專利名稱：錨桿水平傾角測量儀及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑深基坑施工工程設(shè)備的改進(jìn)，具體講是一種錨桿水平傾角測量儀及其使用方法，其指示深基坑錨桿支護(hù)工程中測量錨桿水平傾斜角度的裝置，尤其是能精確顯示不規(guī)則坡面上錨桿的水平傾斜角度。
背景技術(shù)：
目前，隨著高層建筑和地下車庫和人防工程的高速發(fā)展，深基坑支護(hù)工程規(guī)模和數(shù)量發(fā)展迅猛，錨桿支護(hù)和土釘墻是其中應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)適用的支護(hù)方法，在工程中大量被采用。為確保深基坑支護(hù)工程質(zhì)量及施工安全性，錨桿支護(hù)工程中錨桿的水平傾斜角度是設(shè)計(jì)和施工過程中需嚴(yán)格控制的要點(diǎn)之一。但由于深基坑支護(hù)為臨時(shí)工程，以往工程實(shí)踐中工程技術(shù)人員普遍對深基坑支護(hù)工程重視不足，由此造成很多工程事故，損失慘重。深基坑開挖過程中由于土質(zhì)、開挖機(jī)械、爆破等條件所限，邊坡很難實(shí)現(xiàn)垂直和平整，在錨桿施工和質(zhì)量檢驗(yàn)過程中，現(xiàn)有錨桿水平傾角測量的傾角計(jì)由傳感器、傾斜板和讀數(shù)儀三部分組成。傳感器是采用兩支閉環(huán)、力學(xué)衡式伺服加速度計(jì)，互成90度放置在鋁外殼內(nèi)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。傳感器安裝在安裝架中，該安裝架的底面和側(cè)面均要經(jīng)過機(jī)械加工，以確保與傾斜板能精確地定位。其底面用作與水平安裝傾斜板相配，側(cè)面與垂直安裝傾斜板相配。傾斜板固定在被監(jiān)測物表面，同時(shí)作為測量基準(zhǔn)面。讀數(shù)儀可用數(shù)字式指示儀，也可用數(shù)字式數(shù)據(jù)記錄儀，指示儀由充電電池供電。該傾角計(jì)安裝要求將待測結(jié)構(gòu)物的側(cè)面、巖石表面徹底清理干凈后，再用砂漿或環(huán)氧樹脂將傾斜板粘貼在待測表面上，把一組傳感器定位銷的方向調(diào)整到錨桿的待測方向。傾斜板固定后即測讀傾角計(jì)的起始讀數(shù)。將傾角計(jì)與讀數(shù)儀相接。把傾角計(jì)放置在與安裝時(shí)調(diào)整過方向的傾斜板的一組定位銷上，測出傾角數(shù)值。將測得的數(shù)值與初值相比即求得傾角變化。該傾角計(jì)測量錨桿的水平傾角時(shí)需使基坑邊坡錨桿端部為垂直基面以作為初始讀數(shù)依據(jù)，量測前需進(jìn)行傾斜板粘貼固定。測量極易受周圍環(huán)境、施工條件等影響，很難滿足基坑支護(hù)中簡單、實(shí)用、方便操作的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有深基坑支護(hù)中錨桿水平傾斜角度難以方便測量的問題，提供一種錨桿水平傾角測量儀及其使用方法。該測量儀要結(jié)構(gòu)簡單，不僅能夠測出垂直和平整坡面上的錨桿水平傾斜角度，而且能夠方便地測量非垂直且不平整坡面上錨桿的水平傾斜角度；而且使用方法要不受外界自然條件和施工用電的影響，使用方便、快捷。
本發(fā)明的任務(wù)是由以下技術(shù)方案完成的，研制了一種錨桿水平傾角測量儀，其包括由與半圓量角器直角邊和直尺連體組成的角度盤，在該角度盤的半圓量角器上雙向設(shè)置兩排0——180°的角度刻度。在該角度盤的半圓量角器圓心處通過阻尼鉸鏈和自由鉸鏈依次鉸接有錨桿指示針和垂直指示針；錨桿指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；垂直指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度。
所述的阻尼鉸鏈和自由鉸鏈，其由穿過半圓量角器圓心處的軸心螺栓通過角度盤固定螺母，墊片，錨桿指示針，彈簧墊片，限位螺母，墊片，垂直指示針，墊片和限位端頭螺母依次鉸接而構(gòu)成。
所述的垂直指示針，其針身適當(dāng)位置處設(shè)有重錘，其針身兩端設(shè)有指示箭頭。
一種所述錨桿水平傾角測量儀的使用方法該測量儀是用于對施工基坑外傾邊坡處的錨桿進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊坡面上，并使該角度盤的盤面置于鉛垂面上，再將角度盤的半圓量角器圓心放在錨桿的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針使其與錨桿的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針依其重錘作用而自由下垂，其指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ2；則錨桿的水平傾斜角度θ3＝90°-θ1+θ2；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿向下傾斜。
該測量儀是用于對施工基坑內(nèi)傾邊坡處的錨桿進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊坡面上，并使該角度盤的盤面置于鉛垂面上，再將角度盤的半圓量角器圓心放在錨桿的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針使其與錨桿的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針依其重錘作用而自由下垂，其指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ2；錨桿的水平傾斜角度θ3＝θ2-θ1-90°；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿向下傾斜。
本發(fā)明的有益效果在于由于在該測量儀角度盤的半圓量角器上雙向設(shè)置兩排0——180°的角度刻度；在該角度盤的半圓量角器圓心處通過阻尼鉸鏈和自由鉸鏈依次鉸接有錨桿指示針和垂直指示針；錨桿指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；垂直指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度。因此，可以迅速有效地測試出錨桿的水平傾斜角度。該測量儀僅在常規(guī)的半圓量角器上增加有錨桿指示針和垂直指示針，結(jié)構(gòu)簡單；由于錨桿指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上通過阻尼鉸鏈阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；使用方便、測量精確；由于垂直指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度，其受外界自然條件影響小，可對錨桿施工及其質(zhì)量檢驗(yàn)提供可靠的水平傾斜角度測量數(shù)據(jù)；同時(shí)也可作為深基坑土釘墻支護(hù)工程中土釘水平傾斜角度的測量裝置。由于阻尼鉸鏈由軸心螺栓通過墊片，彈簧墊片，錨桿指示針的依次阻尼鉸接且阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度，使得錨桿指示針可以精確測量，其指示角度不受震動(dòng)影響。垂直指示針由于其重錘作用而自由下垂，其指示的角度更精確。該測量儀不僅能夠測出垂直和平整坡面上的錨桿水平傾斜角度，而且能夠方便地測量非垂直且不平整坡面上錨桿的水平傾斜角度；而且使用方法要不受外界自然條件和施工用電的影響，使用方便、快捷。


圖1為本測量儀在測量外傾邊坡錨桿水平傾斜角度時(shí)的測試使用示意圖。
圖2為本測量儀在測量內(nèi)傾邊坡錨桿水平傾斜角度時(shí)的測試使用示意圖。
圖3為本測量儀的俯視結(jié)構(gòu)裝配爆炸圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明如下參見圖1——3制成的一種錨桿水平傾角測量儀，其包括由與半圓量角器直角邊和直尺連體組成的角度盤1，在該角度盤1的半圓量角器上雙向設(shè)置兩排0——180°的角度刻度。在該角度盤1的半圓量角器圓心處通過阻尼鉸鏈和自由鉸鏈依次鉸接有錨桿指示針6和垂直指示針5；錨桿指示針6以該量角器1的圓心為軸，在該角度盤1的盤面上阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；垂直指示針5以該量角器1的圓心為軸，在該角度盤1的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度。
所述的阻尼鉸鏈和自由鉸鏈，其由穿過半圓量角器圓心處的軸心螺栓7通過角度盤固定螺母8，墊片9，錨桿指示針6，彈簧墊片10，限位螺母11，墊片12，垂直指示針5，墊片13和限位端頭螺母14依次鉸接而構(gòu)成。
所述的垂直指示針5，其針身適當(dāng)位置處設(shè)有重錘15，其針身兩端設(shè)有指示箭頭。
一種所述錨桿水平傾角測量儀的使用方法該測量儀是用于對施工基坑外傾邊坡處2的錨桿3進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤1的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊坡2面上，并使該角度盤1的盤面置于基坑底平面4的鉛垂面上，再將角度盤1的半圓量角器圓心放在錨桿3的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針6使其與錨桿3的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針6所指示的角度順時(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針5依其重錘15作用而自由下垂，其指示針5所指示的角度順時(shí)針讀數(shù)為θ2；則錨桿3的水平傾斜角度θ3＝90°-θ1+θ2；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿3向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿3向下傾斜。
該測量儀是用于對施工基坑內(nèi)傾邊坡2處的錨桿3進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤1的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊2坡面上，并使該角度盤1的盤面置于基坑底平面4的鉛垂面上，再將角度盤1的半圓量角器圓心放在錨桿3的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針6使其與錨桿3的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針6所指示的角度順時(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針5依其重錘15作用而自由下垂，其指示針5所指示的角度順時(shí)針讀數(shù)為θ2；則錨桿3的水平傾斜角度θ3＝θ2-θ1-90°；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿3向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿3向下傾斜。
本發(fā)明的測量儀具體應(yīng)用實(shí)例如下表1在某住宅小區(qū)工程深基坑支護(hù)工程中，采用本發(fā)明對錨桿水平傾斜角度進(jìn)行10個(gè)測點(diǎn)的測量和計(jì)算，其數(shù)據(jù)如表1表1 錨桿水平傾斜角度測量實(shí)施例 單位度

注設(shè)計(jì)要求水平傾角為20°，允許偏差為3％。通過對錨桿水平傾斜角度10個(gè)測點(diǎn)的測量，證明本發(fā)明的測量儀完全符合深基坑工程中錨桿的水平測量要求。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都會(huì)理解，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，對于上述實(shí)施例進(jìn)行修改，添加和替換都是可能的，其都沒有超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種錨桿水平傾角測量儀，其包括由與半圓量角器直角邊和直尺連體組成的角度盤，在該角度盤的半圓量角器上雙向設(shè)置兩排0--180°的角度刻度，其特征在于在該角度盤的半圓量角器圓心處通過阻尼鉸鏈和自由鉸鏈依次鉸接有錨桿指示針和垂直指示針；錨桿指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；垂直指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述錨桿水平傾角測量儀，其特征在于所述的阻尼鉸鏈和自由鉸鏈，其由穿過半圓量角器圓心處的軸心螺栓通過角度盤固定螺母，墊片，錨桿指示針，彈簧墊片，限位螺母，墊片，垂直指示針，墊片和限位端頭螺母依次鉸接而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述錨桿水平傾角測量儀，其特征在于所述的垂直指示針，其針身適當(dāng)位置處設(shè)有重錘，其針身兩端設(shè)有指示箭頭。
4.一種如權(quán)利要求1所述錨桿水平傾角測量儀的使用方法，其特征在于該測量儀是用于對施工基坑外傾邊坡處的錨桿進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊坡面上，并使該角度盤的盤面置于鉛垂面上，再將角度盤的半圓量角器圓心放在錨桿的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針使其與錨桿的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針依其重錘作用而自由下垂，其指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ2；則錨桿的水平傾斜角度θ3＝90°-θ1+θ2；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿向下傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述錨桿水平傾角測量儀的使用方法，其特征在于該測量儀是用于對施工基坑內(nèi)傾邊坡處的錨桿進(jìn)行水平傾角的測量，首先將角度盤的直尺邊順坡緊靠在施工基坑邊坡面上，并使該角度盤的盤面置于鉛垂面上，再將角度盤的半圓量角器圓心放在錨桿的軸線上，轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿指示針使其與錨桿的軸線方向一致，此時(shí)錨桿指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ1；垂直指示針依其重錘作用而自由下垂，其指示針?biāo)甘镜慕嵌软槙r(shí)針讀數(shù)為θ2；則錨桿的水平傾斜角度θ3＝θ2-θ1-90°；當(dāng)θ3為正值時(shí)，表明錨桿向上傾斜，當(dāng)θ3為負(fù)值時(shí)，表明錨桿向下傾斜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錨桿水平傾角測量儀及其使用方法，其包括由與半圓量角器直角邊和直尺連體組成的角度盤，在該角度盤的半圓量角器上雙向設(shè)置兩排0－－180°的角度刻度。在該角度盤的半圓量角器圓心處通過阻尼鉸鏈和自由鉸鏈依次鉸接有錨桿指示針和垂直指示針；錨桿指示針以該量角器的圓心為軸，在該角度盤的盤面上阻尼旋轉(zhuǎn)指示角度；垂直指示針在該角度盤的盤面上自由旋轉(zhuǎn)指示角度。該測量儀結(jié)構(gòu)簡單，其用于對施工基坑內(nèi)、外傾邊坡處的錨桿進(jìn)行水平傾角的測量，不僅能夠測出垂直和平整坡面上的錨桿水平傾斜角度，而且能夠方便地測量非垂直且不平整坡面上錨桿的水平傾斜角度；而且使用方法要不受外界自然條件和施工用電的影響，使用方便、快捷。
文檔編號G01C9/00GK1818549SQ20061004332
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者許婷華, 李華軍, 畢泗平 申請人:中國海洋大學(xué)