建筑機械全站儀

時間：2023-07-13 23:48:01 | 來源：網(wǎng)站運營

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建筑機械全站儀：

杭州啟月是一家專業(yè)的第三方測繪儀器維修售后服務(wù)企業(yè),公司面向全國承接各類測繪儀器維修與租賃服務(wù),業(yè)務(wù)包含徠卡全站儀、經(jīng)緯儀、RTK、GPS、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)傳電臺、PDA、物探儀器維修及配件銷售服務(wù),公司具有完善的維修方案和檢測設(shè)備,擁有一支技術(shù)過硬、經(jīng)驗豐富的芯片級維修工程師團(tuán)隊,擅長各類復(fù)雜測繪儀器維修，期待與您的合作！

摘要：垂直度是建筑起重機械的重要安全指標(biāo)，特別是對于高層建筑中使用的起重設(shè)備，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)程對其誤差范圍有明確要求。介紹了建筑起重機械測量垂直度的常用方法，分析了各種方法的特點；并重點介紹了全站儀在垂直度測量中的應(yīng)用。通過全站儀設(shè)站功能和一次架設(shè)，可以方便快捷地測量所有可視設(shè)備的垂直度；與不同方法的測量結(jié)果相比，證明測量方法可行，測量結(jié)果準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：塔式起重機；全站儀；垂直度；測量。

垂直度是位置公差，是評價直線之間垂直狀態(tài)的參數(shù)指標(biāo)。對于塔垂直狀態(tài)的參數(shù)指標(biāo)。對于塔式起重機（以下簡稱塔式起重機）、施工電梯等施工機械，垂直度是指實際軸線和理論軸線在被測平面中的最大水平誤差，不受外力影響。塔式起重機、施工電梯等多用于高層建筑，其垂直度是安裝過程中需要保證的重要安全指標(biāo)。GB/T5031-2019.GB/T10055-2007對塔式起重機的垂直度偏差范圍有明確要求，不能超過要求值[1,2]。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，塔式起重機首次安裝后，每次塔式起重機增加標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時，必須測量其垂直度；在驗收和定期檢查中，還必須進(jìn)行測量和檢查[3]?？梢姡怪倍葴y量應(yīng)用廣泛，找到方便、快捷、準(zhǔn)確的垂直度測量方法具有重要意義。本文所述測量方法僅以塔式起重機為例，同樣的測量方法也適用于施工電梯等其他施工機械。

一種常見的垂直度測量方法。

1.1吊線法。

吊線法是垂直度測量中最常見、最簡單的測量方法。步驟如下：首先將塔吊臂放置在合適的位置，使塔體在測量方向處于不受力狀態(tài)；然后在塔體最高處選擇合適的位置放線，直至塔體底部，測量吊線與塔體同一基準(zhǔn)面之間的距離，上下距離L之間的差異為塔體在該方向上的垂直度；吊臂旋轉(zhuǎn)90°，以同樣的方式測量塔體另一個方向的垂直度。

該方法簡單易操作，但吊線法要求塔內(nèi)外自上而下有無干擾空間，無障礙物接觸影響吊線，塔機附墻、內(nèi)撐桿、梯子時不易找到下線位置；塔機高度高時，放線時間長，測量不方便，測量效率低，測量過程受操作人員影響，測量誤差大。

1.2經(jīng)緯儀測量法。

經(jīng)緯儀測量塔機的垂直度是一種常用的儀器測量方法。經(jīng)緯儀測量塔機的垂直度，即將塔機吊臂旋轉(zhuǎn)到合適的位置，使所需測量的方向不受吊臂與平衡重不平衡的影響。如圖2所示，測量A-A方向的垂直度。將經(jīng)緯度設(shè)置在距塔機1.5H（H為塔機安裝高度）的地方，并確保經(jīng)緯儀觀測點與塔體測量點之間的連接垂直于A-A線，即必須設(shè)置在塔體前方。調(diào)平經(jīng)緯儀，開始測量；以塔體最高位置或最下端位置為基準(zhǔn)線（通常選擇塔體標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主旋桿內(nèi)（外）側(cè)作為基準(zhǔn)線），然后將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主旋桿內(nèi)（外）側(cè)的橫向鋼直尺放置在另一端，用經(jīng)緯儀測量，測量鋼直尺上的讀數(shù)是塔機在該方向的垂直偏差。塔機吊臂旋轉(zhuǎn)90°，將經(jīng)緯儀移至另一個方向，用同樣的方法測量塔體B-B方向的垂直度[4]。

采用經(jīng)緯儀測量塔機垂直度的原理簡單，操作方便，測量誤差相對較小。但在測量過程中，需要經(jīng)緯儀的架設(shè)位置，太近或太遠(yuǎn)不易觀察，必須架設(shè)在塔面前方，位置限制強；此外，測量一個方向后，需要移動并再次調(diào)整經(jīng)緯儀來測量另一個方向的垂直度，降低了測量效率[5]。

1.3全站儀測量法。

全站儀（全站電子測距儀）是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，因其一次安裝儀器即可完成測量站的所有測量工作而得名，已廣泛應(yīng)用于建筑工地的各個測量領(lǐng)域[6]。

2全站儀測量法。

2.1全站儀經(jīng)緯儀模式測量。

全站儀包含經(jīng)緯儀的所有功能。如果只使用其所包含的經(jīng)緯儀功能，也可以測量塔機的垂直度。測量方法與經(jīng)緯儀測量方法相同，這里不再重復(fù)。

2.2全站儀測距模式測量。

這種測量方法類似于經(jīng)緯儀測量方法。區(qū)別在于測量過程中不需要移動全站儀。一次架設(shè)可以測量一臺塔機兩個方向的垂直度，也不需要粘貼尺子。測量步驟如下:選擇合適的位置架設(shè)全站儀，全站儀應(yīng)垂直于塔體方向，并調(diào)平準(zhǔn)備測量；將吊臂旋轉(zhuǎn)到合適的位置，測量一個方向的垂直度。在塔體最高或最低端的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主旋桿中，選擇一個側(cè)面作為基準(zhǔn)線。全站儀可上下掃描，比較基準(zhǔn)線與另一端的位置關(guān)系，找出垂直度偏差；通過測量兩點之間折線距離的功能，測量兩點之間的距離，即方向上的垂直度偏差值。如圖3所示，以塔體最高位置主旋桿外側(cè)為基準(zhǔn)線，全站儀掃描到底端，則基準(zhǔn)線與最低位置主旋桿外側(cè)的距離為方向垂直度。然后塔吊臂旋轉(zhuǎn)90°，測量另一個方向的垂直度。此時，無需移動全站儀作為測距模式，如圖4所示。測距功能測量的距離是指測量目標(biāo)點在水平面上的投影與全站儀之間的距離。因此，測量塔機同一塔面上最高點和最低點在水平面上的投影與全站儀之間的距離。兩個距離之間的差異是該方向的垂直度。到目前為止，塔機兩個方向的垂直度測量已經(jīng)完成，無需移動全站儀。

2.3基于全站儀建站模式的測量方法。

在測距模式測量中，實現(xiàn)了全站儀的一次架設(shè)，完成了塔機兩個方向垂直度的測量，但該方法對全站儀的架設(shè)位置仍有要求，即全站儀仍應(yīng)垂直于塔體表面。在實際測量過程中，由于施工現(xiàn)場、建筑物遮擋、安全通道防護(hù)棚的影響等原因，無法在垂直于塔體的方向上架設(shè)測量儀器，或有架設(shè)位置，但不利于觀察，存在墜物風(fēng)險等。但是，基于全站儀施工模式的測量方法對全站儀的架設(shè)位置沒有要求，只要塔體上下在架設(shè)位置的可視范圍內(nèi)，就可以測量塔機的垂直度。全站儀測量包括全站儀的施工、方位角、對側(cè)測量等概念。

1)全站儀的施工是指確定儀器架設(shè)位置的空間位置信息，即建立的坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點與全站儀的相對位置，如圖5所示(E.N.H坐標(biāo)系或x.y.z坐標(biāo)系)。

2)方向角是指從指定方向線到目標(biāo)方向線之間的水平夾角。圖6所示的直線相對于x軸的方向角為45°。

3)對側(cè)測量是全站儀的對側(cè)測量，用于確定兩點之間的相對位置關(guān)系，如兩點之間的斜距、平距、高差和方位角。如圖7所示，為了對側(cè)測量方法，點號1是對側(cè)測量的第一點，點號2是對側(cè)測量的第二點。

該測量方法是通過全站儀建站模式測量塔機的垂直度，設(shè)置的坐標(biāo)系x.y軸(這里不考慮z軸)與塔機標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的兩個直角邊相同(見圖8，原點位置不能在塔上)。設(shè)置這樣的坐標(biāo)系，可以通過測量塔機上下兩點之間的坐標(biāo)值差來獲得塔體的垂直度。

建立坐標(biāo)系的步驟如下:1)在任何位置設(shè)置全站儀，在塔體的一個平面上任意選擇兩個點(如圖8所示的A.B點)，通過全站儀程序測量中的對面測量功能測量A.B連接AB的方位角a(該方位角a是指AB投影在水平面上與當(dāng)前坐標(biāo)系x軸之間的夾角)。2)全站儀返回一般測量模式，將全站儀旋轉(zhuǎn)到其水平角顯示為測量值a，通過全站儀設(shè)置水平角HZ。