适用于不同圆管管径的形心位置标识器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器及其使用方法，属于建筑施工设备技术领域。所述形心位置标识器，包括外施力圈、内施力圈、圆心标识光靶、3个支撑臂、和3个施力连杆，其中，所述内施力圈镶嵌于所述外施力圈内，所述圆心标识光靶固定在所述内施力圈上，所述支撑臂等角度铰接在所述外施力圈上，所述施力连杆一端与所述内施力圈铰接，另一端与所述支撑臂铰接。本发明专利技术提供的形心位置标识器可以适用于不同管径的圆管，具有较好的通用性。本发明专利技术还提供了一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器的使用方法，工序简单、操作方便，能够快速精准确定圆管形心位置，并实现形心位置标识器的重复利用。

【技术实现步骤摘要】
适用于不同圆管管径的形心位置标识器及其使用方法
本专利技术涉及一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器及其使用方法，属于建筑施工设备

技术介绍
在逆作法施工中，竖向受力结构常采用一柱一桩形式，永久格构柱常采用钢管混凝土柱。其中钢管外径根据上部施工荷载的要求有多种尺寸，一般外径介于450mm～850mm不等，钢管长度根据基坑开挖深度也各有不同，长度可达到25m甚至更长。对于承受竖向荷载的细长结构的钢管，对垂直度要求较高。通常在钢管首端固定激光发射器，在钢管尾端设置一个与钢管尺寸匹配的有机玻璃光靶，有机玻璃光靶用于标识钢管形心位置，以钢管首端形心处发射出的激光线指向尾端嵌套的有机玻璃光靶形心(有机玻璃光靶形心位置即钢管形心位置)，然后通过钢管首端的倾角仪测量钢管的倾斜度，并据此调整钢管的垂直度。目前，有机玻璃光靶具有如下不足：(1)有机玻璃光靶只能适用于特定管径的钢管，通配性差；(2)有机玻璃光靶受钢管加工及管口处切割精度的影响，其定位形心的精度不高，甚至由于加工尺寸误差无法嵌套入管口导致无法测量钢管形心。
技术实现思路
针对现有技术中有机玻璃光靶存在的通配性差、受钢管管口切割精度影响大、测量精度低的问题，本专利技术提供了一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器，包括外施力圈、内施力圈、圆心标识光靶、3个支撑臂、和3个施力连杆，其中，所述内施力圈镶嵌于所述外施力圈内，所述圆心标识光靶固定在所述内施力圈上，所述支撑臂等角度铰接在所述外施力圈上，所述施力连杆一端与所述内施力圈铰接，另一端与所述支撑臂铰接。本专利技术提供的形心位置标识器可以适用于不同管径的圆管，具有较好的通用性。本专利技术还提供了一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器的使用方法，工序简单、操作方便，能够快速精准确定圆管形心位置，并实现形心位置标识器的重复利用。为解决以上技术问题，本专利技术包括如下技术方案：一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器，包括：外施力圈，为圆环结构；内施力圈，镶嵌于所述外施力圈内，与所述外施力圈同轴心，所述内施力圈可绕所述轴心相对于所述外施力圈转动；圆心标识光靶，固定在所述内施力圈上，所述圆心标识光靶上标识有圆心，所述内施力圈的轴心穿过所述圆心；3个支撑臂，所述支撑臂一端等角度铰接于所述外施力圈上，另一端为自由端，可绕铰接点在位于所述外施力圈所在平面内转动；以及3个施力连杆，所述施力连杆的一端等角度铰接在所述内施力圈上，另一端与所述支撑臂铰接。优选为，所述外施力圈和所述内施力圈之间设置有弹簧，所述弹簧的一端固定于所述外施力圈上，另一端固定于所述内施力圈上。优选为，所述外施力圈和所述内施力圈之间设置有紧固机构。优选为，所述支撑臂的自由端上设置有支撑胶轮。优选为，所述内施力圈和外施力圈之间设置有滚动机构。优选为，所述外施力圈和所述内施力圈之间设置有限制相对转动角度的限位机构。优选为，所述限位机构包括设置于外施力圈上的限位柱和设置于所述内施力圈上的限位槽，所述限位柱位于所述限位槽内。优选为，所述圆心标识光靶上设置有十字光标。优选为，所述外施力圈为镂空结构，在所述支撑臂对应的位置形成相应缺口。相应地，本专利技术还公开了一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器的使用方法，包括如下步骤：S1.所述形心位置标识器的支撑臂在紧固机构作用下处于闭合状态，将所述形心位置标识器放置于圆管的一端内侧；S2.松开所述紧固机构，在弹簧作用下，所述形心位置标识器的内施力圈与外施力圈相对转动，施力连杆撑开所述支撑臂，所述支撑臂自由端的支撑胶轮支撑于所述圆管的内壁上，圆心标识光靶的圆心为所述圆管的形心；S3.施工完毕后，在所述内施力圈与外施力圈上施加反力，使所述内施力圈转动并带动所述施力连杆移动，从而带动所述支撑臂的自由端闭合，从所述圆管一端取下所述形心位置标识器。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：(1)在内施力圈与外施力圈相对转动过程中，3个支撑臂可以同步运动，3个支撑臂自由端组成的圆形的半径R随之改变，可以使形心位置标识器适应不同内径的圆管，具有较好的通用性；(2)形心位置标识器通过支撑臂的自由端与圆管内壁形成3个接触点，通过3点定位确定圆管形心，对圆管端部加工精度要求较低，由此确定的形心位置精度更高；(3)在内施力圈和外施力圈之间设置弹簧，可以使支撑臂的自由端自动弹出并固定在圆管内壁上，且通过对圆管内壁施加适当作用力，使二者更加牢固。附图说明图1为本专利技术一实施例中的适用于不同圆管管径的形心位置标识器的结构示意图；图2为图1中的适用于不同圆管管径的形心位置标识器的撑开状态示意图。图中标号如下：形心位置标识器100；外施力圈110；通孔一111；卡栓112；内施力圈120；圆心标识光靶130；支撑臂140；通孔二141；支撑胶轮142；施力连杆150。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提供的适用于不同圆管管径的形心位置标识器及其使用方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参阅图1和图2，本实施例中的适用于不同圆管管径的形心位置标识器100，包括外施力圈110、内施力圈120、圆心标识光靶130、3个支撑臂140、和3个施力连杆150。其中，外施力圈110为圆环结构；内施力圈120镶嵌于外施力圈110内，与外施力圈110同轴心，内施力圈120可绕该轴心相对于外施力圈110转动。其中，圆心标识光靶130，固定在内施力圈120上，圆心标识光靶130上标识有圆心，内施力圈120的轴心穿过圆心。其中，3个支撑臂140一端等角度铰接于外施力圈110上，另一端为自由端，可绕铰接点在位于外施力圈110所在平面内转动。3个支撑臂140的的铰接点，位于以外施力圈110的轴心为圆心的圆周上。其中，3个施力连杆150的一端等角度铰接在内施力圈120上，另一端与支撑臂140铰接。3个施力连杆150与内施力圈120的铰接点，位于以内施力圈120的轴心为圆心的圆周上；3个施力连杆150与支撑臂140的铰接点，位于以外施力圈110的轴心为圆心的圆周上。本实施例提供的适用于不同圆管管径的形心位置标识器100，采用“同心圆环驱动”模式，即内施力圈120与外施力圈110之间相对转动，当铰接点A(支撑臂140与外施力圈110的铰接点)与铰接点B(施力连杆150与内施力圈120之间的铰接点)靠近时，施力连杆150驱动3个支撑臂140的自由端同步展开；当铰接点A远离铰接点B时，施力连杆150驱动3个支撑臂140的自由端同步向圆心闭合。同时，本实施例对圆心定位采用“三点定位法”，也就是通过以圆周上三点作为基准，可唯一确定一个圆心。形心位置标识器100的圆心标识光靶130标识的圆心O，3个支撑臂140的自由端位于以圆心O为圆心、以R为半径的圆周上，在支撑臂140展开和闭合的过程中，半径R的逐渐变化，使形心位置标识器100适应于不同管径的圆管。当3个支撑臂140的自由端支撑于圆管内壁上时，圆心标识光靶130标识的圆心O为圆管横断面圆心，即所谓圆管形心。本实施中的形心位置标识器100具有如下优点：(1)3个支撑臂140可以同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，包括：外施力圈，为圆环结构；内施力圈，镶嵌于所述外施力圈内，与所述外施力圈同轴心，所述内施力圈可绕所述轴心相对于所述外施力圈转动；圆心标识光靶，固定在所述内施力圈上，所述圆心标识光靶上标识有圆心，所述内施力圈的轴心穿过所述圆心；3个支撑臂，所述支撑臂一端等角度铰接于所述外施力圈上，另一端为自由端，可绕铰接点在位于所述外施力圈所在平面内转动；以及3个施力连杆，所述施力连杆的一端等角度铰接在所述内施力圈上，另一端与所述支撑臂铰接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，包括：外施力圈，为圆环结构；内施力圈，镶嵌于所述外施力圈内，与所述外施力圈同轴心，所述内施力圈可绕所述轴心相对于所述外施力圈转动；圆心标识光靶，固定在所述内施力圈上，所述圆心标识光靶上标识有圆心，所述内施力圈的轴心穿过所述圆心；3个支撑臂，所述支撑臂一端等角度铰接于所述外施力圈上，另一端为自由端，可绕铰接点在位于所述外施力圈所在平面内转动；以及3个施力连杆，所述施力连杆的一端等角度铰接在所述内施力圈上，另一端与所述支撑臂铰接。2.如权利要求1所述的适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，所述外施力圈和所述内施力圈之间设置有弹簧，所述弹簧的一端固定于所述外施力圈上，另一端固定于所述内施力圈上。3.如权利要求2所述的适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，所述外施力圈和所述内施力圈之间设置有紧固机构。4.如权利要求1至3任一项所述的适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，所述支撑臂的自由端上设置有支撑胶轮。5.如权利要求4所述的适用于不同圆管管径的形心位置标识器，其特征在于，所述内施力圈和外施力圈之间设置有滚动机构。6.如权利要求4所述的适用于不同圆管管径的形心位置标识...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃强，蒋宇晨，徐弢，王佳玮，刘龙，成炜，濮佳琳，陈寿俊，戚建文，
申请(专利权)人：上海建工二建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31