激光垂准仪
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第446页（3495字）
激光垂准仪(又称激光铅垂仪)，可发射一条铅垂的红色激光束，供测量建(构)筑物的垂直轮廓线及垂直方位。广泛使用于高层建筑及高塔、烟囱、筒仓、电梯的施工安装、工程监理及变形观测。
1．仪器的基本特点及参数
1)一测回垂准测量标准偏差1／40000；
2)长水准器的角值20″／2mm；
3)望远镜放大率25倍；
最短视距1m；
4)激光波长635nm；
5)激光射程 白天120m；
黑夜300m；
6)激光光斑大小 40m处直径≤4mm；
100m处直径≤6mm；
7)仪器工作温度 －10～+40℃；
8)仪器质量2．9kg；
9)仪器体积130mm×110mm×244mm；
10)两节5号碱性新电池，可连续使用2～3h。
该仪器下对点具有自动延时关闭功能，可延长激光管寿命，并节约电源。
仪器配有激光靶(与激光经纬仪的激光觇牌相似)，可提高观测精度。
根据需要可配波带片，装上后，在目标处可见小光斑变为红色十字线，使观测更为方便、准确。
仪器还配有可卸式滤光片，装上后发射激光，人眼仍可通过望远镜观测目标。
仪器有水平度盘，使观测、校正更加方便。
DZJ3－L1激光垂准仪，体积小、重量轻、精度高，在垂准测量工作中，由于它轻便、精确，多用它代替J2－JD型激光经纬仪。
2．激光垂准仪的使用
(1)仪器的安置
与安置经纬仪方法相同，不同点是利用向下发射的激光束对中。在仪器安置于基准点上后，用水准器严格整平仪器，打开激光开关及下对点开关，发射激光，在三脚架头上平移仪器，使向下的激光束对准基准点，对中工作即告完成。此时应检查长水准器的气泡是否仍居中，否则重作上述对点工作，至满意为止。仪器向上发射的激光束，即为一铅垂线。
(2)高层建筑的定位放线
近年来，我国城镇建设，由于用地日趋紧张，高层建筑发展很快。在高层建筑施工过程中，各楼层建筑轴线的定位放线及标高传递，是施工技术和监理人员必须具备的专业技能。
高层建筑轴线的测设，需先在底层平面图上选择适宜的位置，布设不少于三个控制点及三根竖向轴线。各控制点应避开建筑轴线(一般与建筑轴线相距500～800mm)，因建筑轴线上有梁柱等构件，将妨碍竖向轴线向以上各层楼面的引测。在每一楼层完工后，立即将这些轴线点引测到楼面上，以便准确地控制建筑物的垂直度、标高，及各层楼面主体结构的定位。
由于激光垂准仪的问世，使高层建筑物及高耸构筑物施工的定位放线得到便捷、精确并不受场地限制的好工具，国内施工企业广泛采用这一新技术。自20世纪70年代以来，一些着名的高层建筑及高耸构筑物，均采用激光垂准仪作垂直定位测量，获得满意结果。
用激光垂准仪作高层建筑的定位放线，它发射的红色激光束，必须是一根精确的铅垂线。除严格整平仪器外，在安置仪器对中后，应用下述方法检验激光束的垂直度：
按下激光开关后，可见红色激光束发出，在上部楼面预留孔上放置激光觇牌，使中心点与激光斑重合。旋转度盘，使度盘指标线分别对准0°、90°、270°，再重回0°，如激光斑始终不离中心点，表示激光束为精确的铅垂线。如光斑在觇牌上画圆圈，偏离靶心，应分析原因，再对中、整平仪器，至符合要求为止。亦可求出圆环中心，作为投射点的正确位置。
如图18－52所示，为某饭店塔楼底层平面图。在避开建筑定位轴线布设三个控制点A、B、C，使AB平行于纵向定位轴线，A、B相距26．6m，B、C平行于横向定位轴线，B、C相距11．4m，两者互相垂直，即∠4BC=90°。根据设计图求各柱网轴线交点与A、B、C控制点的坐标关系，以便在各层楼面作轴线定位放线及施工质量监测的依据。
图18－52 某饭店塔楼底层平面图
1－纵向定位轴线；2－横向定位轴线
在浇灌底层地面混凝土时，根据现场施工控制网，精密测设A、B、C三点于预埋的钢板上，钢板尺寸为150mm×150mm×10mm，量距容许误差不超过±2mm，并用经纬仪测回法精密测定∠ABC，与90°的差值，不得超过±20°。
测设A、B、C三控制点后，在其上各安置一台激光垂准仪，严格对中、整平。在仪器上各建一坚固的防护棚遮盖，以保护仪器及点位。
当施工至二层楼面时，分别将A、B、C三点的激光垂准仪发射红色激光束，将三点投测到楼面上，投测点处楼面，各留有一150mm见方的预留孔，以便激光束穿过楼面，向上传递三控制点位。预留孔上有钢盖板，在不测量时将孔洞盖上，以免工作人员误踩入孔中，扭伤足部，或落下重物，撞坏底层的防护棚。
当测设二层各柱网的点位时，揭开预留孔钢盖板，在孔洞上覆盖激光觇牌，一人在底层操作激光垂准仪，观测人员用手机联系操作，再次对中、整平仪器后，发射红色激光束，另一人在楼上移动觇牌，使激光斑投射到觇牌的中心点上，则此中心点即为底层控制点A、B、C在楼层上的投射点。据此即可根据各柱网点位的坐标值，在二层楼面上测设各点位，以便施工或检验各柱网施工中的轴线偏差，及时予以纠正，确保施工质量。
同法可层层往上投测A、B、C三控制点，作为各该层楼面柱网轴线测设和施工质量检测的根据。
将A、B、C三点投设到各层楼面后，均应用钢尺精密量距法，检验AB及BC的边长，并用经纬仪测回法检验∠ABC，量距容许误差不得超过±2mm；角度与90°的容许误差不得超过±20″。否则应查明原因，及时加以校正，方可作为定位放线的依据。
(3)隧道方位的垂直传递
隧道开凿工程，需将地面已知方位的中心线，通过竖井传递到地下隧道中。用垂准仪作垂直传递，方便而精确。
如图18－53所示，直线AB为已知方位的路线，在A、B点各安置一激光觇牌，竖井下方正对A、B点架设激光铅垂仪C、D，旋动望远镜目镜，使十字丝成像清晰。旋转调焦手轮，看清激光觇牌，用脚螺旋整平仪器，发射激光，平移垂准仪，使红色激光束正对觇牌中心，再严格整平仪器并向上对点，则向下发射的激光束投射到地面的C、D点，即为A、B点在隧道内的垂直投影点，亦即隧道内的路线方位。
图18－53 用垂准仪作垂直传递
1－路线中心线；2－竖井；3－隧道；4－激光垂准仪；5－激光铅垂线