申请日2003.04.15
公开(公告)日2005.07.27
IPC分类号G01C15/00; G01C7/06
摘要
本发明涉及一种用于确定污水系统中水道入口和水道出口的位置和方向的装置，水道入口和水道出口沿水平的平面通向污水井或离开污水井。这样实现一种装置，它由一个视距仪瞄准器构成并且通过它能够使视距仪的水平视线通过一个反射镜系统偏转到一个与其平行的在不同深度上的水平视线上。一个视距仪1配备有一个通过一个框架10固定的型材管11，其中在型材管11内部具有反射体。所述型材管11直角地构成，卡接中间托架7，该中间托架7设有一个管形延长段23，该中间托架通过一个连接器14配备有一个由各相互间可伸缩拼接的伸缩管15组成的延长段并且所述视距仪1与型材管11以及中间托架7可旋转360°地设置在支架3中。
権利要求書
1.一种用于确定污水井中水道入口和水道出口的位置和方向的装 置，水道入口和水道出口沿水平或略微倾斜的平面通向污水井或离开污 水井，其特征在于，
-一个视距仪(1)配备有一个通过一个框架(10)固定的型材管(11)， 其中在型材管(11)内部具有反射体(13)，
-所述型材管(11)直角地构成，一个中间托架(7)的一个缺口卡 接地支承在中间托架(7)上并与该中间托架可旋转地支承，
-所述中间托架(7)设有一个管形延长段(23)，其轴线与竖轴、 视距仪(1)的垂直轴线叠合并且该中间托架通过一个连接器(14) 配备有一个由各个相互间可伸缩拼接的伸缩管(15)组成的延长 段，和
-所述视距仪(1)与型材管(11)和中间托架(7)在固定夹紧在 一个三脚架(8)上的下托架(24)和一个上托架(6)之间可旋 转360°地设置在支架(3)中，所述下托架和上托架通过一个固定 销(9)固定连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述型材管(11)具有 一种正方形横截面并由各个分部件构成，它们可以通过插接接头相互连 接并在视距仪(1)的光学瞄准器(2)的水平轴向和视野方向上配有一 个开孔(12)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述各伸缩管(15) 伸缩式地相互支承并通过一个控制装置以及一个直流电机形式的配有耦 联的齿带传动的传动装置构成，其中，驱动单元设置在外部的伸缩管(15) 上并且各伸缩管(15)配有齿带。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，最小的、 内部的管(16)在端部配有一个反射体(13)和一个出孔(18)，其轴线 与视距仪(1)的视轴和竖轴成直角，因此位于视野方向(19)上而管(16) 同样在端部具有一个光源(17)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，最下端的 管(16)可相对于其出孔(18)定位地配备有一个偏心靴(22)，通过一 个内部的反射体(13)能够实现偏心测量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述偏心 靴(22)设计成具有一个固定的或变化的长度，其中所述偏心靴(22) 的长度的变化性通过相互间可伸缩支承的且可移动的伸缩管形式的分部 件实现。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述视距 仪(1)的观察者的视场借助于反射体(13)沿朝着管(16)的出孔(18) 的视野方向(19)平行移动并且也可使用激光用于测量。
说明书
确定污水井中水道入口和水道出口的位置和方向的装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定污水系统中水道入口和水道出口的位置和 方向的装置，这些水道入口和出口沿水平的平面通向污水井或离开污水 井。
背景技术
一般在实践中不对污水井进行精确测量，因为迄今没有适合的能够 给出通向污水井或离开污水井的水道的位置和走向的装置或者只有以不 成比例的极高费用才可以确定进入或侧面离开污水井的水道的水平方 向。因此目前只能探测污水井盖的位置和高度，并通过测竿或一个比例 尺近似地确定污水井底的深度和入口/出口的深度。
DE 33 40 317 A1也涉及到这方面的问题，它描述了一种测量仪器， 用于在难以接近的空腔尤其是在污水道中同时确定各点的位置和高度。
所建议的这种测量仪器由一个棱柱组成，该棱柱具有两个固定在相 应框架上的棱镜，其中，棱柱可以通过不同长度的铝材矩形管借助插接 接头改变长度并且可围绕其纵轴线在各自的插接接头中旋转。在这个仪 器的下端设置一个锥尖，通过它将棱柱竖立在污水井的基础上或者置入 到水道的底上。如果通过视距仪测量相对于棱柱上的两个棱镜的水平角、 垂直角和倾斜距离时，则可以借助于计算方法的辅助措施对水道入口的 位置进行探测。但是缺陷是，通过这种测量仪器只能探测水道入口和出 口的位置，但是不能探测出其方向，即，水道从哪个方向来或向那个方 向去。
按照DE 38 04 875 A1，还已知一些采用光电视距仪进行的测量和测 图，其中视距仪的可移动的反射体固定在一个铅垂杆上。该铅垂杆可以 根据沟渠/井的深度无级地延长。为了准确地测量在沟渠/井中的各管道部 分，将铅垂尖放置到待测量的点上并使铅垂杆精确地垂直取向。这个铅 垂杆的对准是非常复杂的，同时对于精确的测量铅垂杆必需长时间地保 持静止，这只能在一定的条件下才能实现。为了改善这种铅垂杆的操作 过程，通过DE 197 11 995 A1已知一个铅垂杆，其中一个视距仪的反射 体位于铅垂杆操作段和其上顶端上并且一个铅垂杆固定体与其成直角设 置。该铅垂杆固定体由一个铅垂杆延长体、一个操作段和一个固定装置 所组成。这个固定装置由夹紧体构成。在铅垂杆延长体上设置一个水准 仪滑座，它可以自由定位并且配有一个大的水准仪，由此即使从较远的 距离也能够实现可读性。
通过这个解决方案，虽然能够改善铅垂杆的操作性问题，但是通过 这个铅垂杆也只能探测水道出口和水道入口的位置，而不能探测其走向， 而这在图纸测绘和管道文件中正好是必需的，以避免后续施工造成损害。
此外在DE 296 03 681 U1以及DE-OS 1 623 111中指出，其一方面 已知一种用于地形测量仪的光学测深装置，另一方面已知一种用于测量 空腔尤其是地下洞穴的方法和装置。通过这种方案也不能探测水道出口 和入口的走向。
发明内容
因此本发明的目的是，实现一种用于确定污水井中水道入口和水道 出口的位置和方向的装置，它相对于一个视距仪可以定位并且通过它能 够克服已知解决方案在确定水道入口和水道出口的位置方面的缺陷。
按照本发明的这个目的通过权利要求1的特征得以实现。
本发明装置的有利的解决方案和特别的扩展结构由从属权利要求给 出。
这样实现了一种由视距仪瞄准器构成的装置，并通过它能够将视距 仪的水平视线通过一个反射镜系统偏转到一个与其平行的在不同深度上 的水平视线上。在此这样构成该装置，它相对于视距仪固定连接，但是 与视距仪一起围绕视距仪的垂直竖轴可旋转地支承。此外该装置这样相 对于视距仪定位，使按照本发明装置的水平轴线平行于视距仪的水平调 整的视轴。通过这个精密的布置能够使观察者的视场垂直移动，由此能 够使该装置由一种型材管制成，该型材管插进一个空心的中间托架中， 该中间托架这样构成，其在视距仪垂直方向且在支架下方的管形延长段 指向待测量的污水井方向并过渡到一个伸缩管形式结构的型材管延长 段，该伸缩管又通过一个连接器固定在中间托架的下端，在支架上固定 视距仪和本装置。所述伸缩管可以伸出和缩进，由此实现管形延长段的 垂直长度变化。
也属于本发明的是，通过本装置的布置与结构和本装置与视距仪的 连接以及视距仪相对于支架的布置与固定所给出的可能的方法，以实现 视距仪与相配的装置在圆周360°上进行调整，由此可以探测所有在水平 方向通向或离开污水井的水道。
所述视距仪的这种圆周方向上的旋转或调整通过一个已实现的支承 和固定实现。
这个支承/固定由一种本身已知的三脚架、一个下托架和一个上托架 和一个在其间可旋转支承的中间托架组成。在与支架固定连接的三脚架 中夹紧下托架，该下托架又可以通过一个锁紧装置与上托架固定连接。 在上托架上放置视距仪并根据其典型的结构形式相对于视距仪可旋转地 设置。
本发明的装置的型材管通过一个框架与视距仪连接，另一方面型材 管的一个水平延伸的部分卡接中间托架的一个缺口，中间托架的管形垂 直延长段卡接三脚架的中间孔和支架的中间孔并且型材管延长段(伸缩 管)的连接器位于中间托架的下端。所述型材管相对于中间托架的布置 和固定设计成形锁合且力锁合形式的，由此保证，在圆周方向上调整视 距仪时使用于确定位置和方向的装置同时一起旋转/摆动。
本发明的另一重要特征是，这个型材管在更广泛意义上发挥双重功 能，即，一方面相对于视距仪固定整个装置，另一方面在型材管中容纳 反射体，使视距仪的视线在整个系统中偏转。在此型材管在视距仪光学 瞄准器处构成一个开孔，使从视距仪发出的视线可以进入并穿过测量装 置的系统。型材管中的另一开孔位于视距仪竖轴处，在那里视线垂直向 下偏转到位于其下的中间支架和其管形延长段。在最下面的管中具有一 个固定装入的反射体，它将视线又偏转到水平方向，然后视线通过一个 侧面开孔在一个方向上离开按照本发明的装置，该方向平行于视距仪的 水平调整的视轴。
此外按照本发明，由垂直的型材管延长段构成的各伸缩管通过一个 驱动装置可以从这个延长段伸缩地伸出和缩进，其中通过各伸缩管横截 面给出的受局限的视场可以通过一个在最小的管的伸缩管端部上的镜组 放大并且一个安置在伸缩管端部上的光源彻底改善视野条件。
合乎目的的是，按照本发明的用于确定水道入口和水道出口位置和 方向的装置设有一个用于操纵各伸出或缩进的伸缩管的伸缩移动的控制 装置。为此使用一个直流电机和一个与其耦联的齿带传动装置。所述直 流电机固定在最上面的伸缩管上，各齿带粘贴到各伸缩管上。一个蜗轮 传动机构将旋转运动通过一个齿轮传递到齿带并由此影响其垂直移动 性。
属于本发明的是，最内部的和最小的管在端部配备有一个偏心靴， 该偏心靴由一个固定的长度构成或者在一个优选实施例中在其长度上变 化地构成，其中偏心靴长度的变化通过相互拼接的且伸缩设置的伸缩管 实现。
通过已实现的按照本发明的装置保证在污水井中的圆周视野，并且 可以在视距仪的水平调整光学瞄准器中看到入口或出口。深度可以通过 伸缩长度读出并结合视距仪的安置点高度以及污水井盖的水平高度和仪 器高度得出在所选高度参考系统中水道入口或水道出口的高度。同时可 以在视距仪上读出或测量水平方向。在水道的延长段直接进入到视距仪 竖轴上的情况下，能够精确地确定水道的水平方向。如果不是这种情况， 则可以不移动视距仪只是通过一个偏心的测量就可以确定水道的准确水 平方向。即，伸缩管端部必需从竖轴伸出来移动到水道的延长段上。
按照本发明，这一点通过一个设置在伸缩管端部的偏心靴实现，该 偏心靴设置在伸出的伸缩管端部上。一个固定设置在偏心靴中的反射体/ 反射镜负责视线的水平偏转，根据偏心靴的安装结构实现向左或向右偏 转90°。偏转的方向和大小在水道水平方向的计算中应该考虑。
在一个优选的实施例中这个偏心靴伸缩式地构成，因此存在使这个 偏心靴在其长度上变化调整的可能性，以便也能够对错开延伸的水道入 口和水道出口确定其方向和长度。
