鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置的製作方法
2023-06-01 07:15:31
本發明涉及一種軌道測量裝置，尤其涉及一種鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置。
背景技術：
在修建一條鐵路時，常常會碰到江河、山谷、公路或者與另外一條鐵路交叉，為了讓鐵路跨越這些地形上的障礙，就需要修建各種各樣的鐵路橋梁，多個鐵路橋梁一起，構成一條架空的鐵路。架空的鐵路要求線路中心線需與每一橋梁中心線的距離小於一定範圍，否則橋梁的兩個橋墩會受力不均，橋墩長時間的受力不均會嚴重影響橋墩的使用壽命。基於以上原因，需定期對線路中心線和橋梁中心線之間的距離進行檢測，以便實時掌握鐵路橋梁的情況，及時採取應對措施，避免損失。
線路中心線和橋梁中心線之間的距離稱為鐵路橋梁偏心距。通常，如圖1所示，需測量兩鋼軌之間的水平距離，得到線路中心線，即圖中Z1所在的虛線，之後測量橋梁兩邊擋砟槽外側之間的水平距離，得到橋梁中心線，即圖中Z2所在的虛線，偏心距即為Z1所在的虛線和Z2所在的虛線之間的水平距離。目前，採用偏心尺測量鐵路橋梁偏心距，偏心尺中間的主體部分可測量鐵路兩鋼軌之間的距離，並確定線路中心線；而偏心尺的兩端可伸長以增加偏心尺的長度，伸長後的偏心尺的最終總長能夠測量兩邊擋砟槽外側之間的水平距離，在確定兩邊擋砟槽外側之間的水平距離時，需掀開橋梁欄杆傍邊的擋板才能觀測到擋砟槽外側，之後使用垂球確定兩邊擋砟槽外側之間的水平距離，確定橋梁中心線，最後計算出該鐵路橋梁的偏心距。顯然，利用偏心尺測量偏心距的方法，需要掀開鐵路橋梁兩邊欄杆旁的擋板，某些地段還需挖掉一些石砟才能觀測到擋砟槽外側，而在確定兩擋砟槽外側的水平距離時，需要用垂球確定擋砟槽外側的豎直延長線，當遇到大風天氣時，垂球容易隨風擺動，造成測量誤差。故採用偏心尺測量得到偏心距，其測量過程繁瑣，結果存在一定的誤差。
技術實現要素：
為解決現有技術中利用偏心尺無法準確測量橋梁兩側擋砟槽外側之間的距離，使鐵路橋梁偏心距的最終結果存在一定誤差的問題，本發明提供一種鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，包括：
固定支架；
測距儀，設置於所述固定支架的第一位置處；
固定組件，將所述固定支架垂直固定於鐵路橋梁的欄杆上，所述第一位置與橋梁擋砟槽外側位置相適配，使得所述測距儀在所述第一位置時測量所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置中：
所述固定支架上成型有第一滑槽；
所述測距儀通過第一滑塊可滑動地安裝於所述第一滑槽上，滑動所述第一滑塊將所述測距儀移動至所述固定支架的第一位置或所述固定支架的第二位置後，通過所述第一滑塊的第一鎖止結構固定所述測距儀；
所述第二位置與鐵路橋梁的鋼軌頭部相適配，使得所述測距儀在所述第二位置時測量鋼軌頭部到所述第二位置的水平距離。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置中：
所述固定組件包括第一水平支架、第二水平支架和成型於所述固定支架上的第二滑槽；
所述第一水平支架通過第二滑塊可滑動地安裝於所述第二滑槽上，滑動所述第二滑塊將所述第一水平支架移動至所述固定支架的第三位置後，通過第二滑塊的第二鎖止結構固定所述第一水平支架，所述第一水平支架與鐵路橋梁的第一欄杆固定；
所述第二水平支架通過第三滑塊可滑動地安裝於所述第二滑槽上，滑動所述第三滑塊將所述第二水平支架移動至所述固定支架的第四位置後，通過第三滑塊的第三鎖止結構固定所述第二水平支架，所述第二水平支架與鐵路橋梁的第二欄杆固定。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置中：
所述第一水平支架與所述第一滑塊旋轉連接；
所述第二水平支架與所述第二滑塊旋轉連接。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
水平儀，設置於所述固定支架上以確定所述固定支架是否垂直於水平面。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
主動輪，設置於所述固定支架的第一端；
從動輪，設置於所述固定支架的第二端；
傳動帶，設置於所述第一滑槽內，連接所述主動輪和所述從動輪；所述第一滑塊固定於所述傳動帶上；
電機，設置於所述固定支架第一端與所述主動輪相鄰的位置，其輸出軸與所述主動輪相連；
電池組，設置於所述固定支架上，為所述電機提供電能。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
遙控器，發送電機控制指令；
控制器，設置於所述固定支架上，接收所述電機控制指令，並根據所述電機控制指令控制所述電機執行相應操作。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
接近開關，設置於所述第一滑槽的至少一端，當所述第一滑塊接近所述接近開關時，發送切斷電源信號；
所述控制器接收所述切斷電源信號後，斷開所述電池組與所述電機之間的連接。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
傾角測量裝置，用於測量測距儀的測量方向與水平面之間的夾角；
所述控制器接收所述傾角測量裝置發送的夾角信號和所述測距儀發送的距離信號，並根據所述夾角信號和所述距離信號獲得所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離或鋼軌頭部到所述第二位置的水平距離。
進一步地，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，還包括：
攝像頭，設置於所述第一滑塊處，用於拍攝所述測距儀測量方向上的影像信息；
手持終端，接收所述攝像頭髮送的影像信息並實時顯示。
本發明提供的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，包括固定支架、測距儀和固定組件。所述測距儀設置於所述固定支架的第一位置處，所述固定組件將所述固定支架垂直固定於所述鐵路橋梁的欄杆上，所述第一位置與所述橋梁擋砟槽外側位置相適配，使得所述測距儀在所述第一位置時測量所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離。通過上述裝置，只要將固定支架固定於橋梁欄杆上即可直接測量所述橋梁擋砟槽外側到固定支架第一位置的水平距離，無需掀開橋梁欄杆傍邊的擋板，且上述裝置受風力的影響小，使得最終計算所得的偏心距更加準確。
附圖說明
圖1為根據偏心尺測量鐵路橋梁偏心距的原理示意圖。
圖2為本發明一個實施例所述的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置結構示意圖。
圖3為本發明一個實施例所述的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置測量擋砟槽外側到第一位置距離的原理示意圖；
圖4為本發明一個實施例所述的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置測量鋼軌到第二位置距離的原理示意圖；
圖5為本發明另一個實施例所述的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置結構示意圖。
其中附圖標記為：
10-偏心尺；20-垂球；1-固定支架；2-測距儀；3-固定組件；31-第一水平支架；32-第二水平支架；4-第一滑塊；5-第二滑塊；6-第三滑塊。
具體實施方式
下面將結合附圖進一步說明本發明實施例。另外，本文中的術語「第一」、「第二」、「第三」等，用於在類似要素之間進行區別，並且不一定是描述特定的次序或者按時間的順序。要理解，這樣使用的這些術語在適當的環境下是可互換的，使得在此描述的主題的實施例如是能夠以與那些說明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序來進行操作。
本實施例提供一種鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，如圖2所示，包括固定支架1、測距儀2和固定組件3。所述測距儀2設置於所述固定支架1的第一位置處，所述測距儀2可為紅外測距儀、雷射測距儀、超聲波測距儀或其他測量距離的裝置，為便於使用，本實施例優選可與手持終端通訊的測距儀，所述手持終端接收所述測距儀2的測量結果並可控制所述測距儀2執行用戶指令，即用戶可通過手持終端控制測距儀2測距，並實時接收所測距離，將所述測距儀2設置於所述固定支架1的方式可以有很多種，例如通過繩索綁定，或者通過U型的定位槽與固定支架1固定，並將測距儀2固定於U型槽中，還可以通過粘貼的方式將測距儀2設置於固定支架1上；所述固定組件3將所述固定支架1垂直固定於鐵路橋梁的欄杆上，所述固定件可為成型於所述固定支架1的掛鈎，也可以為成型於所述固定支架1上的直杆，還可以為繩索；當所述固定支架1固定於所述鐵路橋梁的欄杆上後，所述固定支架1的第一位置與所述橋梁的擋砟槽外側位置相適配，使得所述測距儀2在所述第一位置時可測量所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離。
在實際測量時，如圖3所示，可通過鐵路橋梁的施工圖紙獲得橋梁擋砟槽外側到鐵路橋梁欄杆的高度，以此確定所述固定支架1的第一位置。然後將上述裝置分別垂直的安裝於所述鐵路橋梁的兩側的欄杆上，得到鐵路橋梁左側擋砟槽外側到左側固定支架1的第一位置的水平距離X1,和鐵路橋梁右側擋砟槽外側到右側固定支架1的第一位置的水平距離X2，再通過皮尺、捲尺或偏心尺等測量工具，測量左側鋼軌頭部外側到左側固定支架1的水平距離Y1，和右側鋼軌頭部外側到右側固定支架1的水平距離Y2，所述鐵路橋梁偏心距Z＝0.5*((Y1-X1)-(Y2-X2))。
本實施例所述的鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，包括固定支架1、測距儀2和固定組件3。所述測距儀2設置於所述固定支架1的第一位置處，所述固定支架1通過所述固定組件3垂直固定於鐵路橋梁的欄杆上，所述第一位置與所述橋梁擋砟槽外側位置相適配，使得所述測距儀2在所述第一位置時能測量所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離。通過上述裝置，可方便快捷地測量所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離，無需掀開橋梁欄杆旁的擋板，並結合其他測量的數據可計算鐵路橋梁的偏心距，使得最終得到的偏心距更加準確。
進一步地，所述固定支架1上成型有第一滑槽，所述測距儀2通過第一滑塊4可滑動地安裝於所述第一滑槽上，結合圖3和圖4滑動所述第一滑塊4將所述測距儀2移動至所述固定支架1的第一位置或所述固定支架1的第二位置後，通過所述第一滑塊4的第一鎖止結構固定所述測距儀2。所述第一滑塊4的底部成型有與所述第一滑槽匹配的凹槽，所述第一滑塊4的第一鎖止結構以固定第一滑塊4為目的，其具體結構是多種多樣的，可以包括成型於所述第一滑塊4上的內螺紋通孔和與所述內螺紋通孔匹配的鎖止螺栓，當所述測距儀2第一滑塊4滑動至所述固定支架1的第一位置或第二位置後，旋緊所述鎖止螺栓，使所述第一滑塊4和所述第一滑槽之間的摩擦力增大，以此固定所述測距儀2；還可以在第一滑槽底部均勻設置多個內螺紋孔，在第一滑塊4上設置通孔，鎖止螺栓穿過所述通孔並與所述內螺紋孔匹配，旋緊所述鎖止螺栓時，可固定第一滑塊4。如圖4所示，所述第二位置與鐵路橋梁的鋼軌頭部相適配，使得所述測距儀2在所述第二位置時測量鋼軌頭部到所述第二位置的水平距離。
通過上述裝置測量鐵路橋梁偏心距時，首先通過第一鎖止結構將測距儀2固定於所述固定支架1的第一位置，然後將鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置分別垂直固定於所述鐵路橋梁兩側欄杆上，得到鐵路橋梁左側擋砟槽外側到左側固定支架1的第一位置的水平距離X1,和鐵路橋梁右側擋砟槽外側到右側固定支架1的第一位置的水平距離X2；之後，分別滑動兩個固定支架1的第一滑塊4，將所述測距儀2滑動至固定支架1的第二位置，並通過所述第一鎖止結構固定，得到左側鋼軌頭部外側到左側固定支架1的水平距離Y1，和右側鋼軌頭部外側到右側固定支架1的水平距離Y2，最後得到鐵路橋梁的偏心距。需要說明的是，上述測量步驟的順序可以根據實際情況進行調整，可以先測量X1和X2後測量Y1和Y2，也可以只使用一個鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置，按照任意測量順序得到X1、X2、Y1和Y2。
上述裝置中，所述測距儀2通過第一滑塊4可滑動地安裝於固定支架1的第一滑槽上，滑動第一滑塊4可使測距儀2移動至固定支架1的第一位置或第二位置，第一滑塊4的第一鎖止結構可用於固定所述測距儀2，而第二位置與鐵路橋梁的鋼軌頭部相適配。通過測距儀2的滑動，不僅可測量鐵路橋梁中橋梁擋砟槽外側到所述固定支架1第一位置的水平距離，還可測量鐵路橋梁的鋼軌頭部到固定支架1的第二位置的水平距離，使測量過程更為方便，得到偏心距結果更為準確。
上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置中的固定組件3包括第一水平支架31、第二水平支架32和成型於所述固定支架1上的第二滑槽。如圖5所示，所述第一水平支架31通過第二滑塊5可滑動地安裝於所述第二滑槽上，滑動所述第二滑塊5將所述第一水平支架31移動至所述固定支架1的第三位置後，通過第二滑塊5的第二鎖止結構固定所述第一水平支架31，所述第一水平支架31與鐵路橋梁第一欄杆固定。所述第二滑塊5成型有與所述第二滑槽匹配的凹槽，所述第二滑塊5上有第二鎖止結構，所述第二鎖止結構有多種方法可以實現，例如可與所述第一鎖止結構相同，也可在所述第二滑塊5上與第二滑槽接觸的地方設置彈性凸起，在第二滑槽相應的多個地方設置限位孔，以此固定第二滑塊5。所述第一水平支架31可與所述第二滑塊5固定連接，還可以旋轉連接。所述第一欄杆為鐵路橋梁的任意一根欄杆，由於鐵路橋梁的欄杆最上面的一根最為穩固，故優選鐵路橋梁的最上面一根欄杆為第一欄杆。所述第一水平支架31的一端與所述第二滑塊5連接，所述第一水平支架31的另一端可成型有半圓形限位結構，所述半圓形限位結構與第一欄杆匹配。作為可選的方案，所述第一水平支架31的另一端成型有通孔，在所述第二滑槽內設置掛鈎，所述掛鈎上成型有與所述第一水平支架31上的通孔相適配的貫穿孔，所述第一水平支架與所述掛鈎之間通過螺絲和螺母固定所述通孔和所述貫穿孔實現旋轉連接，所述掛鈎的鉤子部分設置有磁鐵，當掛鈎靠近鐵路橋梁的欄杆時，自動吸附到欄杆上，方便了與鐵路橋梁的欄杆固定。
所述第二水平支架32通過第三滑塊6可滑動地安裝於所述第二滑槽上，滑動所述第三滑塊6將所述第二水平支架32移動至所述固定支架1的第四位置後，通過第三滑塊6的第三鎖止結構固定所述第二水平支架32，所述第二水平支架32與鐵路橋梁的第二欄杆固定。所述第三滑塊6的底部成型有與所述第二滑槽匹配的凹槽，所述第三滑塊6上有第三鎖止結構，所述第三鎖止結構有多種方法可以實現，可與所述第二鎖止結構相同，也可以與所述第一鎖止結構相同，還可以採用其他方案。所述第二欄杆為鐵路橋梁的任意一根欄杆，由於第一水平支架31與第二水平支架32都需與鐵路橋梁的欄杆固定，故第二欄杆優選靠下一層的欄杆。所述第二水平支架32可與所述第三滑塊6固定連接，還可旋轉連接。所述第二水平支架32的一端與所述第三滑塊6連接，另一端設置有卡槽式的限位結構，可固定於鐵路橋梁的第二欄杆上。
上述裝置中，所述第一水平支架31和第二水平支架32分別通過第二滑塊5和第三滑塊6安裝於所述第二滑槽上，如此可調整第一水平支架31和第二水平支架32之間的距離，可適應鐵路橋梁任意兩根欄杆之間的距離。
另外，作為優選方案，可以令第一水平支架31和第二滑塊5之間旋轉連接，所述旋轉連接的方式並不局限於一種，可以是在第二滑塊5上成型有凸起，所述凸起的方向平行於所述第二滑槽，凸起的中間成型有通孔；第一水平支架31的一端也成型有相同大小的通孔，所述凸起與第一水平支架31的一端通過螺釘和螺母實現旋轉連接。還以在第二滑塊5上成型兩塊相互平行的凸起，兩塊凸起都平行於第二滑槽，兩塊凸起的中間都成型有通孔，而第一水平支架31的一端為T型結構，T型的兩端分別穿過兩塊凸起的通孔，以實現旋轉連接，在使用時，可在兩個凸起的中間設置固定塊，以固定第一水平支架31與第二滑塊5的相對位置。第二水平支架32與第三滑塊6之間也可通過上述方式實現旋轉連接。
所述第一水平支架31和第二滑塊5之間旋轉連接，可便於收納，收納時，第一水平支架31在外力作用下旋轉靠近固定支架1，並可收納進所述第二滑槽中；所述第二水平支架32和第三滑塊6之間旋轉連接，在收納時，第二水平支架32在外力的作用下旋轉靠近所述固定支架1，並收納進所述第二滑槽中。
為使所述固定支架1垂直固定於所述鐵路橋梁的欄杆上，可在固定支架1上設置水平儀，以確定所述固定支架1是否垂直於水平面。所述水平儀為氣泡水平儀，該水平儀體積小，便於安裝調試。
通過上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置測量擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離或鋼軌頭部到所述第二位置的水平距離時，用戶需手動控制第一滑塊滑動，並當第一滑塊在第一位置或第二位置時固定第一滑塊，以實現測量，進一步地，所述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置還可使用電機控制第一滑塊4的滑動，以實現電控滑動，具體還包括主動輪、從動輪、傳動帶和電池組。所述主動輪設置於所述固定支架1的第一端，從動輪設置於所述固定支架1的第二端，傳動帶設置於所述第一滑槽內，連接所述主動輪和從動輪，而第一滑塊4固定於所述傳動帶上，電機則設置於固定支架1第一端與所述主動輪相鄰的位置，其輸出軸與所述主動輪相連，用於控制主動輪轉動，電池組設置於所述固定支架1上，為所述電機提供電能。具體地，可在固定支架1上設置一個轉向開關或其他控制裝置，以控制電機正轉或者反轉。電機轉動時帶著主動輪轉動，傳動帶隨著主動輪轉動而帶動從動輪轉動。由於第一滑塊4規定與傳動帶固定，當傳動帶轉動時，便帶著第一滑塊4沿著第一滑槽滑動。通過電機控制第一滑塊4滑動，用戶可直接通過轉向開關等控制裝置控制電機轉動，以此控制第一滑塊4滑動至第一位置或第二位置，方便用戶使用鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置測量所需數據。
為使用戶能方便控制電機轉動，上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置還包括遙控器和控制器。控制器設置於固定支架1上，當遙控器發送電機控制指令時，控制器接收電機控制指令，並根據電機控制指令控制電機執行相應操作。所述電機控制指令包括正轉指令、反轉指令、減速指令和加速指令。通過遙控器，用戶可在一定距離內控制電機轉動，更便於用戶操作。
當第一滑塊4在傳動帶的帶動下滑動到第一滑槽的兩端時，若用戶不注意觀察第一滑塊4的位置，繼續控制電機使第一滑塊4向第一滑槽的兩端滑動，則易造成電機的扭矩過大損壞電機，故在第一滑槽的兩端或者用戶不易觀察的一端設置接近開關，當第一滑塊4接近所述接近開關時，則發送切斷電源信號，控制器接收切斷電源信號後，斷開所述電池組與所述電機之間的連接，以防止電機扭矩過大而損壞。當所述電池組與所述電機之間的連接切斷後，控制器持續接收遙控器的電機控制指令，當電機控制指令發生變化時，則恢復電機與電池組的連接。
上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置還包括傾角測量裝置，用於測量測距儀2的測量方向與水平面之間的夾角。所述控制器接收所述傾角測量裝置發送的夾角信號和所述測距儀2發送的距離信號，並根據所述夾角信號和所述距離信號獲得所述擋砟槽外側到所述第一位置的水平距離或鋼軌頭部到所述第二位置的水平距離。通過傾角測量裝置，可簡單的將固定支架1固定於所述鐵路橋梁的欄杆上，無需保證固定支架1垂直於水平面，方便用戶進行水平距離的測量。
上述鐵路橋梁偏心距測量輔助裝置還包括攝像頭和手持終端。攝像頭設置於所述第一滑塊4處，用於拍攝所述測距儀2測量方向上的影像信息；手持終端接收所述攝像頭髮送的影像信息並實時顯示，用戶根據手持終端的畫面可確定測距儀2測量方向上的影像信息是否是本次測量的目標對象。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。