本实用新型专利技术涉及用于外观变形监测的双向同轴棱镜架，包括上棱镜、下棱镜和支座，所述上棱镜和下棱镜共轴心，通过同心轴相连；所述支座用于固定上棱镜和下棱镜，包括上底板、下底板和支撑杆；所述同心轴固定于上底板上；所述上底板和下底板通过支撑杆相连；所述上底板上设有气泡，所述支撑杆和上底板连接处设有调平螺帽，用于调平。本实用新型专利技术提出的新型双向同轴棱镜架，解决了工程中两台全站仪无法同时高精度测量同一个点的问题，现场安装简便，通过调平螺帽调平上底板的水平位置后，将棱镜对准要测量的全站仪即可。要测量的全站仪即可。要测量的全站仪即可。
【技术实现步骤摘要】
用于外观变形监测的双向同轴棱镜架
[0001]本技术属于岩土工程安全监测
；具体涉及一种用于监测边坡、大坝、隧洞和构筑物等外观变形的双向同轴棱镜架，用于多个测量网相互平差，交换基准值数据，提高测量的准确性。本专利依托国家重点研发计划“平原水库工程除险抢护关键技术研究（2017YFC0405005）”完成。
技术介绍
[0002]岩土工程安全监测规范要求在施工期或运行期，对边坡、大坝、隧洞和构筑物等外表面定期进行变形量监测，用于分析判断被监测体变形状态，预测预判其变形趋势，为工程的安全施工和运行提供详实的监测资料。
[0003]目前高精度、大范围外观变形监测常规的观测手段是采用全站仪加测量棱镜的方式进行，即在被测物体外表面安装测量棱镜，在认为不动的区域安装基准棱镜，通过全站仪对测量棱镜和基准棱镜的相对位置进行观测，基于基准棱镜的坐标值采用测量学的计算方法，即可得到被测物体外表面各个测量棱镜的实际坐标（可以是大地坐标也可以是局部的相对坐标）。对比各周期的测量棱镜坐标值的变化量，即可了解被监测物体的变形趋势。但传统的测量棱镜或基准棱镜都是单向的，只能满足一台全站仪的测量需求，遇到较为复杂的监测网时（如地铁监测，由于线路复杂、转角多，日常监测时，一台全站仪往往无法同时完成全线测量），需要多台全站仪联合测量时，就无法进行。虽然后续根据工程需要推出了360
°
棱镜，但受制于该棱镜的精度与测量距离的缺陷，实际工程中应用不多，故工程界迫切需要能保持已有精度，同时能满足多台全站仪同时测量的测量棱镜形式。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于外观变形监测的高精度双向同轴棱镜架。
[0005]为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种用于外观变形监测的高精度双向同轴棱镜架，包括上棱镜、下棱镜和支座，所述上棱镜和下棱镜共轴心，通过同心轴相连；
[0007]所述支座用于固定上棱镜和下棱镜，包括上底板、下底板和支撑杆；
[0008]所述同心轴固定于上底板上；所述上底板和下底板通过支撑杆相连；
[0009]所述上底板上设有气泡，所述支撑杆和上底板连接处设有调平螺帽，用于调平。
[0010]本技术的双向同轴棱镜架具备两个棱镜组，可以面对任意两个方向，同时这两个棱镜组在垂直方向同轴，即两个棱镜组的中心位置在水平方向为同一点，只在垂直方向有恒定的高差，从而解决同时满足两台全站仪同时测量的问题。
[0011]进一步的，所述气泡和上底板在校准过的水平台上装配成一体结构。
[0012]进一步的，所述气泡包括圆水平气泡和长水平气泡；所述长水平气泡分布于上底板的各边上。
[0013]进一步的，所述下底板上预留安装孔。下底板预留的安装孔可以与工程中常用的观测墩顶部的强制对中底盘连接，共同组成外观变形测量点或基准点。
[0014]进一步的，所述上底板为三角板，三角板中心开设于同心轴外径适配的贯通孔；三角板三个角处通过三根支撑杆连接下底板。
[0015]进一步的，所述同心轴上下端为标准棱镜框卡轴尺寸，以便能广泛适用于国内外通用棱镜；同心轴的中部呈台阶状，下部直径小，上部直径大，方便固定在上底板处。
[0016]进一步的，所述同心轴外径与上底板开孔的内径一致，保证同心率；同心轴采用冷装法安装在上底板上。
[0017]进一步的，所述支撑杆上下端均有螺纹结构，下部通过螺纹和螺丝胶与下底板螺纹连接，上部通过调平螺帽与上底板螺纹连接。
[0018]进一步的，所述支撑杆的高度为1.2~2倍棱镜高。
[0019]进一步的，所述上底板、同心轴、支撑杆为不锈钢材质。
[0020]本技术使用的包括棱镜架在内的圆棱镜，其既可是各大专业品牌进口棱镜（比如瑞士徕卡、日本拓普康等），也可为国产高精度棱镜（比如：苏州一光等）。
[0021]本技术通过同心轴的连接，保证在上、下棱镜在同一轴心处，满足了多个全站仪同时测量时，共同点测量的问题，同时兼顾了测量的精度与准确性，有效的解决了不同测量网间共同点测量的问题。
附图说明
[0022]图1是本技术一种用于外观变形监测的高精度双向同轴棱镜架立体结构示意图。
[0023]图2是图1的正视图。
[0024]图3是图1的侧视图。
具体实施方式
[0025]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明晰，以下结合附图及实施案例，对本技术作进一步详细说明。此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]如图1~3所示的双向同轴棱镜架，包括上棱镜1、下棱镜8和支座，所述上棱镜1和下棱镜8共轴心，通过同心轴4相连；所述支座用于固定上棱镜1和下棱镜8，包括上底板10、下底板9和支撑杆；同心轴4固定于上底板10上；所述上底板10和下底板9通过支撑杆6相连。
[0027]所述上底板10上设有圆水平气泡2和长水平气泡3，长水平气泡3分布于上底板10的各边上；圆水平气泡2、长水平气泡3和上底板10在校准过的水平台上装配成一体结构。
[0028]所述支撑杆6和上底板10连接处设有调平螺帽5，用于调平。
[0029]本实施例中，所述上底板10为三角板，三角板中心开设于同心轴4外径适配的贯通孔；三角板三个角处通过三根支撑杆6连接下底板9。同心轴4上下端为标准棱镜框卡轴尺寸；同心轴4的中部呈台阶状，下部直径小，上部直径大。同心轴4外径与上底板10开孔的内径一致，同心轴4采用冷装法安装在上底板10上。
[0030]所述支撑杆6上下端均有螺纹结构，下部通过螺纹和螺丝胶与下底板9螺纹连接，
上部通过调平螺帽5与上底板螺纹连接。所述支撑杆6的高度为1.2~2倍棱镜高。所述上底板10、同心轴4、支撑杆6为不锈钢材质。
[0031]本技术所述双向同轴棱镜架示例的使用方式如下：
[0032]在现场将安装位置处的强制对中盘表面打扫干净，清除表面污物等影响测量精度的物质。将双向同轴棱架下底板9通过铜螺栓与强制对中底盘固定成一体。将上棱镜1、下棱镜8安装至同轴棱镜同心轴4上下两端，旋转棱镜，保证棱镜面对全站仪观测方向。旋转调平螺帽5，根据上底板圆水平气泡2和长水平气泡3的显示，调平棱镜架上底板10。采用高精度尺子或游标卡尺，量测上下棱镜的高度，并进行记录。
[0033]本技术提出采用同心轴的方式解决双棱镜的观测问题，通过调平螺帽和配套的水平气泡，保证了两个棱镜中心轴的垂直，使得两个棱镜的水平位置一致，满足了多组全站仪联合测量的精度要求。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于外观变形监测的双向同轴棱镜架，其特征在于，包括上棱镜（1）、下棱镜（8），和支座；所述上棱镜（1）和下棱镜（8）共轴心，通过同心轴（4）相连；所述支座用于固定上棱镜（1）和下棱镜（8），包括上底板（10）、下底板（9）和支撑杆；所述同心轴（4）固定于上底板（10）上，所述上底板（10）和下底板（9）通过支撑杆（6）相连；所述上底板（10）上设有气泡，所述支撑杆（6）和上底板连接处设有调平螺帽（5），用于调平。2.根据权利要求1所述的一种用于外观变形监测的双向同轴棱镜架，其特征在于，所述气泡和上底板（10）在校准过的水平台上装配成一体结构。3.根据权利要求1或2所述的一种用于外观变形监测的双向同轴棱镜架，其特征在于，所述气泡包括圆水平气泡（2）和长水平气泡（3）；所述长水平气泡（3）分布于上底板（10）的各边上。4.根据权利要求1或2所述的一种用于外观变形监测的双向同轴棱镜架，其特征在于，所述下底板（9）上预留安装孔（7）。5.根据权利要求1所述的一种用于外观变形监测的双向同轴棱镜架...
【专利技术属性】
技术研发人员：李登华，徐海涛，张贤，李璞，王援生，杨团社，梅聚福，何宁，张桂荣，汪璋淳，周彦章，何斌，张中流，孔洋，杨建国，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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