本发明专利技术公开了一种大型河工水工物理模型快速放样装置及放样方法，该装置包括支架、角度测微器、激光组件、打点装置；角度测微器安装在支架上，包括圆心重合的刻度盘和圆盘，圆盘嵌套在刻度盘内，圆盘上设有1/4圆范围且内含有滑块的滑槽，滑块及圆盘上安装有激光器组件；激光器组件包括激光器、与激光器激光发射端螺纹连接的位置判别机构、光学镜头套件；刻度盘和圆盘中心设有圆孔，用于安装打点装置；该方法包括：放置主放样装置，调节水平调节机构；确定四个方向上直导线平面控制网的节点位置方向及节点位置，在节点位置处打点标记，完成区域内打点工作。本发明专利技术解决了现有技术中河工水工物理模型放样过程中精度低、重复测量、耗时长的问题。耗时长的问题。耗时长的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种大型河工水工物理模型快速放样装置及放样方法
[0001]本专利技术涉及水利工程河工水工物理模型
，特别是涉及一种大型河工水工物理模型快速放样装置及放样方法。
技术介绍
[0002]河工或水工物理模型试验是重大水利工程建设或关键区域优化调整的不可或缺的技术手段，试验结果是工程特征参数论证和优化的重要科学依据。施工放样是河工水工物理模型制作的前序工作，是模型平面精度控制的依据，直接决定模型质量是否可靠或重做。因此，快速高质量地完成平面控制导线网和模型边界施工放样工作是有效缩短模型制作在物理模型试验全过程的时间占比。
[0003]现有技术中，施工放样通常是采用断面刮制法，利用直导线和三角形导线网进行平面控制，使用全站仪或经纬仪进行施工放样。具体方式为，在试验场地内选取柱子棱角、试验场基准点，利用经纬仪和卷尺开展主导线放样工作，制模工人基于主导线，使用绳子或者钢卷尺确定其余平面控制线网的位置。这样方式使得放样精度取决于工人的熟悉程度，尤其是距离跨度大的辅助控制线，导致放样精度通常低于标准要求，与设计断面的长度不匹配，导致大量返工。而全站仪放样通常采用坐标放样，每次只能单点放样，为了达到水工或河工物理模型相关规范的平面精度要求，需要不断调整棱镜的位置，重复测量，效率低下，耗时长。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种操作简单、无需人工放线、多组装置组合使用实现定向定距打点放样的大型河工水工物理模型快速放样装置及放样方法。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本专利技术所述的一种大型河工水工物理模型快速放样装置，包括支架、角度测微器、激光组件、打点装置；
[0006]角度测微器安装在支架上，包括圆心重合的刻度盘和圆盘，圆盘嵌套在刻度盘内，圆盘外侧圆周上设有1/4圆范围的滑槽，滑槽内设有沿着滑槽自由移动的滑块，滑块上及圆盘上安装有用于判别直导线平面控制网的节点位置方向及节点位置的激光器组件；激光器组件包括激光器，以及与激光器的激光发射端螺纹连接的位置判别机构、光学镜头套件；刻度盘和圆盘中心设有圆孔，用于安装打点装置。
[0007]其中，支架上设有中心带圆孔的水平调节机构，水平调节机构包括底座、脚螺旋、平台，脚螺旋均匀分布在底座上，用于调节平台的水平角度，平台上设有检测水平度的圆水准器、T字形管水准器，角度测微器安装在平台上。
[0008]其中，刻度盘内侧圆周上均匀设有多组刻度线，滑块上与刻度盘相邻处均匀有设有多组用于校验刻度盘精度的刻度线。
[0009]其中，激光器组件安装在圆盘上的位置分别对应刻度盘的90
°
、180
°
、270
°
刻度线位置，滑块在滑槽起始位置与刻度盘0
°
刻度线对齐，滑块上及圆盘上的激光器组件光轴延
长与刻度盘圆心重合。
[0010]其中，位置判别机构包括外螺纹柱、圆形薄片、空心薄壁圆柱，其中外螺纹柱用于安装在激光器激光发射端，圆形薄片垂直于激光器光轴，空心薄壁圆柱用于接收另一组放样装置发射的激光光斑。
[0011]其中，光学镜头套件包括聚焦透镜组和鲍威尔棱镜组，鲍威尔棱镜组通过螺纹连接在聚焦透镜组前，聚焦透镜组通过外螺纹安装在激光器激光发射端。
[0012]其中，打点装置包括一根垂直穿过角度测微器及水平调节机构的空心支撑管，空心支撑管上端设有手轮，中部设有与圆盘中心圆固定的轴承，空心支撑管下端通过倒圆台锁紧结构将钻头或钢针固定住，通过手轮带动空心支撑管在轴承内转动，进行打点标记。
[0013]一种使用以上所述放样装置的放样方法，包括以下步骤：
[0014]步骤S1：选择一点作为放样起始点，并且将打点装置对准起始点放置本装置，作为主放样装置，并调节水平调节机构，使角度测微器与地面保持水平；
[0015]步骤S2：确定四个方向上直导线平面控制网的节点位置方向及节点位置，在节点位置处打点标记，直至完成工作区域内的所有的放样打点工作。
[0016]其中，步骤S2所述的确定四个方向上直导线平面控制网的节点位置方向及节点位置，在节点位置处打点标记，具体为：
[0017]步骤S201：将主放样装置的激光器装上光学镜头套件，将滑块调至对应刻度盘的0
°
位置，打开激光器，激光经过光学镜头套件，照射出一条直线，从而确定四个方向上直导线平面控制网的节点位置方向；
[0018]步骤S202：保持主放样装置的激光器位置不变，将光学镜头套件拆除，此时激光为圆形光斑，在节点位置方向上任意位置分别放置一组放样装置，作为辅助放样装置，将辅助放样装置上朝向主放样装置的激光器装上位置判别机构；此时，主放样装置上的激光，分别照向四周的辅助放样装置上的位置判别机构，根据位置判别机构上接收到圆形光斑的大小，即激光光束照满空心薄壁圆柱内腔，且未溢出到圆形薄片平面上，此时辅助放样装置的位置符合要求，即为节点位置，通过辅助放样装置上的手轮带动空心支撑管在轴承内转动，进行打点标记；
[0019]步骤S203：当遇到导线平面控制网交叉区域的过渡区域时，进行三角形网格节点放样，利用已知节点边线，计算出区域交叉角度，调节主放样装置的滑块，使滑块上激光器转动相应的角度，其他激光器位置不变，打开激光器，激光经过光学镜头套件，照射出一条直线，从而确定四个方向上直导线平面控制网的节点位置方向，重复步骤S202，完成三角形网格节点放样；
[0020]步骤S204：重复以上步骤，完成工作区域内的所有的放样打点工作。
[0021]有益效果：本专利技术具有如下优点：1、本专利技术无需人工放线，多组装置相互配合，能够定向、定距、打点，快速完成大型河工水工物理模型直导线或三角形导线平面控制网以及模型边界的放样工作，大幅提高放样效率，缩短制模时间，节余时间和人力成本；
[0022]2、本装置设有刻度盘及校验精度的滑块，同时能调节激光发射角度，适用于三角形网格放样，提高了大型河工水工物理模型的平面控制网的放样精度和使用范围。
附图说明
[0023]图1为本装置结构示意图；
[0024]图2为角度测微器结构示意图；
[0025]图3为位置判别机构结构示意图；
[0026]图4为光学镜头套件结构示意图；
[0027]图5为打点装置结构示意图；
[0028]图6为导线平面控制网示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例和附图对本专利技术的技术方案作详细说明。
[0030]如图1所示，一种大型河工水工物理模型快速放样装置，包括支架1、角度测微器2、激光组件3、打点装置3。
[0031]支架1上设有水平调节机构4，水平调节机构4包括底座41、脚螺旋42、平台43，脚螺旋42均匀分布在底座41上，用于调节平台43的水平角度，平台43上设有检测水平度的圆水准器、T字形管水准器。角度测微器2安装在平台43中心位置。
[0032]角度测微器2包括圆心重合、厚度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型河工水工物理模型快速放样装置，包括支架(1)，其特征在于：还包括角度测微器(2)、打点装置(3)；角度测微器(2)安装在支架(1)上，包括圆心重合的刻度盘(21)和圆盘(22)，圆盘(22)嵌套在刻度盘(21)内，圆盘(22)外侧圆周上设有1/4圆范围的滑槽，滑槽内设有沿着滑槽自由移动的滑块(23)，滑块(23)上及圆盘(22)上安装有用于判别直导线平面控制网的节点位置方向及节点位置的激光器组件(24)；激光器组件(24)包括激光器，以及与激光器的激光发射端螺纹连接的位置判别机构(25)、光学镜头套件(26)；刻度盘(21)和圆盘(22)中心设有圆孔，用于安装打点装置(3)。2.根据权利要求1所述的大型河工水工物理模型快速放样装置，其特征在于：支架(1)上设有中心带圆孔的水平调节机构(4)，水平调节机构(4)包括底座(41)、脚螺旋(42)、平台(43)，脚螺旋(42)均匀分布在底座(41)上，用于调节平台(43)的水平角度，平台(43)上设有检测水平度的圆水准器、T字形管水准器，角度测微器(2)安装在平台(43)上。3.根据权利要求1所述的大型河工水工物理模型快速放样装置，其特征在于：刻度盘(21)内侧圆周上均匀设有多组刻度线，滑块(23)上与刻度盘(21)相邻处均匀有设有多组用于校验刻度盘(21)精度的刻度线。4.根据权利要求3所述的大型河工水工物理模型快速放样装置，其特征在于：激光器组件(24)安装在圆盘(22)上的位置分别对应刻度盘(21)的90
°
、180
°
、270
°
刻度线位置，滑块(23)在滑槽起始位置与刻度盘(21)0
°
刻度线对齐，滑块(23)上及圆盘(22)上的激光器组件(24)光轴延长与刻度盘圆心重合。5.根据权利要求1所述的大型河工水工物理模型快速放样装置，其特征在于：位置判别机构(25)包括外螺纹柱(251)、圆形薄片(252)、空心薄壁圆柱(253)，其中外螺纹柱(251)用于安装在激光器激光发射端，圆形薄片(252)垂直于激光器光轴，空心薄壁圆柱(253)用于接收另一组放样装置发射的激光光束。6.根据权利要求1所述的大型河工水工物理模型快速放样装置，其特征在于：光学镜头套件(26)包括聚焦透镜组(261)和鲍威尔棱镜组(262)，鲍威尔棱镜组(262)通过螺纹连接在聚焦透镜组(261)前，聚焦透镜组(261)通过外螺纹安装在激光器激光发射端。7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，陈红，林青炜，金鹏涛，
申请(专利权)人：河海大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：
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