专利名称：一种垂向引测装置及其引测方法
技术领域：
本发明涉及水库大坝上的测量设备，具体地说是一种垂向引测装置及其引测方法。
背景技术：
随着技术的进步和管理水平的不断提高，数字水准仪已成为很多水库在测量方面应用比较多的仪器。
水库坝工上常有铅垂面结构，为了坝工安全监测尤其是变形监测的需要，通常采用塔尺或普通钢尺与光学水准仪进行人工读数测量；而对于近年来出现的带有条形数码的铟钢尺在这种结构中(特别是当高差大于尺长时)无法发挥作用，或者说在这种特定的坝工结构中，条形水准条码尺与数字水准仪发挥不了其电子测量的作用与精度，只能沿用常规光学仪器人工读数测量，造成资源上的浪费，增加了劳动强度和测量成本。发明内容
为了解决条形水准条码尺与数字水准仪在受约束的大落差垂向坝工结构中发挥不了电子测量作用的问题，本发明的目的在于提供一种垂向引测装置及其引测方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
本发明的引测装置在被测的铅垂墙面上分别安装有施测梯及受测梯，施测梯上设有多个用于放置数字水准仪的施测台；在靠近受测梯的铅垂墙面上由下至上安装有多个测点，水准条码尺在测试时放置于测点上。
其中最下面的施测台距底面的距离、最上面的施测台距顶面的距离、各施测台之间的距离、相邻测点间的高度以及数字水准仪视线在水准条码尺最低点与最高点之间的位置均小于水准条码尺的长度；所述测点分为两列，相邻两测点交错设置，在每个测点的上方分别设有防止水准条码尺倾倒的护尺钢筋；护尺钢筋为钩形，一端固定在铅垂墙面上，另一端为弯钩，弯钩与铅垂墙面之间留有供水准条码尺进入的空间；所述测点上设有防止水准条码尺滑脱的护台；护台为弧形，两端固定在铅垂墙面上。
本发明的引测方法为
在被测的铅垂墙面上安装多个测点，将水准条码尺从最底端的测点开始放置，用同一数字水准仪测出水准条码尺分别放在两相邻测点上的读数，两读数值相减得出两相邻测点之间的高度差；依次测出剩下两相邻测点之间的高度差，将各高度差值相加即得出被测铅垂墙面最上端与最下端的高度差。
具体步骤为
A.将水准条码尺放在铅垂墙面最下面的起测点的护台上，由施测梯上的最下端的第一个施测台上的数字水准仪测出水准条码尺的读数；
B.将水准条码尺放到第二测点的护台内，由同一数字水准仪测出水准条码尺在第二测点上的读数，将第一次测出的读数减去第二次测出的读数，即得出第二测点与起测点之间的高度差；
C.再由第二施测台上的数字水准仪测出水准条码尺在第二测点上的读数；
D.将水准条码尺移到第三测点的护台上，由第二施测台上的数字水准仪再测出水准条码尺在第三测点上的读数，将两读数相减，得出第三测点与第二测点之间的高度差；
E.铅垂墙面上的剩下的测点按上述操作分别测出两相邻测点之间的高度差；
F.最上端的测点距铅垂墙面顶面之间的高度差是先在最上端的施测台上用数字水准仪测出水准条码尺在最上端测点时的刻度，然后在铅垂墙面的顶面上再安装一个测点，将水准条码尺放置在该测点；顶面上放带有数字水准仪的三角架，通过三角架上的数字水准仪测出顶面测点上水准条码尺的刻度；然后将这两个刻度相减，得出最上端的测点距铅垂墙面顶面之间的高度差；
G.将所有高度差相加，得出被测铅垂墙面的总高度。
本发明的优点与积极效果为
1.本发明引测装置采用贴墙式测点结构，不占用额外空间，测量作业时也只占用水准条码尺尺宽的空间。
2.本发明引测装置的施测梯和受测梯在铅垂墙面上安装，可借助于现有爬梯，节省工程投资。
3.本发明引测装置的水准条码尺通过护尺钢筋和护台得到有效保护，不会发生倾倒及滑脱的现象。
4.本发明引测装置的测点安装方便，只需要沿受测梯打入墙体内几个带测点头的钢筋，即可实现引测。
5.本发明引测装置的测点可用普通碳钢筋加工制作，用材省，不易被破坏，适合水库现场的野外环境应用，不受四季野外连续变化的气候条件影响，如雨、雪、冰、霜、露、雾、 风、夜间及有腐蚀的恶劣天气等。
6.本发明引测装置可使受约束的大落差垂向坝工结构中数字水准仪实现同断面高程传递测量。
7.本发明引测装置安装于野外，在常年无人看护的情况下，也能经受较强外力作用不易受到损坏。
8.本发明的引测方法操作简单，测量准确，实用成本低。
9.本发明适用范围广，还可应用于其它相关领域，保护力度大，效果好。


图1为本发明引测装置的结构示意图之一；
图2为本发明引测装置的结构示意图之二 ；
图3为图1中护台使用时的俯视图4为图3中护台的侧视图5为图1中护尺钢筋的俯视其中1为施测梯，2为施测台，3为数字水准仪，4为铅垂墙面，5为受测梯，6为起测点，7为水准条码尺，8为护台，9为第二测点，10为护尺钢筋，11为第三测点，12为第四测点，13为三角架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示，本发明的垂向引测装置在被测的铅垂墙面4上分别安装有施测梯1及受测梯5，便于测量人员上下进行安装；施测梯1上设有多个用于放置数字水准仪3 的施测台2，在靠近受测梯5的铅垂墙面4上由下至上安装有多个测点(图1中为四个测点)，水准条码尺7在测量时放置于测点上。在施测梯1上最下面的施测台距底面的距离、 最上面的施测台距顶面的距离及各施测台之间的距离均小于水准条码尺7的长度。各测点分为两列，相邻两测点交错设置，在每个测点的上方分别设有护尺钢筋10。如图5所示，护尺钢筋10为钩形，一端固定在铅垂墙面4上，另一端为弯钩，弯钩与铅垂墙面4之间留有供水准条码尺7进入的空间；护尺钢筋10与铅垂墙面4之间的空间可以容置水准条码尺7， 防止水准条码尺7倾倒。各测点上设有防止水准条码尺滑脱的护台8，如图3、图4所示，护台8为弧形，两端固定在铅垂墙面4上，护尺钢筋10与铅垂墙面4之间的空间可以容置水准条码尺7，防止水准条码尺7滑脱。护台8还具有一底面，测点安装在底面上，在底面上开有排水孔，可防止积水产生的不良效果。
本发明的引测方法为
在被测的铅垂墙面4上安装多个测点，将水准条码尺7从最底端的测点开始放置， 用同一数字水准仪3测出水准条码尺分别放在两相邻测点上的读数，两读数相减得出两相邻测点之间的高度差；依次测出剩下两相邻测点之间的高度差，将各高度差值相加即得出被测铅垂墙面4最上端与最下端的高度差。
具体步骤如下
A.通过上下受测梯5依次安装各测点，在施测端安装施测梯1，并在施测梯1上安装施测台2，形成与受测端的对应；
B.首先，在施测梯1最下端的第一个施测台上安放数字水准仪，将水准条码尺放在铅垂墙面4最下面的起测点6的护台上，由施测梯1上的最下端的第一个施测台上的数字水准仪自动测读水准条码尺的读数(下段值)；
C.将水准条码尺放到第二测点9的护台上，由同一数字水准仪测出水准条码尺在第二测点上的读数(上段值)，将第一次测出的读数减去第二次测出的读数(下段值减去上段值)，即得出第二测点9与起测点6之间的高度差；
D.再在第二施测台上安放数字水准仪，并测出水准条码尺在第二测点9上的读数；
E.将水准条码尺移到第三测点11的护台上，由第二施测台上的数字水准仪再测出水准条码尺在第三测点11上的读数，将两读数相减，得出第三测点11与第二测点9之间的高度差；
F.铅垂墙面4上的剩下的测点按上述操作分别测出两相邻测点之间的高度差；
G.最上端的测点距铅垂墙面4顶面之间的高度差是先在最上端的施测台上用数字水准仪测出水准条码尺在最上端测点时的刻度，然后在铅垂墙面4的顶面上再安装一个测点，将水准条码尺放置在该测点；顶面上放带有数字水准仪的三角架13，通过三角架13 上的数字水准仪测出顶面测点上水准条码尺的刻度；然后将这两个刻度相减，得出最上端的测点距铅垂墙面4顶面之间的高度差；
H.将所有高度差相加，得出被测铅垂墙面4的总高度。
本发明的测点可用普通碳钢筋加工制作，用材省，不易被破坏，适合水库现场的野外环境应用。
权利要求
1.一种垂向引测装置，其特征在于在被测的铅垂墙面(4)上分别安装有施测梯(1) 及受测梯(5)，施测梯(1)上设有多个用于放置数字水准仪(3)的施测台( ；在靠近受测梯(5)的铅垂墙面(4)上由下至上安装有多个测点，水准条码尺(7)在测试时放置于测点上。
2.按权利要求1所述的垂向引测装置，其特征在于最下面的施测台距底面的距离、最上面的施测台距顶面的距离、各施测台之间的距离、相邻测点间的高度以及数字水准仪视线在水准条码尺最低点与最高点之间的位置均小于水准条码尺(7)的长度。
3.按权利要求1所述的垂向引测装置，其特征在于所述测点分为两列，相邻两测点交错设置，在每个测点的上方分别设有防止水准条码尺倾倒的护尺钢筋(10)。
4.按权利要求3所述的垂向引测装置，其特征在于所述护尺钢筋(10)为钩形，一端固定在铅垂墙面(4)上，另一端为弯钩，弯钩与铅垂墙面(4)之间留有供水准条码尺(7)进入的空间。
5.按权利要求1所述的垂向引测装置，其特征在于所述测点上设有防止水准条码尺滑脱的护台(8)。
6.按权利要求5所述的垂向引测装置，其特征在于所述护台(8)为弧形，两端固定在铅垂墙面⑷上。
7.按权利要求1至6任一权利要求所述垂向引测装置的引测方法，其特征在于在被测的铅垂墙面(4)上安装多个测点，将水准条码尺(7)从最底端的测点开始放置，用同一数字水准仪⑶测出水准条码尺分别放在两相邻测点上的读数，两读数值相减得出两相邻测点之间的高度差；依次测出剩下两相邻测点之间的高度差，将各高度差值相加即得出被测铅垂墙面(4)最上端与最下端的高度差。
8.按权利要求7所述的引测方法，其特征在于具体步骤为A.将水准条码尺放在铅垂墙面(4)最下面的起测点(6)的护台上，由施测梯(1)上的最下端的第一个施测台上的数字水准仪测出水准条码尺的读数；B.将水准条码尺放到第二测点(9)的护台内，由同一数字水准仪测出水准条码尺在第二测点上的读数，将第一次测出的读数减去第二次测出的读数，即得出第二测点(9)与起测点(6)之间的高度差；C.再由第二施测台上的数字水准仪测出水准条码尺在第二测点(9)上的读数；D.将水准条码尺移到第三测点(11)的护台上，由第二施测台上的数字水准仪再测出水准条码尺在第三测点(11)上的读数，将两读数相减，得出第三测点(11)与第二测点(9) 之间的高度差；E.铅垂墙面(4)上的剩下的测点按上述操作分别测出两相邻测点之间的高度差；F.最上端的测点距铅垂墙面(4)顶面之间的高度差是先在最上端的施测台上用数字水准仪测出水准条码尺在最上端测点时的刻度，然后在铅垂墙面的顶面上再安装一个测点，将水准条码尺放置在该测点；顶面上放带有数字水准仪的三角架(13)，通过三角架 (13)上的数字水准仪测出顶面测点上水准条码尺的刻度；然后将这两个刻度相减，得出最上端的测点距铅垂墙面(4)顶面之间的高度差；G.将所有高度差相加，得出被测铅垂墙面的总高度。
全文摘要
本发明涉及水库大坝上的测量设备，具体地说是一种垂向引测装置及其引测方法，装置为在被测的铅垂墙面上分别安装有施测梯及受测梯，施测梯上设有多个用于放置数字水准仪的施测台；在靠近受测梯的铅垂墙面上由下至上安装有多个测点，水准条码尺在测量时放置于测点上；方法为在被测的铅垂墙面上安装多个测点，将水准条码尺从最底端的测点开始放置，用同一数字水准仪测出水准条码尺分别放在两相邻测点上的读数，两读数值相减得出两相邻测点之间的高度差；依次测出剩下两相邻测点之间的高度差，将各高度差值相加即得出被测铅垂墙面最上端与最下端的高度差。本发明装置结构简单、不受气候影响，保护效果好；本发明的方法操作简单，成本低，测量准确。
文档编号G01C5/00GK102538748SQ20101061622
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者于国梁, 伊晓东, 倪娜娜, 刘仔旭, 刘德亮, 刘恒, 刘波, 周大鹏, 庞毅, 张春哲, 彭凯忠, 李延超, 杜丽杰, 杨玉光, 王嵩, 王长海, 田作佳, 赵琳, 赵越, 郭强, 郭晓亮, 马传波, 马广明, 马涛, 马艳霞, 高峰, 魏鸣冬 申请人:辽宁省水利水电科学研究院