[发明专利]一种管桩垂直度测量装置

权利要求书

1.一种管桩垂直度测量装置，其特征在于包括双级圆柱笼、反射板、测量板、铅锤和直线光线发射器；

所述双级圆柱笼由定轴圆柱笼、沿轴圆柱笼和若干支撑杆构成；

所述定轴圆柱笼包括一个第一圆盘架、一个第一支撑圈和若干个第一长杆；所述第一圆盘架包括一个第一外圆圈、一个中心圈和若干个第一支撑条；若干个第一支撑条呈放射均匀分布状固定安装在中心圈和第一外圆圈之间构成第一圆盘架，所述第一外圆圈、中心圈和第一支撑条在所构成的第一圆盘架中均处在同一个平面上，且第一外圆圈和中心圈的圆心位置相同；所述第一外圆圈与第一支撑圈的大小相同，若干个第一长杆垂直固定安装在第一圆盘架和第一支撑圈之间构成定轴圆柱笼；并使若干个第一长杆所构成的圆柱的外径等于第一外圆圈的外径；

所述沿轴圆柱笼包括一个第二圆盘架、一个第二支撑圈和若干个第二长杆；所述第二圆盘架包括一个第二外圆圈、一个中心圆板和若干个第二支撑条；若干个第二支撑条呈放射均匀分布状固定安装在中心圆板和第二外圆圈之间构成第二圆盘架，所述第二外圆圈、中心圆板和第二支撑条在所构成的第二圆盘架中均处在同一个平面上，且第二外圆圈和中心圆板的圆心位置相同；所述第二外圆圈与第二支撑圈的大小相同，若干个第二长杆垂直固定安装在第二圆盘架和第二支撑圈之间构成沿轴圆柱笼；

所述第二支撑圈的外径小于第一支撑圈的内径，若干个支撑杆呈放射均匀分布状固定安装在第二支撑圈和第一支撑圈之间构成连接圆盘架，所述第一支撑圈、第二支撑圈和支撑杆在所构成的连接圆盘架中均处在同一个平面上，且第一支撑圈和第二支撑圈的圆心位置相同；所述定轴圆柱笼和沿轴圆柱笼通过连接圆盘架构成成双级圆柱笼；

所述反射板固定安装在所述沿轴圆柱笼内的第二圆盘架上，且所述反射板与所述沿轴圆柱笼的轴心线垂直；

所述测量板固定安装在所述定轴圆柱笼内的第一圆盘架上，且所述测量板与所述定轴圆柱笼的轴心线垂直；

所述铅锤包括圆锥体、连接线和卷线轮；所述圆锥体的的圆形表面的圆心位置上连接连接线，所述测量板上设有圆心孔，所述连接线从下至上依次穿过圆心孔和中心圈，并连接在卷线轮上，所述卷线轮固定安装在所述定轴圆柱笼外的第一圆盘架上；

所述直线光线发射器包括直筒管和光线发射器，所述光线发射器安装在直筒管内部，所述直筒管固定安装在圆锥体的锥尖位置上，所述直筒管的轴心线与所述铅锤的轴心线重合。

2.根据权利要求1所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述第一圆盘架上还固定安装有搁置杆，所述搁置杆的长度大于或等于待测管桩的外径。

3.根据权利要求2所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述第一外圆圈的外径等于或略小于待测管桩的内径，设第一外圆圈的外径为L，待测管桩的内径为M，优选996‰M≤L≤M，所述第一长杆的长度为待测管桩的内径的0.5-2倍；设所述第二外圆圈的外径为N，优选30%L≤N≤90%L，所述第二长杆的长度为所述待测管桩的内径的2-20倍。

4.根据权利要求3所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述第一长杆的长度等于待测管桩的内径；所述第二长杆的长度等于待测管桩的内径的10倍；所述第二外圆圈的外径等于第一外圆圈的外径的80%。

5.根据权利要求4所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述测量板上还设有刻度圈，刻度圈上标示有以圆心为起点的距离值。

6.根据权利要求5所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述光线发射器还包括遥控器。

7.根据权利要求6所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述反射板由光反射镜制作。

8.根据权利要求7所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述测量板由玻璃制作。

9.根据权利要求8所述的管桩垂直度测量装置，其特征在于所述沿轴圆柱笼上的所述连接圆盘架和第二圆盘架之间的第二长杆内侧还设有至少一个第三支撑圈。

10.一种管桩垂直度测量方法，包括如下步骤：

⑴将双级圆柱笼插入到待测管桩中，直到搁置杆搁置在待测管桩顶端入口边沿，此时定轴圆柱笼上的第一外圆圈、第一长杆和第一支撑圈均与待测管桩接触，沿轴圆柱笼的轴心线沿着待测管桩的轴心线悬垂在待测管桩中；

⑵摇动卷线轮，将铅锤放下并悬吊在沿轴圆柱笼的中部位置；

⑶待铅锤及直线光线发射器停止摇晃静止不动时，连接线、圆锥体、直筒管及光线发射器均处在与水平面垂直的铅垂线上，此时开启光线发射器；

⑷光线发射器所发出的光线处在铅垂线上，光线照射在反射板上后，反射出反光光线；

⑸如果反光光线照射在直线光线发射器或铅锤上，说明管桩没有发生偏斜，垂直度趋近于零；如反光光线照射在测量板上，说明管桩存在偏斜；

⑹以测量板的圆心孔为中心，反射光线照射在哪个方向，说明管桩向该方向发生了偏斜；

⑺反射光线照射在测量板上的光点中心到测量板的圆心的距离的一半除以测量板到反射板的之间距离即为管桩的垂直度，即U=D÷2÷H。