雷射鉛垂儀

雷射鉛垂儀是指藉助儀器中安置的高靈敏度水準管或水銀盤反射系統，將雷射束導至鉛垂方向用於進行豎向準直的一種工程測量儀器。

基本介紹

• 中文名：雷射鉛垂儀
• 外文名：laser plummet apparatus
• 相關學科：儀器科學與技術
• 套用領域：測繪
• 組成部分：望遠鏡筒等
• 相關儀器：雷射垂儀

簡介

雷射鉛垂儀是將雷射束導致鉛垂方向用作鉛直定位測量的儀器。在儀器的空心豎軸兩端,各有螺扣聯接望遠鏡筒和雷射器筒。如將雷射器筒安裝在下端,望遠鏡筒安在上端,構成向上發射雷射的鉛垂儀,反之則構成向下發射雷射的鉛垂儀。使用時,將儀器對中,整平後,接通電源便可鉛直發射雷射束。

雷射鉛垂儀

結構

雷射鉛垂儀的基本構造主要由氦氖雷射管、精密豎軸、發射望遠鏡、水準器、基座、雷射電源及接收屏等部分組成。

雷射鉛垂儀示意圖

雷射器通過兩組固定螺釘固定在套筒內。雷射鉛垂儀的豎軸是空心筒軸，兩端有螺扣，上、下兩端分別與發射望遠鏡和氦氖雷射器套筒相連線，二者位置可對調，構成向上或向下發射雷射束的鉛垂儀。儀器上設定有兩個互成90˚的管水準器，儀器配有專用雷射電源。

1-氦氖雷射器；

2-豎軸；

3-發射望遠鏡；

4-水準管；

5-基座

使用方法

雷射鉛垂儀投測軸線投測方法如下：
1、在首層軸線控制點上安置雷射鉛垂儀，利用雷射器底端（全反射稜鏡端）所發射的雷射束進行對中，通過調節基座整平螺旋，使管水準器氣泡嚴格居中。
2、在上層施工樓面預留孔處，放置接受靶。
3、接通雷射電源，啟輝雷射器發射鉛直雷射束，通過發射望遠鏡調焦，使雷射束會聚成紅色耀目光斑，投射到接受靶上。
4、移動接受靶，使靶心與紅色光斑重合，固定接受靶，並在預留孔四周作出標記，此時，靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。

工程套用

高層建築施工

高層建築的基礎定位和基礎以上各層的同軸是非常重要的，為保證建築物總體的垂直度控制在規範規定的誤差範圍內，測量工作必須認真，在施工高層建築時，採用雷射鉛垂儀投測各層軸線可收到良好效果。

隧道施工

採用盾構法進行城市捷運隧道施工時，使用雷射鉛垂儀的主要目的是確定盾構掘進方位與高程，準確標定隧道軸線，使隧道沿著設計軸線延伸和貫確標定隧道軸線，使隧道沿著設計軸線延伸和貫法隧道工程施工測量包括地面控制測量(平面及高程控制)、豎井聯繫測量、井上井下定向測量、地下控制測量f平面及高程控制)、盾構推進施工測量、隧道沉降測量、貫通測量以及竣工測量。由於盾構法隧道工程施工是由一側豎井開始，掘進至另一側豎井結束，因此線上路的縱向、橫向及豎向就會出現貫通誤差，其中橫向誤差和高程貫通誤差對工程的影響最大，縱向貫通誤差影響隧道中線長度，但只要不大於定測中線的誤差即可。因此，從地面控制測量和地下控制測量的設計到進洞測量的各項工作，都必須保證貫通誤差特別是橫向誤差和高程貫通誤差應滿足工程使用的要求。

注意事項

準備工作

使用時必須熟悉說明書，上海聯誼大廈就是用雷射鉛垂儀法作垂直向上傳遞控制的。用此方法必須在首層面層上作好平面控制，並選擇四個較合適的位置作控制點或用中心“十”字控制，在澆築上升的各層樓面時，必須在相應的位置預留200mm×200mm與首層層面控制點相對應的小方孔，保證能使雷射束垂直向上穿過預留孔。在首層控制點上架設雷射鉛垂儀，調置儀器對中整平後啟動電源，使雷射鉛垂儀發射出可見的紅色光束，投射到上層預留孔的接收靶上，查看紅色光斑點離靶心最小之點，此點即為第二層上的一個控制點。其餘的控制點用同樣方法作向上傳遞。

控制點示意圖

安全工作

1、平時預留孔洞套用蓋板封堵，防止墜物傷人。

2、雷射鉛垂儀支放後，在其上方設擋板，防止墜物損害儀器，擋板在使用時方可撤除。

3、 結構封頂後，預留洞加筋與邊口剔出鋼筋焊接後澆灌混凝土封堵。

精確度改善

1、選擇投影點時儘量使兩投影點的距離加長；

2、地面投影點的標誌應注意保護，以免在操作時碰動；

3、雷射鉛垂儀在使用之前一定進行嚴格檢驗和校正；

4、同時用兩台雷射鉛垂儀，且和全站儀的基座一致。當地面的觀測工作全部完成後，轉移到井下時，只需將雷射鉛垂儀從基座下，換上全站儀稍加整平即可觀測。這樣對中誤差可以減少，有利於提高測角精度。