用于圆形管道轴心定位的测量棱镜装置及使用方法与流程

本发明涉及桥梁、建筑、隧道、地下管道等工程测量领域，尤其是涉及一种用于圆形管道轴心定位的测量棱镜装置及使用方法。

背景技术：

随着我国测绘行业的不断发展，桥梁、建筑、隧道、地下管道等施工中对圆形预埋管道测量定位的精度要求越来越高，尤其在高空支架上圆形管道伸出来，需要定位轴心；如悬索桥主缆隧道式锚碇是悬索桥主缆的主要受力结构，安装精度要求较高，索股预应力管道轴心精准定位直接影响了隧道锚结构的受力；隧道工程管棚的锚杆管道定位、斜拉桥的索导管定位等。常规测量是将棱镜固定在棱镜杆三脚架上，然后通过全站仪进行测量定位；特殊环境下无法安装支架来固定棱镜，如采用人工辅助卷尺测量，这样会导致测量精度低、误差大；如采用常规测量及无棱镜测量或反光片测量，则精度达不到要求，因此需研制发明一种棱镜辅助装置来确定管道的轴心定位。

在不同环境条件下的测量作业，通常需要多人来配合；如在桥梁工程悬索桥隧道锚预应力管道安装轴心定位时，由于光照不足及隧道灰尘、焊接烟雾等影响；需要多名测量工作人员配合作业，预应力管道定位的工作量较大，内部工作空间狭窄，工作效率低，增加了人工成本费用及人员安全等问题。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种用于圆形管道轴心定位的测量棱镜装置，该测量棱镜装置结构简单，制作方便，整体稳定性好，能循环作业，便于携带，能有效地提高测量效率，节省材料成本以及人工成本。

本发明的第二个目的在于提供一种用于圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置的使用方法，该使用方法能提高定位精度及测量效率。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种用于圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置，特征是：包括圆形小棱镜、棱镜壳、圆形棱镜板和圆形套板，在圆形棱镜板的中间设有棱镜板圆孔，在圆形套板的中间设有套板圆孔，圆形棱镜板的直径大于圆形套板的直径，棱镜板圆孔的直径小于套板圆孔的直径，在圆形小棱镜的棱镜壳的底部中间设有连接螺杆；圆形棱镜板和圆形套板粘贴在一起，组成同心装置，圆形小棱镜放置在圆形棱镜板上，棱镜壳底部中间的连接螺杆从上向下穿过棱镜板圆孔后进入到圆形套板中间的套板圆孔中，连接螺母从下向上旋在连接螺杆上，将棱镜壳、圆形棱镜板和圆形套板固定在一起；在圆形棱镜板的上面、圆形小棱镜的棱镜壳的周围均匀设有四个瞄准区棱镜对称三角形，每个瞄准区棱镜对称三角形的一个角正对着圆心，圆形棱镜板的上、下、左、右两侧瞄准区的三角形分别用来定位出全站仪十字丝横丝、竖丝与棱镜中心重合。

圆形棱镜板的直径大于定位圆形管道的外径，作为圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜安装拿取装置；圆形套板的直径略小于定位圆形管道的内径，定位时圆形套板伸入定位圆形管道的内壁，作为固定便携式测量棱镜的装置。

圆形棱镜板为透明的亚克力板，圆形套板为漆面板。

本发明的第二个目的是这样实现的：

用于圆形管道轴心定位的测量棱镜装置的使用方法，特征是：具体步骤如下：

步骤1、根据施工设计图纸的圆形管道口径、预埋管的长度，加工制作圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置模具，将圆形小棱镜固定在圆形棱镜板与圆形套板上进行定位；

步骤2、首先对定位圆形管道进行安装前验收，验收内容包括：管口半径、管道长度、同心轴线、管道壁厚；

步骤3、根据圆形管道的设计口径、角度、长度计算出所测管道管口的中心设计坐标；

步骤4.在测站架设好全站仪，将圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置伸入到定位圆形管道的管口内壁，棱镜朝向全站仪，全站仪的正倒镜十字丝与瞄准区三角形横向纵向重合定位出棱镜中心；分别测量圆形小棱镜的四个方向0°、90°、180°、270°，取圆形小棱镜四个方向的三维坐标均值作为实测坐标值；

步骤5.将实测坐标与设计坐标进行比较，利用定位支架（支撑固定安装圆形管道的桁架）上安装的倒链进行微调将定位圆形管道的管道调整至设计位置；

步骤6．完成后将圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置移到另一定位圆形管道，循环作业进行管道定位，直至完成所有的管道轴心测量。

本发明的使用方法能够较好地解决了圆形管道轴心定位测量的问题，可进行循环作业，便于携带，有效地提高了测量效率，节省了材料成本以及人工成本。本发明的测量棱镜装置结构简单，制作方便，整体稳定性好，还能保证正倒镜测量时准确瞄准，在施工测量中能准确定位圆形管道的轴心，提高了测量精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的仰视图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

一种用于圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置，包括圆形小棱镜1、棱镜壳2、圆形棱镜板4和圆形套板5，在圆形棱镜板4的中间设有棱镜板圆孔3，在圆形套板5的中间设有套板圆孔8，圆形棱镜板4的直径大于圆形套板5的直径，棱镜板圆孔3的直径小于套板圆孔8的直径，在圆形小棱镜1的棱镜壳2的底部中间设有连接螺杆7；圆形棱镜板4和圆形套板5粘贴在一起，组成同心装置，圆形小棱镜1放置在圆形棱镜板4上，棱镜壳2底部中间的连接螺杆7从上向下穿过棱镜板圆孔3后进入到圆形套板5中间的套板圆孔8中，连接螺母6从下向上旋在连接螺杆7上，将棱镜壳2、圆形棱镜板4和圆形套板5固定在一起；在圆形棱镜板4的上面、圆形小棱镜1的棱镜壳2的周围均匀设有四个瞄准区棱镜对称三角形9，每个瞄准区棱镜对称三角形9的一个角正对着圆心，圆形棱镜板4的上、下、左、右两侧瞄准区的三角形分别用来定位出全站仪十字丝横丝、竖丝与棱镜中心重合。

圆形棱镜板4的直径大于定位圆形管道的外径，作为圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜安装拿取装置；圆形套板5的直径略小于定位圆形管道的内径，定位时圆形套板5伸入定位圆形管道的内壁，作为固定便携式测量棱镜的装置。

圆形棱镜板4为透明的亚克力板，圆形套板5为漆面板。

一种用于圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤1、根据施工设计图纸的管道口径、预埋管的长度，加工制作圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置模具，将圆形小棱镜1固定在圆形棱镜板4与圆形套板5上进行定位；

步骤2、首先对定位圆形管道进行安装前验收，验收内容包括：管口半径、管道长度、同心轴线、管道壁厚；

步骤3、根据圆形管道的设计口径、角度、长度计算出所测管道管口的中心设计坐标；

步骤4.在测站架设好全站仪，将圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置伸入到定位圆形管道的管口内壁，棱镜朝向全站仪，全站仪正倒镜十字丝与瞄准区三角形横向纵向重合定位出棱镜中心；分别测量圆形小棱镜1的四个方向0°、90°、180°、270°，取圆形小棱镜1四个方向的三维坐标均值作为实测坐标值；

步骤5.将实测坐标与设计坐标进行比较，利用定位支架上安装的倒链进行微调将定位圆形管道的管道调整至设计位置；

步骤6．完成后将圆形管道轴心定位的便携式测量棱镜装置移到另一定位圆形管道，循环作业进行管道定位，直至完成所有的管道轴心测量。