专利名称：测量对中装置的制作方法
技术领域：
本发明属于精密工程测量领域中的测量仪器连接固定装置，特别是涉及精密对中
装置，适用于高速铁路、大坝监测等精密工程测量领域。尤其是在高速铁路施工中，能替代
路基、桥梁、隧道中所有基础平面控制网CPI、线路控制网CPII、轨道控制网CPIII的所有 测量标志，以及一、二等精密水准测量中的测量标志，并能通过简单的安装，就可以解决GPS 卫星定位系统、全站仪、经纬仪、测距仪、反射棱镜、测量觇标和水准尺等测量设备的精密连 接和对中置平问题。
背景技术：
公知的测量仪器对中方式是利用垂球或光学对中器。顾及对中误差、设备连接及 制造误差等因素，所要求的仪器或棱镜几何中心或GPS天线相位中心的重复对中精度在 2 5mm。欲提高对中 精度，就要用强制对中装置。在高速铁路工程中，为保证轨道的高平 顺性，不仅需要精度为厘米和毫米级的勘测、施工、运营三网一体的精密控制网，还需要点 间密度很大且精度为毫米和亚毫米级的轨道控制网。利用精密仪器和常规对中方式可以解 决精密控制网的测量问题，但要解决轨道控制网测量问题，以及轨道控制网与精密控制网 的联测问题，就必须采用强制对中装置。这又带来了新的问题。公知的强制对中装置体积 很大，安装十分复杂，制造和安装价格都很昂贵，难以大量采用。高速铁路施工中，轨道控制 网点数量庞大，且安装位置有限，限差要求严格，采用公知的强制对中装置很不现实，为此， 专门设计了一套通用型多功能精密强制对中装置。

发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种测量对中装置，具有功能齐全，通用性 强； 安装方便，耐腐蚀，不额外占用空间，制造简单，造价低廉的特点。
本发明的技术解决方案是测量对中装置，包括预埋件，其特征是它还包括转接
装置，所述的转接装置下端与预埋件连接，上端与测量仪器连接。 本发明与现有技术相比具有如下优点本发明所述的测量对中装置可以代替几乎 所有公知的平面、高程测量标志和强制对中测量标志，功能齐全，属通用性装置；本发明所 述的多功能强制对中装置的永久埋设部分防腐防锈，外露端与埋设介质平齐，不仅易于保 护，并且不用担心浸入设计限界；本发明所述的多功能强制对中装置只包含三个整件，三颗 小螺栓， 一个防尘盖，设计简练，制造简单，造价不足公知的强制对中装置的1/10，且安装简 便，可以一次完成，安装成本不足公知的强制对中装置安装成本的1/10。


图1是本发明中预埋件、防尘盖、转接头、转接盘、转接杆的装配图；
图2是本发明中的预埋件主视剖视 图3是图2所示预埋件的防尘盖主视图；
图4是本发明中的转接头主视图；
图5是本发明中的转接盘主视图；
图6是图5的俯视图；
图7是本发明中的转接杆主视图。 1为预埋件、2为螺孔、3为圆柱形螺母套筒、4为集尘腔、5为金属杆同轴连接体、6 为"十"字刻丝、7为转接头螺栓、8为转接头圆柱体上表面、9为转接头圆柱体、10为转接头 圆柱体下表面、11为转接头下螺栓、12为防尘盖吊装孔、13为防尘盖、14为转接盘上螺栓、 15为转接盘圆盘、16为转接盘圆柱体、17为转接盘下螺栓、18为转接盘调整螺栓、19为接 口段、20为转接杆杆体、21为转接杆杆体、22为杆体下表面、23为转接杆下螺栓、24为减重 孔、25为转接盘螺孔、26为转接头、27为转接盘、28为转接杆。
具体实施例方式
本发明是一套可替代几乎所有公知的普通测量和精密测量中的普通标志和精密 标志的强制对中装置。共有预埋件、防尘盖、转接头、转接盘和转接杆五部分组成。各部分 组成如下 如图2所示所述预埋件1由内刻5/8-11UNEF-2B螺孔2的①30圆柱形螺母套筒 3，下部为①12金属杆同轴连接体5连接而成。圆柱形螺母套筒为不锈钢材质，内部刻蚀集 尘腔4，有灰尘、沙粒落入时不影响正常使用。使用时，预埋件埋入被测介质(如钢筋砼观测 墩、高速铁路防护墙顶、隧道水沟顶面等)，其预埋件1的顶面与介质平齐，不侵限，不额外 占用空间。通过简便埋设，可使预埋件1的顶面的置平精度达到3 6角分。金属杆同轴 连接体5起配重和加固作用，并且与圆柱形螺母套筒3同轴同材质。圆柱形螺母套筒3外 侧中间刻槽，提高锚固力。所述金属杆同轴连接体5外侧轧花或对称刻槽，提高锚固力。
如图3所示所述防尘盖13由工程塑料或尼龙棒制作，防尘盖13刻制 5/8-llUNEF-2A螺丝，不测量时，防尘盖13旋入预埋件1的螺孔2内，起到防尘、防水作用。 在防尘盖13中心钻①1防尘盖吊装孔12，其作用是在安装预埋件时连接锤球线。
如图4所示所述转接头26由①25耐腐蚀金属材料整体加工而成，用于连接测量 设备和预埋件。转接头26由①25耐腐蚀金属材料整体加工而成，由转接头螺栓7、转接头 圆柱体9和转接头螺栓11组成，转接头螺栓7和转接头螺栓11刻制5/8-11UNEF-2A螺丝。 转接头螺栓7的顶部磨制成半球状，用于设立水准尺，顶端有"十"字刻丝6，用作普通测量 的平面标志点。转接头圆柱体上表面8和转接头圆柱体下表面IO平行且与旋转轴垂直。转 接头圆柱体下表面10与顶端"十"字刻丝6长度为定值32mm。所述转接头螺栓11可旋入 预埋件1的螺孔2中，旋入后，预埋件1的顶面与转接头圆柱体下表面IO密贴，密贴面与所 述转接头顶端高度固定。所述转接头螺栓7可直接连接并强制对中式固定GPS卫星定位系 统天线，或通过测量仪器基座连接并强制对中式固定测量设备如GPS卫星定位系统天线、 全站仪、经纬仪、测距仪、反射棱镜、测量觇标等。 如图5、图6所示所述转接盘27由①165铝棒整体加工并进行阳极氧化处理。转 接盘上螺栓14和转接盘下螺栓17刻制5/8-11UNEF-2A螺丝。转接盘上螺栓14用于连接 测量仪器基座，转接盘下螺栓17通过螺孔2连接预埋件。转接盘圆盘15的外缘均布6个M6转接盘螺孔25，每间隔1个转接盘螺孔25旋入一根M6转接盘调整螺栓18。因为打了 6 个转接盘螺孔25，所以在任何时候转接盘调整螺栓18都不会影响对测量仪器基座的操作。 6个减重孔24的作用是减轻重量。 如图7所示所述转接杆28自下而上依次由同轴的转接杆下螺栓23、转接杆杆体 21、20以及接口段19连接组成，杆体下表面22与杆体垂直。所述转接杆28由①25不锈 钢棒整体加工而成。转接杆下螺栓23刻制5/8-11UNEF-2A螺丝，可以旋入预埋件1的螺孔 2中，接口段19为连接卡口，用于连接反射棱镜或测量觇标，其规格和尺寸根据所用反射棱 镜或测量觇标而定(图7所示接口段19适用于徕佧系列测量仪器)，通过改变转接杆杆体 20、21的长度，加上一个固定的高差后，可将高程转化到反射棱镜或测量觇标的几何中心， 达到三维对中的目的，确保反射棱镜或测量觇标的几何中心到杆体下表面22的距离为定 值160mm。 本发明是这样使用的 (1)作为普通平面测量标志和精密水准测量标志 从预埋件1上旋下防尘盖13，将转接头26的转接头下螺栓11旋入预埋件1的螺 孔2内，使预埋件1的顶面与转接头圆柱体下表面IO密贴。这时，转接头顶端"十"字刻丝 6可作为普通平面测量标志，用于常规方法设站，点位重复设置精度优于±0. 05mm ;转接头 顶端圆头可作为精密水准测量标志，重复设置精度优于±0. Olmm。
(2)作为强制对中标志 从预埋件1上旋下防尘盖13，将转接头下螺栓11旋入预埋件的螺孔2内，使预埋 件1的顶面与转接头圆柱体下表面10密贴。有两种强制对中方法 a、GPS测量时，直接将转接头螺栓7旋入GPS卫星定位系统的天线中，GPS卫星天 线相位中心的强制对中精度优于±0. 20mm(考虑预埋件l的顶面的最大安置误差，按120mm 高度计算，测量型GPS天线相位中心都不会超过120mm)。这种误差在GPS测量中是可以忽 略不计的。 b、将转接头螺栓7旋入测量仪器基座并紧固，通过测量仪器基座，可以连接GPS卫 星定位系统天线、全站仪、经纬仪、测距仪、反射棱镜、测量觇标等。基座整平后，测量设备强 制对中精度优于士0.05mm。这种误差在精密测量中是可以忽略不计的。
(3)在风中或震动环境中作为强制对中标志 从预埋件1上旋下防尘盖13，将转接盘下螺栓17旋入预埋件的螺孔2内，使预埋 件1的顶面与转接盘圆柱体16密贴，再将转接盘上螺栓14旋入测量仪器基座，使测量仪器 基座底面与转接盘圆盘15的上表面密贴。调整转接盘上的三颗转接盘调整螺栓18，使转接 盘圆盘15牢固支撑于被测介质表面。通过测量仪器基座，可以连接GPS卫星定位系统天线、 全站仪、经纬仪、测距仪、反射棱镜、测量觇标等。基座整平后，强制对中精度优于±0. 05mm。
(4)作为高速铁路轨道控制网CPIII的标志 从预埋件1上旋下防尘盖13，将转接杆下螺栓23旋入预埋件的螺孔2内，使预埋 件l的顶面与杆体下表面22密贴。通过转接杆的接口段19连接反射棱镜或测量觇标。采 用这种强制对中方法，点位垂直偏差不超过±0. 28mm(考虑预埋件1的顶面的最大安置误 差，按160mm高度计算)；被强制对中的反射棱镜或测量觇标几何中心的重复设置精度平 面位置优于±0. 10mm(转接杆旋紧后，富裕旋转量小于45。)，高度优于士0.014mm(加工精度的V^倍)，远远满足高速铁路轨道控制网CPIII对点位的精度要求。利用(l)所述的 方法进行水准测量时，高程测量成果加上128mm后，可直接转化到所述反射棱镜或测量觇 标的几何中心，因此可以提供三维坐标。
权利要求
测量对中装置，包括预埋件(1)，其特征是它还包括转接装置，所述的转接装置一端与预埋件连接，另一端与测量仪器连接。
2. 根据权利要求l所述的测量对中装置，其特征是，所述的转接装置包括转接头(26)、转接盘(27)和转接杆(28)。
3. 根据权利要求2所述的测量对中装置，其特征是，所述转接头(26) —端连接测量设备，另一端连接预埋件，由转接头螺栓(7)、转接头圆柱体(9)和转接头下螺栓(11)组成，由耐腐蚀金属材料整体加工而成，所述的转接头下螺栓(11)和转接头螺栓(7)都刻制5/8-llUNEF-2A螺丝，所述的转接头螺栓(7)的顶部磨制成半球状，用于设立水准尺，顶端有用作普通测量的平面标志点的"十"字刻丝(6)，转接头圆柱体上表面(8)和转接头圆柱体下表面(10)平行且与旋转轴垂直。
4. 根据权利要求2所述的测量对中装置，其特征是，所述的转接盘(27)有转接盘上螺栓(14)和转接盘下螺栓(17)，转接盘圆盘(15)的外缘均布转接盘螺孔(25)，每间隔1个转接盘螺孔(25)旋入转接盘调整螺栓(18)，所述的转接盘(27)由铝棒整体加工并进行阳极氧化处理，所述的转接盘上螺栓(14)和转接盘下螺栓(17)亥lj制5/8-llUNEF-2A螺丝，所述的转接盘上螺栓(14)用于连接测量仪器基座，所述的转接盘下螺栓(17)通过螺孔(2)连接预埋件。
5. 根据权利要求2所述的测量对中装置，其特征是，所述的转接杆(28)自下而上依次由同轴的转接杆下螺栓(23)、转接杆杆体(21) 、(20)以及接口段(19)连接组成，杆体下表面(22)与杆体垂直，所述转接杆(28)由不锈钢棒整体加工而成，用于连接反射棱镜或测量觇标。
6. 根据权利要求l所述的测量对中装置，其特征是，所述的预埋件(l)由圆柱形螺母套筒(3)和金属杆同轴连接体(5)连接而成，所述的圆柱形螺母套筒(3)内刻螺孔(2)，外侧中间刻槽，所述的金属杆同轴连接体(5)外侧轧花或对称刻槽，所述的预埋件(1)顶面与介质平齐。
7. 根据权利要求6所述的测量对中装置，其特征是，所述的圆柱形螺母套筒(3)下部有集尘腔(4)。
8. 根据权利要求l所述的测量对中装置，其特征是，它还包括防尘盖(13)，所述的防尘盖(13)上有防尘盖吊装孔(12)。
9. 根据权利要求4所述的测量对中装置，其特征是，所述的转接盘(27)有起减轻重量的减重孔(24)。
10. 根据权利要求1所述的测量对中装置，其特征是，所述的测量仪器可以是GPS卫星定位系统天线、全站仪、经纬仪、测距仪、反射棱镜、测量觇标。
全文摘要
测量对中装置，属于精密工程测量领域中的测量仪器强制对中装置。包括预埋件1，其特征是它还包括防尘盖13和转接装置，所述的转接装置包括转接头26、转接盘27、转接杆28；所述的转接装置下端与预埋件连接，上端与测量仪器连接。本发明具有功能齐全，通用性强；安装方便，耐腐蚀，不额外占用空间，制造简单，造价低廉的特点。
文档编号G01C15/08GK101788292SQ20101010431
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者习仲伟, 刘宏, 张玉军, 徐万鹏, 李安杰, 许传波, 谷永磊, 赵国堂, 鲁科学 申请人:中铁十五局集团有限公司