專利名稱：一種利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)及測量方法。
背景技術(shù)：
目前，我國城市內(nèi)大多數(shù)的橋梁建設(shè)都是采用各種形式的棚架法進(jìn)行原位現(xiàn)澆施エ。在施工過程中，為了確保棚架的整體穩(wěn)定性，滿足梁體澆筑施工的安全要求，往往先采取預(yù)壓的方式對(duì)棚架進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)觀測棚架的變形，以保證梁體施工線型與設(shè)計(jì)線型一致。
以往棚架變形的觀測通常采用人工觀測的方式進(jìn)行，例如在梁底模板下懸掛垂直設(shè)置的木條，木條下端距地面O. 2m，觀測時(shí)測量木條上選取為基準(zhǔn)刻度線的變化，以此來確定沉降變化，這種施工測量方法的缺點(diǎn)是觀測一次的時(shí)間長，而且由于木條的長厚比較大，因此在空中容易擺動(dòng)，并且觀測準(zhǔn)確性差，誤差較大，同時(shí)人為測量操作偶爾還會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，這些因素最終都會(huì)影響梁體施工線型與設(shè)計(jì)線型是否一致。另外，這種測量方法無法有效預(yù)防在預(yù)壓過程中棚架垮塌現(xiàn)象的發(fā)生，更無法做到橋梁使用過程中梁底的變形觀測。因此，需要ー種新的觀測方法及設(shè)備以滿足橋梁底部變形的觀測。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供ー種操作簡單、施工安全性高，并且施エ效果好的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)由梁底沉降變化測量裝置和地面沉降變化測量裝置構(gòu)成；所述的梁底沉降變化測量裝置包括多個(gè)激光測距儀、多個(gè)棱鏡、數(shù)據(jù)處理終端和計(jì)算機(jī)；其中多個(gè)激光測距儀相隔距離懸掛在位于梁體底部的底梁模板上多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)下方，其上安裝有無線信號(hào)發(fā)射器、激光發(fā)射器和電池，并且激光發(fā)射器上的激光發(fā)射ロ朝下；位于每個(gè)激光測距儀正下方的混凝土墊層(地面)上安裝有一個(gè)鏡面朝上的棱鏡；數(shù)據(jù)處理終端與激光測距儀之間采用無線方式相連，而計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理終端之間則采用數(shù)據(jù)線相接；所述的地面沉降變化測量裝置包括水平激光發(fā)射器和多個(gè)標(biāo)尺；其中水平激光發(fā)射器通過固定支架安裝在位于支撐腳手架外側(cè)的混凝土墊層上；多個(gè)標(biāo)尺分別通過下端位于混凝土墊層中的多根預(yù)埋標(biāo)桿相隔距離直立安裝在支撐腳手架外側(cè)，并且水平激光發(fā)射器發(fā)射出的激光束能夠投射在標(biāo)尺上。所述的激光測距儀通過螺桿安裝在底梁模板上，其中螺桿的下端與激光測距儀的頂面相連，上部貫穿設(shè)置在底梁模板上的開孔內(nèi)，螺桿的上部罩有套筒，套筒的下端與底梁模板固定在一起。所述的棱鏡通過預(yù)埋桿安裝在混凝土墊層上。本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)是利用其上的梁底沉降變化測量裝置測量橋梁底部相對(duì)于地面之間的變形數(shù)據(jù)，同時(shí)利用地面沉降變化測量裝置測量地面沉降變化數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，由此來確定施工過程中不同階段橋梁底部的變形情況，這樣不僅能夠降低測量時(shí)間，而且準(zhǔn)確性高、誤差小，因此有助于提聞橋梁的施工質(zhì)量。


圖I為本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)中梁底沉降測量裝置構(gòu)成示意圖。圖2為圖I示出的梁底沉降測量裝置中激光測距儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I示出的梁底沉降測量裝置中激光測距儀部位結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖I示出的梁底沉降測量裝置中棱鏡部位結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為施工過程中本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖I-圖5所示，本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)由梁底沉降變化測量裝置和地面沉降變化測量裝置構(gòu)成；所述的梁底沉降變化測量裝置包括多個(gè)激光測距儀I、多個(gè)棱鏡2、數(shù)據(jù)處理終端4和計(jì)算機(jī)6 ;其中多個(gè)激光測距儀I相隔距離懸掛在位于梁體20底部的底梁模板21上多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)下方，其上安裝有無線信號(hào)發(fā)射器11、激光發(fā)射器12和電池10，并且激光發(fā)射器12上的激光發(fā)射ロ朝下；位于每個(gè)激光測距儀I正下方的混凝土墊層7 (地面)上安裝有一個(gè)鏡面朝上的棱鏡2 ;數(shù)據(jù)處理終端4與激光測距儀I之間采用無線方式相連，而計(jì)算機(jī)6和數(shù)據(jù)處理終端4之間則采用數(shù)據(jù)線5相接；所述的地面沉降變化測量裝置包括水平激光發(fā)射器18和多個(gè)標(biāo)尺15 ;其中水平激光發(fā)射器18通過固定支架17安裝在位于支撐腳手架19外側(cè)的混凝土墊層7上；多個(gè)標(biāo)尺15分別通過下端位于混凝土墊層7中的多根預(yù)埋標(biāo)桿14相隔距離直立安裝在支撐腳手架19外側(cè)，并且水平激光發(fā)射器18發(fā)射出的激光束能夠投射在標(biāo)尺15上。所述的激光測距儀I通過螺桿9安裝在底梁模板21上，其中螺桿9的下端與激光測距儀I的頂面相連，上部貫穿設(shè)置在底梁模板21上的開孔內(nèi)，螺桿9的上部罩有套筒8，套筒8的下端與底梁模板21固定在一起。所述的棱鏡2通過預(yù)埋桿13安裝在混凝土墊層7上。當(dāng)需要利用本發(fā)明提供的系統(tǒng)測量橋梁底部的變形時(shí)，首先利用多個(gè)激光測距儀I上的激光發(fā)射器12以固定頻率向下發(fā)射激光束，以測定橋梁底部與地面之間的距離，該光束將直接照射在位于其下方的棱鏡2上，棱鏡2再將該光束向上反射，然后激光發(fā)射器12將記錄下光束一次往返所產(chǎn)生的相位延遲，計(jì)算出相對(duì)距離，并通過無線信號(hào)發(fā)射器11以無線的方式傳輸給數(shù)據(jù)處理終端4，之后數(shù)據(jù)處理終端4將對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分類，并通過數(shù)據(jù)線5傳輸給計(jì)算機(jī)6。在計(jì)算機(jī)6中利用預(yù)先安裝的軟件計(jì)算出各個(gè)施工階段橋梁底部與地面之間的距離變化。與此同時(shí)，利用水平激光發(fā)射器18定時(shí)向外發(fā)射一道水平激光束，工作人員目測該激光束投射在標(biāo)尺15上的刻度變化，從而測定出各階段地面沉降變化數(shù)值，然后將這些各階段地面沉降變化數(shù)值輸入計(jì)算機(jī)6中預(yù)先安裝的軟件中，最后結(jié)合上述自動(dòng)采集的各階段橋梁底部與地面之間的距離變化數(shù)據(jù)就可以自動(dòng)計(jì)算出橋梁底部最終沉降變化及橋梁底部最終標(biāo)高變化情況。同吋，計(jì)算機(jī)6還可以將各階段橋梁底部 的變形情況以三維動(dòng)畫形式直觀地顯示出來。
權(quán)利要求
1.一種利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)由梁底沉降變化測量裝置和地面沉降變化測量裝置構(gòu)成；所述的梁底沉降變化測量裝置包括多個(gè)激光測距儀(I)、多個(gè)棱鏡(2)、數(shù)據(jù)處理終端(4)和計(jì)算機(jī)￠);其中多個(gè)激光測距儀(1)相隔距離懸掛在位于梁體(20)底部的底梁模板(21)上多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)下方，其上安裝有無線信號(hào)發(fā)射器(11)、激光發(fā)射器(12)和電池(10)，并且激光發(fā)射器(12)上的激光發(fā)射口朝下；位于每個(gè)激光測距儀(I)正下方的混凝土墊層(7)上安裝有一個(gè)鏡面朝上的棱鏡(2);數(shù)據(jù)處理終端(4)與激光測距儀(I)之間采用無線方式相連，而計(jì)算機(jī)(6)和數(shù)據(jù)處理終端(4)之間則采用數(shù)據(jù)線(5)相接；所述的地面沉降變化測量裝置包括水平激光發(fā)射器(18)和多個(gè)標(biāo)尺(15);其中水平激光發(fā)射器(18)通過固定支架(17)安裝在位于支撐腳手架(19)外側(cè)的混凝土墊層(7)上；多個(gè)標(biāo)尺(15)分別通過下端位于混凝土墊層(7)中的多根預(yù)埋標(biāo)桿(14)相隔距離直立安裝在支撐腳手架(19)外側(cè)，并且水平激光發(fā)射器(18)發(fā)射出的激光束能夠投射在標(biāo)尺(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)，其特征在于所述的激光測距儀(I)通過螺桿(9)安裝在底梁模板(21)上，其中螺桿(9)的下端與激光測距儀(I)的頂面相連，上部貫穿設(shè)置在底梁模板(21)上的開孔內(nèi)，螺桿(9)的上部罩有套筒(8)，套筒(8)的下端與底梁模板(21)固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)，其特征在于所述的棱鏡⑵通過預(yù)埋桿(13)安裝在混凝土墊層(7)上。
全文摘要
一種利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)。其由梁底沉降變化測量裝置和地面沉降變化測量裝置構(gòu)成；梁底沉降變化測量裝置包括多個(gè)激光測距儀、多個(gè)棱鏡、數(shù)據(jù)處理終端和計(jì)算機(jī)；地面沉降變化測量裝置包括水平激光發(fā)射器和多個(gè)標(biāo)尺。本發(fā)明提供的利用激光測距的方法測量橋梁底部變形的系統(tǒng)是利用其上的梁底沉降變化測量裝置測量橋梁底部相對(duì)于地面之間的變形數(shù)據(jù)，同時(shí)利用地面沉降變化測量裝置測量地面沉降變化數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，由此來確定施工過程中不同階段橋梁底部的變形情況，這樣不僅能夠降低測量時(shí)間，而且準(zhǔn)確性高、誤差小，因此有助于提高橋梁的施工質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01B11/16GK102679903SQ20121018205
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者張玉柱, 曹凌云, 樊愛魁, 王院淼, 申燁楠, 韓少民 申請(qǐng)人:中鐵六局集團(tuán)北京鐵路建設(shè)有限公司, 中鐵六局集團(tuán)有限公司