所述第二连接部适于连接至第一平面，所述第二连接部与所述第一连接部可运动地相连，以使所述第一连接部与所述第二连接部的相对位置可调；所述测量杆设置于所述第一连接部，所述水准气泡设置于所述测量杆，且所述测量杆的长度可调，所述测量杆上设置有两个测距仪，使所述测量杆与待测平面相对，并调整所述第二连接部与所述第一连接部的相对位置至所述水准气泡居中，以测量所述待测平面上两个不同点位与对应所述测距仪之间的距离。
7.根据本发明实施例的垂直度测量装置，本装置的结构简单，便于安装，通过调整第二连接部与第一连接部的相对位置以使水准气泡居中，从而测量钢护筒侧壁两个不同点位与对应测距仪之间的距离，能够减小误差，提高测量的准确性，且操作方便简单，便于调节，使用更为灵活，能够节省人力，提高测量效率，为施工节省了大量时间，该装置可适用于各种需要测量垂直度的面状物体，提高了通用性。
8.在一些实施例中，所述第一连接部与所述第二连接部通过球销结构相连。这样设置，结构简单，成本较低，安装更为方便，通过球销结构相连便于调节第一连接部与第二连接部的角度、方向及位置，降低了调节难度，使得操作更为简便。
9.具体地，所述第一连接部参与限定球销座，所述第二连接部参与限定球销头。这样设置，能够实现第一连接部与第二连接部可运动地相连，便于调节二者的相对位置，提高了便捷性。
10.进一步地，所述第一连接部与所述球销座一体成型，所述球销头与所述第二连接部一体成型。这样，便于生产制造，能够降低成本，并且能够确保第一连接部与球销座、第二连接部与球销头的连接强度，提高了结构稳定性，且结构强度更高，使用更为安全稳定。
11.在一些实施例中，所述垂直度测量装置还包括：长度调节部，所述球销座形成于所述长度调节部，且所述长度调节部设置于所述第一连接部和/或所述球销头形成于所述长度调节部，且所述长度调节部设置于所述第二连接部，以使所述第一连接部与所述第二连接部之间的距离可调。这样，使垂直度测量装置的设置位置选择更多，便于垂直度测量装置的设置。
12.具体地，所述测量杆包括：依次套设的至少两个杆体，两个所述测距仪设置于同一杆体或不同杆体。这样设置，方便调节测量杆的长度，以便对钢护筒不同长度的点位进行测量，能够进一步提高垂直度测量的准确性。
13.进一步地，所述水准气泡设置于所述测量杆首端的所述杆体上，并邻近所述第一连接部设置。这样设置，测量杆首端的杆体能够随第一连接部调节位置和方向，水准气泡设置于其上，通过调节测量杆能够使水准气泡居中，降低了调节难度，方便操作。
14.在一些实施例中，所述第一连接部和所述第二连接部均构造为连接盘。这样设置，便于使第一连接部与测量杆连接，便于使第二连接部与第一平面连接，提高连接稳定性，使得结构更为紧凑。
15.根据本发明实施例的垂直度测量方法，包括：固定上述实施例中任一项所述的垂直度测量装置至第一平面，并使测量杆与待测平面相对；调整第一连接部与第二连接部的相对位置至水准气泡居中；测量所述待测平面上两个不同点位与对应所述测距仪之间的距离l1、l2；基于确定所述待测平面的平面度c；其中h为两个不同点位之间的距离。这样，能够减小误差，使得测量结果更为准确，且测量方法更为简单。
16.在一些实施例中，所述测量杆包括：依次套设的至少两个杆体，两个所述测距仪设置于不同所述杆体，所述测量方法还包括：获取设置有所述测距仪的两个杆体的杆体直径d1和d2；基于确定所述待测平面的平面度c；其中这样设置，能够消除测距仪分别设置于不同杆体带来的误差，进一步提高了测量结构的准确性。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本发明实施例的垂直度测量装置的侧视图；
20.图2是根据本发明实施例的垂直度测量装置的俯视图；
21.图3是第一连接部与第二连接部连接的示意图；
22.图4是根据本发明实施例的垂直度测量方法的流程图。
23.附图标记：
24.垂直度测量装置100，
25.第一连接部10，第二连接部20，球销座30，球销头40，
26.测量杆50，水准气泡60，测距仪70，
27.长度调节部80，第一平面90。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的垂直度测量装置100及垂直度测量方法。
30.如图1-图3所示，根据本发明实施例的垂直度测量装置100，包括：第一连接部10、第二连接部20、测量杆50和水准气泡60。
31.其中，第二连接部20适于连接至第一平面90；第二连接部20与第一连接部10可运动地相连，以使第一连接部10与第二连接部20的相对位置可调；测量杆50设置于第一连接部10，水准气泡60设置于测量杆50，且测量杆50的长度可调，测量杆50上设置有两个测距仪70，使测量杆50与待测平面相对，并调整第二连接部20与第一连接部10的相对位置至水准气泡60居中，以测量待测平面上两个不同点位与对应测距仪70之间的距离。
32.具体而言，钢护筒埋设在桩基孔中，需要对钢护筒埋设的垂直度进行测量，以确保钢护筒的垂直度，实现精确施工。本技术的垂直度测量装置100中，第一连接部10与第二连接部20相连，二者可相对运动，第一连接部10与第二连接部20的相对位置可调，其可以是二者的相对角度可调，也可以是二者的相对距离可调，还可以是二者的相对角度及相对距离均可调。第二连接部20与第一平面90相连，第一平面90水平放置在钢护筒的顶部，能够使本技术的垂直度测量装置100有着力点，便于后续调节及测量。
33.需要说明的是，测量杆50连接于第一连接部10，其向下延伸，测量杆50可设置为可伸缩杆，其长度可调，可向上收缩或向下伸长，水准气泡60设置在测量杆50邻近第一连接部10的位置，测量杆50上设置有两个间隔设置的测距仪70，测距仪70与待测平面相对设置，待测平面即为钢护筒的侧壁。
34.另外，第一平面90在钢护筒顶部保持稳定后，通过调节第二连接部20与第一连接部10的相对位置使水准气泡60居中，示例性的，可通过前后左右转动调节第一连接部10与第二连接部20的相对角度和/或相对距离，在水准气泡60居中后可开始使用测距仪70进行测量，测量钢护筒侧壁上两个不同点位与对应测距仪70之间的距离。
35.根据本发明实施例的垂直度测量装置100，本装置的结构简单，便于安装，通过调整第二连接部20与第一连接部10的相对位置以使水准气泡60居中，从而测量钢护筒侧壁两个不同点位与对应测距仪70之间的距离，能够减小误差，提高测量的准确性，且操作方便简单，便于调节，使用更为灵活，能够节省人力，提高测量效率，为施工节省了大量时间，该装置可适用于各种需要测量垂直度的面状物体，提高了通用性。
36.如图3所示，在一些实施例中，第一连接部10与第二连接部20通过球销结构相连。这样设置，结构简单，成本较低，安装更为方便，通过球销结构相连便于调节第一连接部10与第二连接部20的角度、方向及位置，降低了调节难度，使得操作更为简便。
37.如图3所示，具体地，第一连接部10参与限定球销座30，第二连接部20参与限定球销头40。
38.需要说明的是，第一连接部10参与限定球销座30的形成有多种，示例性的，球销座30可以是形成在第一连接部10上，也可以是第一连接部10与其它结构共同限定出球销座
30，还可以是其它结构限定出球销座30，该结构设置在第一连接部10上；第二连接部20参与限定球销头40的形式有多种，示例性的，球销头40可以是形成在第二连接部20上，也可以是第二连接部20与其它结构共同限定出球销头40，还可以是其它结构限定出球销头40，该结构设置在第二连接部20上。这样设置，能够实现第一连接部10与第二连接部20可运动地相连，便于调节二者的相对位置，提高了便捷性。
39.进一步地，第一连接部10与球销座30一体成型，球销头40与第二连接部20一体成型。这样，便于生产制造，能够降低成本，并且能够确保第一连接部10与球销座30、第二连接部20与球销头40的连接强度，提高了结构稳定性，且结构强度更高，使用更为安全稳定。
40.如图3所示，在一些实施例中，垂直度测量装置100还包括：长度调节部80，球销座30形成于长度调节部80，且长度调节部80设置于第一连接部10和/或球销头40形成于长度调节部80，且长度调节部80设置于第二连接部20，以使第一连接部10与第二连接部20之间的距离可调。
41.具体而言，垂直度测量装置100包括至少一个长度调节部80，长度调节部80可设置于球销座30与第一连接部10之间，或设置于球销头40与第二连接部20之间，还可包括两个长度调节部80，可分别设置于球销座30与第一连接部10、球销头40与第二连接部20之间，通过设置长度调节部80，能够使得第一连接部10与第二连接部20之间的距离可调，使垂直度测量装置100的设置位置选择更多，便于垂直度测量装置100的设置。
42.具体地，测量杆50包括：依次套设的至少两个杆体，两个测距仪70设置于同一杆体或不同杆体。
43.需要说明的是，测量杆50由至少两个杆体套设组成，至少两个杆体的直径不同，例如，第一杆体的直径大于第二杆体的直径，其中，第一杆体与第一连接部10相连，第二杆体位于第二杆体下方，这样，第二杆体套设于第一杆体内部，或者，第一杆体的直径小于第二杆体的直径，这样，第二杆体套设于第一杆体外部，可通过拉伸或收缩第二杆体来调节测量杆50的长度。两个测距仪70可分别设置在不同的杆体上，也可设置于同一杆体。这样设置，方便调节测量杆50的长度，以便对钢护筒不同长度的点位进行测量，能够进一步提高垂直度测量的准确性。
44.如图1所示，进一步地，水准气泡60设置于测量杆50首端的杆体上，并邻近第一连接部10设置。
45.具体而言，测量杆50竖直向下延伸，测量杆50首端的杆体为测量杆50顶端的杆体，其与第一连接部10可通过紧固件相连，水准气泡60设置在其上并邻近第一连接部10，对应的，测量杆50尾端的杆体为测量杆50底端的杆体，这样设置，测量杆50首端的杆体能够随第一连接部10调节位置和方向，水准气泡60设置于其上，通过调节测量杆50能够使水准气泡60居中，降低了调节难度，方便操作。
46.在一些实施例中，第一连接部10和第二连接部20均构造为连接盘。这样设置，便于使第一连接部10与测量杆50连接，便于使第二连接部20与第一平面90连接，提高连接稳定性，使得结构更为紧凑。
47.如图4所示，根据本发明实施例的垂直度测量方法，包括：固定上述实施例中任一项的垂直度测量装置100至第一平面90，并使测量杆50与待测平面相对；调整第一连接部10与第二连接部20的相对位置至水准气泡60居中；测量待测平面上两个不同点位与对应测距
仪70之间的距离l1、l2；基于确定待测平面的平面度c；其中，h为两个不同点位之间的距离。
48.具体而言，第一平面90水平放置在钢护筒的顶部，第二连接部20与第一平面90相连，测量杆50向下延伸其与待测平面相对，通过左右前后调节第一连接部10与第二连接部20的相对位置使水准气泡60居中，示例性的，水准气泡60偏右时，手握测量杆50，通过调节使得测量杆50尾端的杆体向左偏移，测量杆50首端的杆体随第二连接部20自然转动，直至水准气泡60居中。
49.另外，通过手机连接测距仪70，测量待测平面上两个不同点位与对应测距仪70之间的距离l1、l2，并将其同步至软件中，其中，两个测距仪70之间的距离为h，h即为待测平面上两个不同点位之间的距离，软件基于公式直接计算出待测平面的平面度c。这样，能够减小误差，使得测量结果更为准确，且测量方法更为简单。
50.如图4所示，在一些实施例中，测量杆50包括：依次套设的至少两个杆体，两个测距仪70设置于不同杆体，测量方法还包括：获取设置有测距仪70的两个杆体的杆体直径d1和d2；基于确定待测平面的平面度c；其中，
51.需要说明的是，由于不同杆体的直径不同，若两个测距仪70分别设置于不同杆体，得到的l1、l2以及计算出的平面度c存在误差，为消除此误差，需要获取设置有测距仪70的两个杆体的杆体直径d1和d2，通过公式计算出k值，并将其代入公式中计算出待测平面的平面度；若两个测距仪70设置于同一杆体，则k＝0。这样设置，能够消除测距仪70分别设置于不同杆体带来的误差，进一步提高了测量结构的准确性。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
53.在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
54.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
55.在本发明的描述中，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。
56.在本发明的描述中，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。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种垂直度测量装置，其特征在于，包括：第一连接部；第二连接部，所述第二连接部适于连接至第一平面，所述第二连接部与所述第一连接部可运动地相连，以使所述第一连接部与所述第二连接部的相对位置可调；测量杆和水准气泡，所述测量杆设置于所述第一连接部，所述水准气泡设置于所述测量杆，且所述测量杆的长度可调，所述测量杆上设置有两个测距仪，使所述测量杆与待测平面相对，并调整所述第二连接部与所述第一连接部的相对位置至所述水准气泡居中，以测量所述待测平面上两个不同点位与对应所述测距仪之间的距离。2.根据权利要求1所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述第一连接部与所述第二连接部通过球销结构相连。3.根据权利要求2所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述第一连接部参与限定球销座，所述第二连接部参与限定球销头。4.根据权利要求3所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述第一连接部与所述球销座一体成型，所述球销头与所述第二连接部一体成型。5.根据权利要求3所述的垂直度测量装置，其特征在于，还包括：长度调节部，所述球销座形成于所述长度调节部，且所述长度调节部设置于所述第一连接部和/或所述球销头形成于所述长度调节部，且所述长度调节部设置于所述第二连接部，以使所述第一连接部与所述第二连接部之间的距离可调。6.根据权利要求1所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述测量杆包括：依次套设的至少两个杆体，两个所述测距仪设置于同一杆体或不同杆体。7.根据权利要求6所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述水准气泡设置于所述测量杆首端的所述杆体上，并邻近所述第一连接部设置。8.根据权利要求1-7中任一项所述的垂直度测量装置，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部均构造为连接盘。9.一种垂直度测量方法，其特征在于，包括：固定权利要求1-8中任一项所述的垂直度测量装置至第一平面，并使测量杆与待测平面相对；调整第一连接部与第二连接部的相对位置至水准气泡居中；测量所述待测平面上两个不同点位与对应所述测距仪之间的距离l1、l2；基于确定所述待测平面的平面度c；其中h为两个不同点位之间的距离。10.根据权利要求9所述的垂直度测量方法，其特征在于，所述测量杆包括：依次套设的至少两个杆体，两个所述测距仪设置于不同所述杆体，所述测量方法还包括：获取设置有所述测距仪的两个杆体的杆体直径d1和d2；基于丨确定所述待测平面的平面度c；其中

技术总结
本发明公开了一种垂直度测量装置和垂直度测量方法，垂直度测量装置包括：第一连接部、第二连接部、测量杆和水准气泡；第二连接部适于连接至第一平面，第二连接部与第一连接部可运动地相连，以使第一连接部与第二连接部的相对位置可调；测量杆设置于第一连接部，水准气泡设置于测量杆，且测量杆的长度可调，测量杆上设置有两个测距仪，使测量杆与待测平面相对，并调整第二连接部与第一连接部的相对位置至水准气泡居中，以测量待测平面上两个不同点位与对应测距仪之间的距离。由此，能够减小误差，提高测量的准确性，且操作方便简单，便于调节，提高测量效率，为施工节省了大量时间，该装置可适用于各种需要测量垂直度的面状物体，提高了通用性。高了通用性。高了通用性。


技术研发人员：郭宝圣 李肖飞 沈伟 梁招 程琦
受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/20