【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程安全监测，具体涉及一种大坝竖向高程传递的装置及方法。
技术介绍
1、随着我国水利水电建设的快速发展，涌现出大量的拦河坝工程，如长江三峡大坝，黄河小浪底大坝，雅砻江二滩大坝，金沙江白鹤滩大坝等。水库大坝受地质灾害、地质构造、水库水位变化、水库溢洪、自身结构破坏等影响均会导致坝体破坏、坝体变形等安全问题。因此对水库大坝进行变形监测非常重要。大坝变形监测不仅要对坝顶进行变形监测，还要对其坝底进行变形监测，通常会在坝底廊道内布置沉降观测点，进行坝体内部沉降观测。
2、坝底廊道沉降观测一般采用精密水准测量，从坝顶附近高程基准点引测，途经坝顶廊道入口，沿楼梯立水准尺，一站一站的观测，迁移至坝底廊道。楼梯空间狭小，光线昏暗。水准仪设站、观测困难，作业效率低。又设站较多，累积误差大，影响廊道沉降观测精度。若从坝顶悬挂钢尺替代水准测量，钢尺在重力作用下摆动不易读数，且钢尺在重物的牵引下易发生自身变形，测量误差大。
3、公开号为cn111879281a的中国专利公开了一种长程转角精密距离测量装置，其包括基座，基座上设置有竖直的通孔轴，通孔轴上设置有球棱镜安装座，基座上设置有支架，支架上设置有u形支撑臂，u形支撑臂上设置有平面反射镜。该文献测量谷幅边长的方法为：测量出直线距离c，利用公式c2＝a2+b2计算全站仪距离平面反射镜中心的距离b，谷幅边长s＝h-b。该文献测量水平廊道高程的方法为：测量全站仪到平面反射镜中心的距离b，测量全站仪到水平廊道球棱镜的全程距离e；水平廊道的高程h＝g-e+b+f。该文献利用
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种大坝竖向高程传递的装置及方法目的是克服现有技术中水准测量从坝顶向坝底沿楼梯观测困难的问题。
2、为此，本专利技术提供了一种大坝竖向高程传递的装置，包括支撑部件、测距部件、集控箱和合成尺垫部件，支撑部件的下面连接坝顶，支撑部件的上端连接测距部件，支撑部件的侧面连接集控箱，集控箱电连接测距部件，合成尺垫部件连接坝底廊道。
3、优选的，所述支撑部件包括t形杆、观测墩基座和观测墩，观测墩的上面通过观测墩基座连接t形杆的竖杆下端，t形杆的横杆一端连接测距部件，观测墩的侧面连接集控箱。
4、优选的，所述t形杆的横杆一端上开设有螺丝孔。
5、优选的，所述测距部件包括测距仪、水准条码贴、圆水准气泡、测距仪串口和测距仪镜头，测距仪的上面左右间隔连接圆水准气泡和测距仪串口，测距仪的侧面连接水准条码贴，测距仪的下面连接测距仪镜头。
6、优选的，所述测距仪的侧面上设置连接有测距仪耳孔，测距仪耳孔和螺丝孔通过螺栓连接。
7、优选的，所述集控箱包括箱体、数据采集通讯模块、天线、温湿压传感器、底部串口、温湿压传感器串口、电源插头、连接线一和连接线二，箱体内部自上向下依次连接数据采集通讯模块和温湿压传感器，箱体的上面开设有顶部串口，天线下端箱体电连接数据采集通讯模块，连接线一一端穿过顶部串口电连接数据采集通讯模块，连接线一另一端穿过测距仪串口电连接测距仪，数据采集通讯模块通过连接线二电连接温湿压传感器，温湿压传感器水平位置处的箱体上开设有通风窗，数据采集通讯模块水平位置处的箱体上开设有侧壁开孔，电源插头的一端电连接数据采集通讯模块，电源插头的另一端穿出侧壁开孔。
8、优选的，所述合成尺垫部件包括尺桩、小圆棱镜、棱镜杆、合成尺垫和尺垫基座，合成尺垫上面通过尺垫基座连接尺桩，尺桩侧面通过棱镜杆连接小圆棱镜，测距仪发射的激光束光斑落在小圆棱镜上。
9、优选的，所述尺桩的中部水平开设有尺桩螺丝孔，棱镜杆的一端连于尺桩螺丝孔内。
10、优选的，所述合成尺垫上设置连接有提手。
11、一种大坝竖向高程传递的方法，包括如下步骤：
12、s1、首先，通过调整观测墩基座，使t形杆上的圆水准气泡中的圆气泡居中；然后，转动t形杆使测距仪垂直位于井口中心的上方，启动测距仪，开启测距激光束；最后，在坝底廊道移动合成尺垫部件，当激光束光斑落在小圆棱镜中心时停止，调整尺垫基座，使小圆棱镜镜面水平；
13、s2、测距仪现场测量距离值d测，采集坝顶和坝底廊道的气象数据，通过气象数据对现场测量的距离值进行气象改正，查阅测距仪检定报告，对现场测量距离值d测进行加常数改正、乘常数改正，计算出改正后的距离值d；
14、s3、测量井口已知a点与水准条码贴上零点c的高差hac；
15、s4、测量尺桩顶点d与坝底廊道内待定点b得高差hdb；
16、s5、查阅大坝廊道沉降观测资料，确定已知a点的高程ha；
17、s6、测量水准条码贴上零点c至测距仪激光发射点o的高差hco；
18、s7、测量尺桩顶点d至小圆棱镜中心o’的高差hdo’；
19、s8、根据d、hac、hdb、ha、hco和hdo’确定待定点b高程，根据待定点b高程评判大坝廊道内的沉降情况。
20、本专利技术的有益效果：
21、1、本专利技术提供的这种大坝竖向高程传递的装置及方法，包括支撑部件、测距部件、集控箱和合成尺垫部件，支撑部件的下面连接坝顶，支撑部件的上端连接测距部件，支撑部件的侧面连接集控箱，集控箱电连接测距部件，合成尺垫部件连接坝底廊道；使用时，将测距部件垂直位于井口中心的上方，启动测距部件，开启测距激光束，在坝底廊道移动合成尺垫部件，使测距激光束的光斑落在合成尺垫部件上，进行测量；利用光电测距原理，沿竖井中心精密测距，竖向传递高程，克服了水准测量从坝顶向坝底沿楼梯观测困难的问题，并提高了坝底廊道沉降观测的作业效率和精度。
22、2、本专利技术提供的这种大坝竖向高程传递的装置及方法，通过在竖井旁建观测墩，观测墩的上面通过观测墩基座连接t形杆的竖杆下端，t形杆的横杆一端连接测距部件，观测墩的侧面连接集控箱，可以简单牢固地把测距部件垂直固定安装，且拆卸方便。
23、3、本专利技术提供的这种大坝竖向高程传递的装置及方法，通过观测墩基座可以调平并旋转t形杆，方便移动测距仪至竖井中心上方，实现沿竖井中心测距，以减弱井壁旁折光对测距影响。
24、4、本专利技术提供的这种大坝竖向高程传递的装置及方法，通过发射红色激光束指向坝底，便于移动合成尺垫部件，快速实现测距仪镜头与小圆棱镜对中。
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1.一种大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：包括支撑部件、测距部件、集控箱(5)和合成尺垫部件，支撑部件的下面连接坝顶，支撑部件的上端连接测距部件，支撑部件的侧面连接集控箱(5)，集控箱(5)电连接测距部件，合成尺垫部件连接坝底廊道。
2.如权利要求1所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述支撑部件包括T形杆(1)、观测墩基座(3)和观测墩(4)，观测墩(4)的上面通过观测墩基座(3)连接T形杆(1)的竖杆下端，T形杆(1)的横杆一端连接测距部件，观测墩(4)的侧面连接集控箱(5)。
3.如权利要求2所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述T形杆(1)的横杆一端上开设有螺丝孔(2)。
4.如权利要求3所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述测距部件包括测距仪(6)、水准条码贴(7)、圆水准气泡(8)、测距仪串口(9)和测距仪镜头(10)，测距仪(6)的上面左右间隔连接圆水准气泡(8)和测距仪串口(9)，测距仪(6)的侧面连接水准条码贴(7)，测距仪(6)的下面连接测距仪镜头(10)。
5.如权利要求4所述的大坝竖向
6.如权利要求5所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述集控箱(5)包括箱体(28)、数据采集通讯模块(19)、天线(20)、温湿压传感器(21)、底部串口(24)、温湿压传感器串口(25)、电源插头(26)、连接线一(29)和连接线二(30)，箱体(28)内部自上向下依次连接数据采集通讯模块(19)和温湿压传感器(21)，箱体(28)的上面开设有顶部串口(22)，天线(20)下端箱体(28)电连接数据采集通讯模块(19)，连接线一(29)一端穿过顶部串口(22)电连接数据采集通讯模块(19)，连接线一(29)另一端穿过测距仪串口(9)电连接测距仪(6)，数据采集通讯模块(19)通过连接线二(30)电连接温湿压传感器(21)，温湿压传感器(21)水平位置处的箱体(28)上开设有通风窗(23)，数据采集通讯模块(19)水平位置处的箱体(28)上开设有侧壁开孔(27)，电源插头(26)的一端电连接数据采集通讯模块(19)，电源插头(26)的另一端穿出侧壁开孔(27)。
7.如权利要求6所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述合成尺垫部件包括尺桩(12)、小圆棱镜(13)、棱镜杆(15)、合成尺垫(16)和尺垫基座(18)，合成尺垫(16)上面通过尺垫基座(18)连接尺桩(12)，尺桩(12)侧面通过棱镜杆(15)连接小圆棱镜(13)，测距仪(6)发射的激光束光斑落在小圆棱镜(13)上。
8.如权利要求7所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述尺桩(12)的中部水平开设有尺桩螺丝孔(14)，棱镜杆(15)的一端连于尺桩螺丝孔(14)内。
9.如权利要求7所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述合成尺垫(16)上设置连接有提手(17)。
10.一种大坝竖向高程传递的方法，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：包括支撑部件、测距部件、集控箱(5)和合成尺垫部件，支撑部件的下面连接坝顶，支撑部件的上端连接测距部件，支撑部件的侧面连接集控箱(5)，集控箱(5)电连接测距部件，合成尺垫部件连接坝底廊道。
2.如权利要求1所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述支撑部件包括t形杆(1)、观测墩基座(3)和观测墩(4)，观测墩(4)的上面通过观测墩基座(3)连接t形杆(1)的竖杆下端，t形杆(1)的横杆一端连接测距部件，观测墩(4)的侧面连接集控箱(5)。
3.如权利要求2所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述t形杆(1)的横杆一端上开设有螺丝孔(2)。
4.如权利要求3所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述测距部件包括测距仪(6)、水准条码贴(7)、圆水准气泡(8)、测距仪串口(9)和测距仪镜头(10)，测距仪(6)的上面左右间隔连接圆水准气泡(8)和测距仪串口(9)，测距仪(6)的侧面连接水准条码贴(7)，测距仪(6)的下面连接测距仪镜头(10)。
5.如权利要求4所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述测距仪(6)的侧面上设置连接有测距仪耳孔(11)，测距仪耳孔(11)和螺丝孔(2)通过螺栓连接。
6.如权利要求5所述的大坝竖向高程传递的装置，其特征在于：所述集控箱(5)包括箱体(28)、数据采集通讯模块(19)、天线(20)、温湿压传感器(21)、底部串口(24)、温湿压传感器串口(25)、电源插头(26)、连接线一(...
【专利技术属性】
技术研发人员：任远，杨伟星，赵维新，方伟，高帅，尹炬尧，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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