CN105575249A - 高层建筑物轴线投测教学模型 - Google Patents

高层建筑物轴线投测教学模型 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高层建筑物轴线投测教学模型，属于教学工具领域。该教学模型包括：高层建筑物模型、投测仪、线坠以及建筑物引桩布置板；所述高层建筑物模型包含楼板、楼柱、墙体及固定部件；所述楼板包括底层楼板、中间层楼板和顶层楼板；所述楼柱包含中间层楼柱和底层楼柱；所述楼柱的一端设置有插头另一端设置有插孔；所述投测仪包含投测经纬仪和或激光垂准仪。本发明的有益效果为：灵活、方便，可随意搭配和拆卸，方便使用和携带。

Description

高层建筑物轴线投测教学模型
技术领域
本发明属于教学工具领域，更具体地讲是高层建筑物轴线投测教学模型。
背景技术
在高层建筑施工测量教学实践中，涉及高层建筑物轴线投测的内容，轴线的竖向传递是高层建筑施工测量的主要任务，常用的投测方法主要分为外控法和内控法，外控法一般为经纬仪投测法，内控法一般为激光垂准仪投测法或吊线坠投测法等。
经纬仪投测法适用于施工场地比较宽阔时，当高层建筑物在基础工程完工后，用经纬仪将建筑物的主轴线从轴线控制桩上精确地引测到建筑物四面底部立面上并设以标志，以供向上投测和下一步施工用，同时在轴线的延长线上设置轴线引桩。如图1所示，将经纬仪安置在引桩A上，照准基础侧壁上的轴线标志点a，然后用正、倒镜法把轴线投测到所需楼面上，可得到楼面上轴线的一个端点a1，同法可得该轴线另一端引桩A’的另一个端点a1′，两个端点的连线即为楼面上的轴线。类似地，可以将与该轴线垂直的另一条主轴线引桩B以及B’投测到楼面上，得到b1以及b1′。
激光垂准仪投测适用建筑物密集、施工场地窄小无法使用经纬仪投测法的情况。该法要求在各层楼面预留传递孔。如图2所示，先在建筑物底层布置轴线控制点，然后将激光垂准仪安置在控制点上，向上发出铅直光线，在投点位置设置光束接收靶环，并让靶环中心对准光点，将靶环固定在楼板上，则靶环中心即为投测轴线的一个端点。
吊线坠投测法与激光垂准仪投测法类似，先设置轴线控制点，然后将线坠挂在金属十字架上，移动十字架，直至线坠对准控制点为止,则十字架中心即为楼面上轴线的一个端点。
现有教学主要是教师进行黑板图示或PPT图示，画图过程较为复杂和耗时，而且这种图示方法为平面静态视图，不够生动，学生需要凭借想象力来理解，教学效果较差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高层建筑物轴线投测教学模型，用于以生动的方式演示建筑物主轴线投测的各种方法和过程。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种高层建筑物轴线投测教学模型，包括：高层建筑物模型、投测仪、线坠以及建筑物引桩布置板；所述高层建筑物模型包含楼板、楼柱以及墙体；所述楼板包括底层楼板、中间层楼板和顶层楼板；所述楼柱包含中间层楼柱和底层楼柱；所述楼柱的一端设置有插头另一端设置有插孔。
优选方式下，所述楼板四侧的中点处分别有一个倒三角标记；所述中间层楼板和所述底层楼板分别有一个预留孔洞和一个轴线控制点，四角有四个与所述楼柱的插头截面尺寸相同的插孔；所述中间层楼板的插孔为上下通透的。
优选方式下，所述中间层楼柱的***端长于所述中间层楼板的厚度，且短于或等于所述中间层楼板的厚度与所述楼柱插孔的深度之和；所述底层楼柱的插头短于等于所述底层楼板插孔深度。
优选方式下，所述墙体四面两两邻接上下开口，呈套筒状；所述墙体每个面的底边中心处都标有一个倒三角标记；所述墙体可折叠；所述建筑物引桩位置板由四个大小相等的板块组成，上面标记有所述高层建筑物模型的位置和四个引桩的位置。
更进一步地，所述投测仪包含激光笔、U型架、横轴、竖轴、具有轴套的底座、水平制动和竖直制动；所述激光笔与所述横轴正交固定连接；所述横轴活动连接于所述U型架上；所述U型架的一端设置有所述竖直制动；所述竖直制动使所述横轴与所述U型架紧密接触；所述竖轴的上端固定连接于所述U型架的底端；所述竖轴的下端活动设置于所述轴套内；所述水平制动位于所述轴套上，使所述竖轴与所述轴套紧密接触。
优选方式下，所述线坠包含十字架、吊坠和线绳；所述线绳的一端固定连接于所述十字架的中心，另一端与所述吊坠固定连接。
本发明的优点和积极效果是：
本发明使用灵活，可随意搭配和拆卸并演示多种投测方法，实现了一个模型多种用法。相比平面图片文字或者老师叙述式的演示方法更加直观，更有利于老师的教学和学生的学习。安装方便快速，大大节省了课堂时间。而且由于采用了可收纳式的墙体结构，使携带和储藏更加方便。并且墙体是采用的筒状设计，不仅减少了安装步骤，更减少了安装部件，避免发生因丢失部件而影响使用的问题。
附图说明
图1为经纬仪投测法示意图；
图2为激光垂准仪投测法示意图；
图3为楼柱主视图；
图4为图3沿A-A方向的视图；
图5为底层楼板平面图；
图6为图5沿B-B方向的视图；
图7为中间层楼板平面图；
图8为图7沿C-C方向的视图；
图9为顶层楼板平面图；
图10为图8沿D-D方向的视图；
图11为墙体示意图；
图12为楼板楼柱连接示意图；
图13为投测仪结构示意图；
图14为图13沿E-E方向的视图；
图15为线坠示意图；
图16为线坠沿F-F方向的视图；
图17为建筑物引桩位置图。
附图标记说明：
1-顶层楼板，2-中间层楼柱，3-中间层楼板，4-底层楼柱，5-底层楼板，6-中心标记，7-激光笔，8-竖直制动，9-横轴，10-U型架，11-底座，12-水平制动，13-线坠，14-十字架定位标记，15-引桩点标记，16-建筑物位置标记，17-断开线，18-折叠线，19-激光垂准仪，20-靶环。
具体实施方式
下面结合附图、通过具体实施例对本发明作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
如图3-17所示，高层建筑物轴线投测教学模型包括高层建筑物模型、投测仪、线坠13以及建筑物引桩布置板。所述高层建筑物模型主要由楼板、连接或支撑楼板的楼柱、墙体等部分组成。如图3、图4所示，楼柱包括插头和插孔两部分，插头和插孔截面尺寸相同，长宽均为10mm，以便一个楼柱的插头可以***另一个楼柱的插孔中。根据与不同楼板的连接需要，楼柱被设计为中间层和底层两种形式，两者除去插头部分的长宽均为16mm高150mm，插孔均为20mm高，但插头的尺寸不同。中间层楼柱2的插头高度为25mm。底层楼柱4的插头高度为5mm。
如图5-10所示，楼板为边长为200mm的正方形，厚5mm。包括底层楼板5、中间层楼板3和顶层楼板1三种形式，底层和中间层楼板的表面开有四个宽10mm的正方形插孔，分别位于离楼板底边3mm处，各个插孔间的距离为174mm，便于楼柱和楼板连接。中间层楼板3的插孔为上下通透式的，可供中间层楼柱2的插头端穿过楼板插孔与楼柱插孔连接。中间层楼板3和底层楼板5分别开有一个预留孔洞和设置一个轴线控制点，分别位于离楼板底边40mm的位置，用于内控法投测轴线。此外，楼板四侧的中点处还设置有倒三角标记，用于外控法投测轴线。如图11所示，墙体设计为四侧封闭上下开口的套筒形式，长宽均为200mm高155mm厚2mm，可以方便快速地安装在连接好的模型框架上。墙体可以折叠收纳。
如图12所示，楼柱和楼板可以快速连接成建筑物模型。将四根底层楼柱4插头***底层楼板5，然后将另外四根中间层楼柱2插头***第一层中间层楼板3后再***前四根底层楼柱4对应的插孔，从而完成第一层楼体的框架。用类似方法，可以完成第二层及其它楼层的框架。再将墙体安装在每个楼层，即可完成整个楼体的施工搭建。
如图13、图14所示，所述投测仪是建筑物轴线投测的仪器，由激光笔7、U型架10、横轴9、竖轴、具有轴套的底座11、水平制动12和竖直制动8等部分组成。U型架10高35mm横截面宽10mm，横轴9长40mm，竖轴高15mm，底座11高5mm，激光笔7是投测仪器的主体，打开开关可发出可见激光，用于指示目标，其与横轴9固定连接在一起，安装在U型架10上，并可沿着横轴9垂直面旋转，以照准不同方向的目标。竖轴与横轴9垂直，上端固结在U型架10正下方，下端***底座11的轴套中。在U型架10一侧和轴套上分别装有用于竖直制动8和水平制动12的螺旋，以控制投测仪器的水平和或竖直转动。
如图15、图16所示，所述线坠由十字架、线坠13和线绳组成。十字架厚5mm，十字臂宽5mm，十字臂长7.5mm。如图17所示，所述建筑物引桩位置板为边长为400mm的正方形，由四个大小相等的板块组成，四块板可以沿断开线17剪开，再沿折叠线18对折成一块大小，方便携带。板上标记有建筑物位置标记16和四个引桩点标记15，建筑物位置标记16位于位置板中央，为边长为200mm的正方形虚线框，四个引桩点标记15分别位于位置板四个边的中心。标记引桩点标记15使本教学模型适用于经纬仪投测法。
实施例2
经纬仪投测法(外控法)
在讲台安置建筑物引桩位置板，将底层楼板5按标记好的建筑物位置标记16放置，将四根底层楼柱4插头***底层楼板5。将投测仪安置在一引桩点标记15处，通过水平和竖直转动使激光笔7光点瞄准对面另一引桩点标记15，旋紧水平制动12，将激光笔7压低，使其光点对准底层楼板5与投测仪器同侧的边，照准点必为中点，实际施工现场投测时需要在照准点做标记。由于中心标记6在制作楼板时已经做好，故此时只需演示一下。类似地可以将投测仪器安置在其它三个引桩点得到其它三个边的中心标记6，至此已经完成了向上投测轴线的准备工作。将另外四根中间层楼柱2插头***第一层中间层楼板3后，再***前四根底层楼柱4对应的插孔，从而完成第一层楼体的框架，再将墙体安装在该楼层，即完成该楼层墙体的安装。
下面是将轴线投测到第一层楼板面的过程：将投测仪器安置在四个引桩点标记15的其中一个上，瞄准墙体的中心标记，旋紧水平制动螺旋12，将激光笔7向上抬起可照准第一层楼板的同侧边中心标记6，演示做标记的动作，可得第一层楼板的同侧面上一条轴线的一个端点，同理可以得到其他侧面的端点，从而完成了第一层轴线投测的过程。
同理可完成其它楼层楼体的框架搭建和轴线投测工作。
实施例3
激光垂准仪投测法(内控法)
将激光投测仪器的激光笔7转至竖直向上位置并旋紧竖直制动8，将仪器安置在底层楼板5预先设置好的轴线控制点处，在欲投测楼层楼板的预留孔洞上放置一张画有十字线的透明纸作为光束接收靶环，打开激光笔开关向上投测，并让十字交点对准光点，则十字交点即为投测轴线的一个端点。
实施例4
吊线坠投测法(内控法)
与激光垂准仪投测法类似，将线坠十字架安置在欲投测楼层楼板的预留孔洞上，使线坠13的尖端对准底层楼板轴线控制点，则十字架中心即为投测轴线的一个端点。

Claims (9)

1.一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于，包括：
高层建筑物模型、投测仪、线坠以及建筑物引桩布置板；
所述高层建筑物模型包含楼板、楼柱、墙体及固定部件；
所述楼板包括底层楼板、中间层楼板和顶层楼板；
所述楼柱包含中间层楼柱和底层楼柱；所述楼柱的一端设置有插头另一端设置有插孔。
2.根据权利要求1所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述楼板四侧的中点处分别有一个倒三角标记。
3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述中间层楼板和所述底层楼板分别有一个预留孔洞和一个轴线控制点，四角有四个与所述楼柱的插头截面尺寸相同的插孔；所述中间层楼板的插孔为上下通透的。
4.根据权利要求1所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述中间层楼柱的***端长于所述中间层楼板的厚度，且短于或等于所述中间层楼板的厚度与所述楼柱插孔的深度之和；所述底层楼柱的插头短于或等于所述底层楼板插孔深度。
5.根据权利要求1所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述墙体四面两两邻接上下开口，呈套筒状；所述墙体每个面的底边中心处都标有一个倒三角标记。
6.根据权利要求1所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述建筑物引桩位置板由四个大小相等的板块组成，上面标记有所述高层建筑物模型的位置和四个引桩的位置。
7.根据权利要求1或5任一权利要求所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述墙体可折叠。
8.根据权利要求1、2、4、5、6任一权利要求所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述投测仪包含激光笔、U型架、横轴、竖轴、具有轴套的底座、水平制动和竖直制动；
所述激光笔与所述横轴正交固定连接；
所述横轴活动连接于所述U型架上；所述U型架的一端设置有所述竖直制动；所述竖直制动使所述横轴与所述U型架紧密接触；
所述竖轴的上端固定连接于所述U型架的底端；所述竖轴的下端活动设置于所述轴套内；所述水平制动位于所述轴套上，使所述竖轴与所述轴套紧密接触。
9.根据权利要求8所述的一种高层建筑物轴线投测教学模型，其特征在于：所述线坠包含十字架、吊坠和线绳；所述线绳的一端固定连接于所述十字架的中心，另一端与所述吊坠固定连接。
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