硬横梁基础扭转角度测量装置及测量系统的制作方法

1.本公开涉及硬横梁基础测量技术领域，尤其涉及一种硬横梁基础扭转角度测量装置及测量系统。


背景技术：

2.硬横梁是电气化铁路站场悬挂支撑接触网的基础构件，沿铁路轨道的延伸方向间隔设置有多组硬横梁。每组硬横梁均由两根相对设置的钢柱以及设置在两根钢柱顶端的一组横梁构成，每组硬横梁的两个钢柱底端分别通过法兰固定在两个钢柱基础上，为了保证施工质量，需要对钢柱基础的扭转角度进行测量。
3.现有技术中，通常是将两个测量结构分别放置在钢柱基础顶面几何中心两侧且相对设置的一组螺栓上进行测量，然而，在钢柱基础浇筑的过程中，螺栓会出现位置偏差甚至倾斜，从而使测量结构摆放位置不准确，导致钢柱基础的扭转角度测量不准确，测量误差大，测量精度低，严重地甚至导致硬横梁的钢柱和横梁的连接处不能密贴，影响施工进度。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种硬横梁基础扭转角度测量装置及测量系统。
5.第一方面，本公开提供了一种硬横梁基础扭转角度测量装置，用于测量硬横梁的两个钢柱基础中的任一者的扭转角度，包括底座以及设置在底座上的第一测量组件和第二测量组件；
6.所述底座的形状与所述硬横梁的钢柱底端的法兰盘的形状相匹配，且所述底座具有用于避让所述钢柱基础顶面的螺栓的避让孔；
7.所述第一测量组件和所述第二测量组件位于所述底座的同侧且相对设置，所述第一测量组件和所述第二测量组件之间的第一连线在所述底座上的投影经过所述底座的几何中心；
8.所述底座穿设在其中一个所述钢柱基础顶面的螺栓上时，所述第一测量组件和所述第二测量组件分设在所述底座的几何中心与其中另一个所述钢柱基础顶面的几何中心的第二连线的两侧，所述第一连线的水平法线与所述第二连线之间的夹角为对应的钢柱基础的扭转角度。
9.进一步地，所述第一测量组件和所述第二测量组件均包括安装座以及测量棱镜；
10.所述安装座均设置在所述底座上，并与所述底座相对固定，所述测量棱镜均可拆卸连接在对应的安装座上。
11.进一步地，所述第一测量组件与所述底座的几何中心之间的距离和所述第二测量组件与所述底座的几何中心之间的距离相等。
12.进一步地，所述避让孔为条形孔，且所述条形孔的宽度方向与所述第一连线平行，所述避让孔的长度方向与所述第一连线垂直。
13.进一步地，所述避让孔为多个，多个所述避让孔沿所述底座的几何中心的周向间隔设置在所述底座上。
14.进一步地，所述底座上还设置有调平装置；
15.所述调平装置与所述所述第一测量组件和所述第二测量组件位于同侧，并用于将穿设在所述钢柱基础顶面的螺栓上的所述底座调整为水平。
16.进一步地，所述调平装置包括至少三个调平件以及与所述底座相对固定的水平尺；
17.至少三个所述调平件沿所述底座的几何中心的周向间隔贯穿在所述底座上，并能够沿朝向靠近所述钢柱基础或者远离所述钢柱基础的方向移动至预设位置，以使所述水平尺内的水准泡位于所述水平尺的中心，以将穿设在所述钢柱基础顶面的螺栓上的所述底座调整为水平。
18.进一步地，所述水平尺包括第一水平尺和第二水平尺；
19.所述第一水平尺沿所述底座的第一方向设置，所述第二水平尺沿所述底座的第二方向设置，所述第一水平尺的延伸方向和所述第二水平尺的延伸方向相交。
20.进一步地，所述调平件为具有外螺纹的螺栓，所述底座对应所述螺栓的位置处开设有螺纹孔，所述螺栓螺纹连接在所述螺纹孔内。
21.第二方面，本实施例还提供一种测量系统，包括测量仪以及上述的测量装置；
22.其中一个所述测量装置穿设在硬横梁的其中一个钢柱基础的螺栓上，其中另一个所述测量装置穿设在所述硬横梁的其中另一个钢柱基础的螺栓上；
23.所述测量仪用于测量所述其中一个所述测量装置上的第一测量组件与所述其中另一个所述测量装置上的第一测量组件、第二测量组件之间的距离以及所述其中一个所述测量装置上的第二测量组件与所述其中另一个所述测量装置上的第一测量组件、第二测量组件之间的距离，以绘制所述硬横梁的两个钢柱基础的位置状态；
24.各所述测量装置上的第一测量组件、第二测量组件之间第一连线的水平法线与两个测量装置的几何中心的第二连线之间的夹角为对应的钢柱基础的扭转角度。
25.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
26.本公开提供的硬横梁基础扭转角度测量装置及测量系统，通过设置底座，该底座的形状与钢柱底端的法兰盘的形状相匹配，且底座具有用于避让钢柱基础顶面的螺栓的避让孔，在底座的远离钢柱基础的一面上设置有调平装置、第一测量组件以及第二测量组件，并均与底座相对固定，第一测量组件和第二测量组件相对设置，且第一测量组件和第二测量组件之间的第一连线在底座上的投影经过底座的几何中心。具体使用时，底座穿设在其中一个钢柱基础顶面的螺栓上时，调平装置可将穿设在钢柱基础顶面的螺栓上的底座调整为水平，第一测量组件和第二测量组件分设在底座的几何中心与其中另一个钢柱基础顶面的几何中心的第二连线的两侧，由于第一测量组件和第二测量组件均与底座相对固定，因此，根据第一测量组件和第二测量组件之间的第一连线的水平法线与第二连线之间的夹角确定出对应的钢柱基础的扭转角度，不会受螺栓的位置偏差和倾斜的影响，测量误差小，测量精度高，从而可以可使硬横梁的钢柱和横梁的连接处密贴，有助于保证施工质量和进度。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
28.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本公开实施例所述硬横梁基础扭转角度测量装置的俯视图，其中，去除了测试棱镜；
30.图2为本公开实施例所述硬横梁基础扭转角度测量装置的第一视角的侧视图；
31.图3为本公开实施例所述硬横梁基础扭转角度测量装置的第二视角的侧视图；
32.图4为本公开实施例所述测量系统的使用状态图；
33.图5为本公开实施例所述测量系统的另一使用状态图。
34.其中，100、测量装置；10、底座；11、避让孔；12、通孔；20、调平装置；21、调平件；22、第一水平尺；23、第二水平尺；30、第一测量组件；40、第二测量组件；50、安装座；200、钢柱基础。
具体实施方式
35.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.实施例一
38.参考图1至图5中所示，本实施例提供了一种硬横梁基础扭转角度测量装置(以下简称测量装置)，用于测量硬横梁的两个钢柱基础中的任一者的扭转角度，包括底座10以及设置柱子底座10上的第一测量组件30和第二测量组件40；底座10的形状与硬横梁的钢柱底端的法兰盘的形状相匹配，且底座10具有用于避让钢柱基础顶面的螺栓的避让孔11；第一测量组件30和第二测量组件40位于底座10的同侧且相对设置，可以理解的是，第一测量组件30和第二测量组件40均设置在底座10的远离钢柱基础的一面上，并均与底座10相对固定，第一测量组件30和第二测量组件40之间的第一连线在底座10上的投影经过底座10的几何中心；底座10穿设在其中一个钢柱基础顶面的螺栓上时，第一测量组件30和第二测量组件40分设在底座10的几何中心与其中另一个钢柱基础顶面的几何中心的第二连线的两侧，第一连线的水平法线与第二连线之间的夹角为对应的钢柱基础的扭转角度。
39.本领域普通技术人员容易理解的是，钢柱基础通常采用混凝土浇筑而成，在钢柱基础的顶面设置有用于和硬横梁连接的螺栓。沿既有铁路轨道或者规划铁路轨道的延伸方向间隔设置有多组硬横梁基础，其中，每组硬横梁基础均包括两个相对设置的钢柱基础，两个钢柱基础分设在铁路轨道的两侧。
40.具体施工时，每组硬横梁基础上固定有一组硬横梁，其中，硬横梁的两个钢柱底端
的法兰分别穿设在两个钢柱基础顶面的螺栓上，并通过紧固件将两者连接在一起。为了保证硬横梁的横梁能够顺利可靠地安装在两个钢柱的顶端，也就是说，为了保证横梁法兰和钢柱顶端法兰的密贴性，用于固定钢柱底端的钢柱基础的扭转角度是否符合要求至关重要，基于此，本实施例提供了一种硬横梁基础扭转角度测量装置，可方便有效地测量钢柱基础的扭转角度。
41.在本实施例中，底座10可以采用任意合适的材质制成，只要底座10的形状和钢柱底端法兰盘的形状相匹配，并具有可供钢柱基础顶面上的螺栓穿过的避让孔11即可。示例性地，底座10可以是不锈钢底座、铝合金底座等。
42.其中，底座10上开设的避让孔11的形状和数量与钢柱底端法兰盘上的法兰孔完全相同，也就是说，底座10是钢柱底端法兰盘的仿形模拟产品，可以在硬横梁安装到钢柱基础上之前，提前测量出钢柱基础的扭转角度，早发现早处理，从而可以杜绝硬横梁安装后返工的情况发生，在一定程度上保证了施工进度和质量。
43.另外，第一测量组件30和第二测量组件40可以以任意合适的方式固定在底座10远离钢柱基础的一面上，即固定在底座10的顶面上，例如第一测量组件30以及第二测量组件40与底座10采用螺栓连接、采用结构胶粘接等，根据具体的使用环境可以任意选用，在此不作过多限制。
44.此外，第一测量组件30和第二测量组件40相对设置，且分设在底座10的几何中心的两侧，同时，第一测量组件30和第二测量组件40在任意位置处的第一连线在底座10上的投影经过底座10的几何中心，也就是说，第一测量组件30的底端与第二测量组件40的底端之间的连线经过底座10的几何中心，测量精度高。
45.可以理解的是，底座10穿设在钢柱基础顶面的螺栓上时，底座10的几何中心和钢柱基础的几何中心位于同一条竖直线上。
46.通过上述技术方案，本实施例提供的硬横梁基础扭转角度测量装置，通过设置底座10，该底座10的形状与钢柱底端的法兰盘的形状相匹配，且底座10具有用于避让钢柱基础顶面的螺栓的避让孔11，在底座10的远离钢柱基础的一面上设置有调平装置20、第一测量组件30以及第二测量组件40，并均与底座10相对固定，第一测量组件30和第二测量组件40相对设置，且第一测量组件30和第二测量组件40之间的第一连线在底座10上的投影经过底座10的几何中心。具体使用时，底座10穿设在其中一个钢柱基础顶面的螺栓上时，调平装置20可将穿设在钢柱基础顶面的螺栓上的底座10调整为水平，第一测量组件30和第二测量组件40分设在底座10的几何中心与其中另一个钢柱基础顶面的几何中心的第二连线的两侧，由于第一测量组件30和第二测量组件40均与底座10相对固定，因此，根据第一测量组件30和第二测量组件40之间的第一连线的水平法线与第二连线之间的夹角确定出对应的钢柱基础的扭转角度，不会受螺栓的位置偏差和倾斜的影响，测量误差小，测量精度高，从而可以可使硬横梁的钢柱和横梁的连接处密贴，有助于保证施工质量和进度。
47.在本实施例中，参考图2和图3中所示，第一测量组件30和第二测量组件40均包括安装座50以及测量棱镜(未图示)，其中，第一测量组件30和第二测量组件40的安装座50均设置在底座10的顶面上，并与底座10相对固定，测量棱镜均可拆卸连接在对应的安装座50上，一方面，运输时可将测量棱镜从安装座50上拆卸下来，方便运输，同时可避免在运输的过程中损坏测量棱镜；另一方面，如果安装座50和测量棱镜中有一个损坏时，方便更换损坏
件，无需全部更换，节省成本。
48.具体实现时，安装座50和底座10可以一体成型，整体性好，强度高，当然，安装座50和底座10也可以通过螺栓连接在一起或者螺接在一起，一方面方便运输，另一方面，当底座10与第一测量组件30、底座10与第二测量组件40中的一者有损坏时，方便更换损坏件，无需全部更换，节省成本。
49.在本实施例中，第一测量组件30与底座10的几何中心之间的距离和第二测量组件40与底座10的几何中心之间的距离相等，也就是说，底座10的几何中心位于第一测量组件30和第二测量组件40之间的第一连线的二分之一处，如此设计，测量装置100的外形美观，布局合理，中心稳定，有助于提高测量精度。
50.进一步地，参考图1中所示，避让孔11为条形孔，且条形孔的宽度方向与第一连线平行，避让孔11的长度方向与第一连线垂直，也就是说，避让孔11的开口尺寸大于钢柱基础顶面螺栓的外径，同时，避让孔11的与第一连线平行的开口尺寸小于避让孔11的与第一连线垂直的开口尺寸，方便测量。
51.具体实现时，条形孔为多个，多个条形孔沿底座10的几何中心的周向间隔设置在底座10上，条形孔的数量不小于钢柱基础顶面螺栓的数量。
52.在本实施例中，参加图1、图4和图5中所示，底座10上还设置有调平装置20，该调平装置20与第一测量组件30和第二测量组件40位于同侧，也就是说，调平装置20也位于底座10的远离钢柱基础的一面上，该调平装置20用于将穿设在钢柱基础顶面的螺栓上的底座10调整为水平，具体使用时，调平装置20避开底座10的几何中心，从而可以提高调平装置20的有效性和调平精度。
53.具体实现时，调平装置20包括至少三个调平件21以及与底座10相对固定的水平尺，底座10上沿底座10的几何中心的周向间隔开设有至少三个通孔12，通孔12与调平件21的数量一一对应，至少三个调平件21穿设在对应的通孔12中并与底座10活动连接，具体的是，各调平件21均能够沿朝向靠近钢柱基础或者远离钢柱基础的方向移动至预设位置，以使水平尺内的水准泡位于水平尺的中心，以将穿设在钢柱基础顶面的螺栓上的底座10调整为水平，结构简单，容易实现，测量精度高。
54.其中，水平尺可以是圆形水平仪，当然，参考图1至图3中所示，水平尺也可以是长条形的水平尺，根据具体的使用环境可以选用，在此不做过多限制。
55.具体实现时，参考图1中所示，水平尺包括第一水平尺22和第二水平尺23，第一水平尺22沿底座10的第一方向设置，第二水平尺23沿底座10的第二方向设置，第一水平尺22的延伸方向和第二水平尺23的延伸方向相交。
56.在此需要说明的是，第一方向为底座10的长度方向或者宽度方向中的一者，第二方向为底座10的长度方向或者宽度方向中的另一者。
57.在本实施例中，调平件21为具有外螺纹的螺栓，底座10对应螺栓的位置处开设有螺纹孔，螺栓螺纹连接在螺纹孔内，方便螺栓沿朝向靠近钢柱基础或者远离钢柱基础的方向移动至预设位置，同时利用螺纹配合可以自锁在预设位置，结构简单，使用方便。
58.实施例二
59.参考图1至图5中所示，本实施例还提供了一种测量系统，包括测量仪(未图示)以及至少两个上述的测量装置100，其中一个测量装置100穿设在硬横梁的其中一个钢柱基础
200的螺栓上，其中另一个测量装置100穿设在硬横梁的其中另一个钢柱基础200的螺栓上。
60.本领域普通技术人员容易理解的是，具体使用时，至少两个测量装置100中的每两个测量装置100组成一组，其中，每组中的两个测量装置100相对设置，且分被在同一个硬横梁的两个钢柱基础200上，即两个测量装置100中的一者穿设在硬横梁的一个钢柱基础200的螺栓上，两个测量装置100中的另一者穿设在同一个硬横梁的另一个钢柱基础200的螺栓上，结构简单，使用方便。每组硬横梁基础
61.定义每组测量装置100中的其中一个测量装置100为第一测量装置100，每组测量装置100中的其中另一个测量装置100为第二测量装置100，对应的，第一测量装置100穿设的硬横梁的其中一个钢柱基础200为第一钢柱基础200，第二测量装置100穿设的同一个硬横梁的其中另一个钢柱基础200为第二钢柱基础200。
62.在本实施例中，测量仪用于测量第一测量装置100上的第一测量组件30与第二测量装置100上的第一测量组件30、第二测量组件40之间的距离以及第一测量装置100上的第二测量组件40与第二测量装置100上的第一测量组件30、第二测量组件40之间的距离，以绘制该硬横梁的两个钢柱基础200的位置状态。
63.可以理解的是，测量仪为全站仪，全站仪放置在用于固定同一个硬横梁的两个相对设置的钢柱基础200之间。
64.本领域普通技术人员容易理解的是，全站仪与第一测量装置100上的第一测量组件30a和第二测量装置100上的第一测量组件30b配合，可以得到直线距离lab，全站仪与第一测量装置100上的第一测量组件30a和第二测量装置100上的第二测量组件40d配合，可以得到直线距离lad；全站仪与第一测量装置100上的第二测量组件40c和第二测量装置100上的第一测量组件30b配合，可以得到直线距离lcb，全站仪与第一测量装置100上的第二测量组件40c和第二测量装置100上的第二测量组件40d配合，可以得到直线距离lcd。
65.由于在现场中，硬横梁的两个钢柱基础200的实际距离比较远，通过现有技术中的刚卷尺不方便测量，因此通过全站仪、穿设在第一钢柱基础200上的第一测量装置100上的第一测量组件30a和第二测量组件40c以及穿设在第二钢柱基础200上的第二测量装置100上的第一测量组件30b和第二测量组件40d可以很方便的在绘图纸或者绘图软件例如cad上绘制出该硬横梁的两个钢柱基础200的位置状态，可以理解的是，钢柱基础200的位置状态包括该钢柱基础200在现场的扭转角度和缩小比例的长度和宽度等物理尺寸。
66.具体使用时，首先绘制出lab，确定出a的位置点和b的位置点；再以a为圆心，以lad为半径画圆得到第一圆，以b为圆心，以lcb为半径画圆得到第二圆；再以a为圆心，已知的ac之间的距离为半径画圆得到第三圆，第一圆和第三圆位于下方的一个交点可确定出c的位置点，再以b为圆心，已知的bd之间的距离为半径画圆得到第四圆，第二圆和第四圆位于下方的一个交点可确定出d的位置点，此时，即可在绘图纸或者绘图软件例如cad上绘制出该硬横梁的两个钢柱基础200的位置状态。
67.在本实施例中，各测量装置100上的第一测量组件30、第二测量组件40之间第一连线的水平法线与两个测量装置100的几何中心的第二连线之间的夹角为对应的钢柱基础200的扭转角度，也就是说，ac之间的第一连线的水平法线与第一测量装置100的几何中心之间的夹角为第一钢柱基础200的扭转角度，bd之间的第一连线的水平法线与第二测量装置100的几何中心之间的夹角为第二钢柱基础200的扭转角度，测量方便，误差小，精确高。
68.本领域普通技术人员容易理解的是，各测量装置100的扭转角度在预设角度
±
1.5
°
内时为合格，可保证该硬横梁的钢柱和横梁的连接处密贴，可保证施工质量，有助于提高施工效率。
69.示例性地，参考图4中所示，第一测量装置100(参考图4中左侧的测量装置100)的扭转角度a是3
°
，第二测量装置100(参考图4中右侧的测量装置100)的扭转角度a是8
°
，均超过预设角度，因此，该组硬横梁基础的两个钢柱基础200的扭转角度均不合格，需要整改。
70.示例性地，参考图5中所示，第一测量装置100(参考图5中左侧的测量装置100)的扭转角度a是1
°
，第二测量装置100(参考图5中右侧的测量装置100)的扭转角度a是1.4
°
，均在预设角度
±
1.5
°
内，因此，该组硬横梁基础的两个钢柱基础200的扭转角度都是合格的，可使固定在这两个钢柱基础200上的硬横梁的两个钢柱和横梁的连接处密贴，从而保证了施工质量和进度。
71.本实施例中的测量装置100与实施例一提供的测量装置100的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。
72.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。