分析全站仪在起重机检验中的应用

王浩

摘 要：起重机械的蓬勃发展和广泛应用，对起重机械的检验在简洁、高效、精确性方面提出了更高的要求。传统的起重机检验方法因测量工作量多而步骤繁琐、耗时较长且效率不高、人为误差对精确度影响较大，已经难以满足现代起重机械的检验要求。随着现代测绘技术水平的不断提高，越来越多的先进测量仪器出现并逐渐应用于起重机械的检验中，比如起重机制动下滑量挠度检测仪、激光测拱仪、静刚度激光测量仪等，本文主要介绍了一种综合测量仪器全站仪在起重机检验中的应用。

关键词：起重机；全站仪；检验

引言

起重机广泛应用于工业、建筑业，其性能和安全性关乎工业生产车间和建筑施工现场的人身和财产安全，因此起重机检验工作是必不可少的重要环节，对预防并减少施工事故的发生具有极其重要的意义。起重机的传统检验工具主要有万用表、接地电阻测试仪、绝缘电阻、检验工具箱、水准仪、经纬仪、测杆、钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、磁力线坠等，距离测量主要应用测杆、钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、水准仪等，角度测量一般应用磁力线坠和经纬仪。依靠传统测量工具的起重机检验方法，检验人员工作量大、测量步骤多、测量时间长、人为因素影响大，而且有些检验项目测量难度大、危险性高，因而运用现代测量技术、采用先进测量仪器势在必行，全站仪作为一种综合测量仪器正广泛应用于起重机检验中。

1.全站仪

全站仪，全称全站式电子速距仪，是一种集经纬仪、电子测距仪、外部计算机软件系统为一体的现代光学电子测量仪器，可以在一个站位完成水平角、垂直角、距离、高差测量的测量工作和计算，并通过电子手簿或者直接实现自动化记录、存储和输出。全站仪主要由采集数据设备、微处理器和输入输出设备组成，采集数据设备主要有电子测角、测距系统、自动补偿设备等；微处理器主要由中央处理器、随机存储器和只读存储器构成，是全站仪的核心装置；输入输出设备是与外部设备连接的装置，能使全站仪与微机和磁卡等设备传输数据、交互通讯。

全站仪具有操作简单、安装快速、工作高效、适应性强的优点，它能完成现代测量工作所需的大多数功能，在潮湿、尘土、高温等苛刻的环境下完成测量工作；同时它具有双向倾斜补偿器，可以自动修正水平和竖直方向，消除竖轴倾斜误差的影响，还可以修正地球曲率、折光误差以及温度、气压。现代的一些全站仪已达到了可远程控制的自动化程度，这就消除了为仪器操作者配备一名扶持反射棱镜的助手的必要，操作者可以在测量点自己扶持反射物的同时，远程操作仪器。

本文以宾得PENTAX R-322NXm全站仪为例，简要说明全站仪在起重机检验中的应用。

品牌：PENTAX R-322NXm/宾得 型号：R-322NXm 放大倍率：30

测角精度：2秒 测距精度：±（2mm+2ppm×D） 测程：4500m

2.全站仪在桥、门式起重机测上拱度测量中的应用

桥、门式起重机的两个主梁为上拱形状，为了减少主梁在受载工作时的实际下挠变形，以利于起重小车和大车运行机构的正常工作。在起重机检验中，拱度是其中的一个重要测量项目和检验要素。JB1036-82（通用桥式起重机技术条件）规定：主梁跨中上拱F=L（0.9-1.4）/1000并且最大拱度應控制在跨度中部的L/10范围内。

用全站仪测量桥、门式起重机的上拱度的方法：

（1）在起重机主梁的前后支腿和跨中处放置三个莱卡反射片；选择全站仪最佳架设位置，要求通过全站仪能方便观察三个莱卡反射片。

（2）通过激光对中器和电子水平器对全站仪进行粗整平和精确整平，将仪器切换到免棱镜模式，这样就可以直接测量主梁下盖板；检查全站仪的常规设置，包括单位、棱镜类型、棱镜常数、温度及气压等。

（3）依次创建作业文件、创建坐标系（原点设定在支架下的对中激光点）、设立站点等。

（4）操作全站仪的望远镜分别对准三处反射片的十字中心，并精确调焦和测存。测存上拱度所需数据后，在不改变全站仪位置的情况下，测量其它点的坐标值。

（5）计算得到大梁的上拱度值。

3.全站仪在塔式起重机测垂直度测量中的应用

《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160-2008）规定：塔式起重机安装到设计规定的基本高度时，塔身轴心线对支承面的侧向垂直度偏差不应大于0.4%；附着后，最高附着点以下的垂直度偏差不应大于0.2%。塔身垂直度控制测量是塔式起重机检测中的一个重点，塔身垂直度的好坏是直接反应施工质量的最重要的因素之一，垂直度偏差过大，容易造成钢构件受力的改变，容易导致安全事故的发生。

用全站仪测量塔身垂直度的方法：

（1）仔细检验校正全站仪，使得其圆水准器和长水准管安置良好

（2）通过激光对中器和电子水平器对全站仪进行粗整平和精确整平

（3）将竖丝照准塔基底部观测点，然后水平制动全站仪，用水平微动螺旋调整仪器，使得竖丝平分塔基

（4）按正倒镜法测出每对上下观测点标志间的水平位移分量

（5）按矢量加法求得水平位移值（倾斜量）和位移方向（倾斜方向），计算垂直度偏差

（6）塔吊在吊重物过程中测量垂直度，先把全站仪架设在需要测量的一侧，将竖直角锁定记录度数，然后水平移动到刚好能看到塔吊的边缘记录度数、距离，然后向上移动到合适位置记录水平角和竖直角度数、距离，最后算出偏差。

4.全站仪在起重机测距中的应用

全站仪采用光电测距，用电磁波作为载波，传输测距信号，以测量两点之间的距离，具有精度高、测程长、效率高、工作量少、受地形限制少的优点。在起重机检验中，全站仪可以简单、便捷、准确地测量距离、高差、斜距，比如小车轨道接头处头部间隙和高低差、正轨半偏轨箱形梁轨道接缝与筋板的错位值、两端轨道最短长度、主梁两座板高低差、起重机的任何部位与架空输电线的距离、塔式起重机尾部与周围建筑物及其外围施工设备之间的距离、两台以上塔式起重机之间的架设距离等。

参考文献：

[1]史海，徐杰君，张铖宏，全站仪在起重机检验中的应用.起重运输机械，2011（7）

[2]胡建恺，富阳，全站仪在起重机械检验中的应用及与传统测量方法的对比.中国特种设备安全，2012

[3]王志友，马薇，全站仪在桥门式起重机检验中的应用.品牌与标准化，2012（12）