CN101881614B - 一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法 - Google Patents

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China First Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，该方法使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设备安装基准的转移，包括以下步骤：将堆坑中心基准点O和北向N基准点精确转移到地面相应可视位置；在堆坑壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；构成高精度测量水平基准平面；转移方位基准标识点到堆坑上端适当位置；在大厅墙面确认设备安装基准标高点。本发明使用电子经纬仪工业测量系统的测量技术方法，保证了堆容器设备安装精度，避免安装基准误差过大导致的错误安装，从而保证了堆容器设备安装质量，且更加安全。

Description

一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法
技术领域
本发明涉及一种工程设备安装过程中的测量技术方法，特别是一种建立堆坑中类似堆容器设备安装基准的测量方法。
背景技术
图1和图2为堆坑平面示意图，堆坑呈圆柱形，直径约10m、深约12m，堆容器在安装过程中，先将其底部对准方位基准后再将其焊接在堆容器支承环上，然后再组焊两个筒节，最后安装组焊锥顶盖。安装过程必须精确对准方位基准和标高，为了建立堆坑中堆容器的高精度安装基准，以保证堆容器安装过程中的各部件标高和方位安装精度要求，需要进行高精度的安装基准的测量技术方法。
现在通常采用的建立堆坑方位基准和标高基准的测量方法是使用光学投点仪和全站仪建立上述设备安装基准，具体的测量方法如下：
1.在堆坑的测站B和测站C分别使用光学投点仪将堆坑中心基准点O和北向基准点N准确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点O′和N下；
2.在测站B使用全站仪完成堆坑壁上部北向N上、东向E上、南向S上、西向W上四个方位基准标识点的建立，测量堆容器支承环上表面的一点，求得该点与北向N上基准点间垂直方向的距离a；
3.将一刚性好的桥梁横跨在堆坑上端，将测站D全站仪架设在桥梁上，调平找正使仪器回转中心同时位于北向N上和南向S上基准标识点连线上和东向E上和西向W上基准标识点连线上，相当于仪器回转中心与两条连线投影在水平面上的交点精确重合。首先将全站仪分别对准北向N上点、东向E上点、南向S上点、西向W上点四个方位基准标识点、并转移到大厅堆坑上端边缘部，分别记作N厅、E厅、S厅和W厅，完成设备安装方位基准建立；接下来测量并确认大厅某方位墙面上的一点作为设备安装基准标高点，该点与北向N上之间的垂直距离为c，如果设备安装基准标高理论值为b，则垂直距离为c应满足b＝a+c，完成设备安装标高基准建立。
上述方法存在以下问题：
1、由于测站B受全站仪调平和测距精度影响，相对垂直方向10多米的距离范围进行设备安装基准点和设备安装基准标高点的转移，所测得的北向N上、东向E上、南向S上、西向W上四个方位基准标识点的误差和设备安装基准标高b的误差约为3mm，无法满足堆容器等设备安装过程中相关方位基准和标高安装基准的误差不大于1mm的要求。
2、由于测站D的全站仪必须架设在堆坑中心，需要刚性好的桥梁横跨在堆坑上端，操作人员在桥梁上操作，桥梁产生弹性变形会导致仪器发生变动产生测量误差；同时，操作过程中人员和设备存在安全风险。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种具有更高测量精度，操作更加安全、省力的建立堆坑中堆容器等设备安装基准的测量方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤：
A.在测站B和测站C使用光学投点仪将堆坑中心基准点O和北向N基准点精确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点O′和N下；
B.在测站B将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点O′，瞄准北向N下基准点并将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；
C.在测站B使用数字精密水准仪，在堆坑下部适当高度处，于堆坑壁上周向均匀建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；
D.在测站A面向北向N下基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向E下和西向W下方位基准点并投影到基准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向N下标识点(X1，Y1，Z1)，采用逐渐逼近的方法将北向N下基准点转移到堆坑上端部，记作N上(X2，Y2，Z2)，使X1＝X2，同时测量堆容器支承环表面上一点，坐标记作(X3，Y3，Z3)，并用a表示Z3与Z2之差的绝对值，即：a＝|Z3-Z2|；用同样方法转移东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点到堆坑上端适当位置，记作E上、S上、W上；
E.在测站E将电子经纬仪测量系统架设在大厅堆坑上端边缘附近，面向N上基准标识点，按步骤D的测量方法转移N上基准标识点到大厅堆坑边缘，记作N厅(X4，Y4，Z4)，转移基准点E上、S上、W上到大厅堆坑边缘，记作E厅、S厅、W厅，采用多次测量逼近的办法在大厅墙面确认设备安装基准标高点(X5，Y5，Z5)，使该点满足基准标高尺寸b，即使b＝|Z3-Z2|+|Z5-Z4|。
本发明步骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B和测站C将基准点O和北向N基准点转移到其垂直方向上相对于测站A可测量瞄准的一个位置。
本发明步骤E所述的堆坑上端边缘附近是指大厅地面与堆坑相交处，确保电子经纬仪测量系统在桥梁上的测站D可测量瞄准到的位置。
本发明步骤D所述的X1＝X2是指X1与X2之差值不大于0.1mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.由于电子经纬仪工业测量系统的测量方法使用数字精密水准仪建立高精度测量基准，远高于全站仪调平精度，电子经纬仪测量系统具有全站仪无法相比的测量精度，能够满足堆容器设备等更高安装精度的要求，经纬仪工业测量系统一般可以测量20米左右的空间范围，在经纬仪与被测目标合理分布的前提下，测量误差主要由被测点与经纬仪之间的距离及观测误差决定，对于电子经纬仪，系统的测量精度与测量距离之比约为1∶100000，相对10m距离的点位测量精度约为0.1mm，全站仪测量精度应是毫米量级，相对该测量方法堆容器设备等安装过程中相关方位基准和标高安装基准的误差不大于0.5mm。
2.由于测站B居于堆坑中心，与堆坑内壁上同一水平面内各测量点间近似等距，数字精密水准仪i角误差对各测量的影响相互抵消，可建立高精度水平测量精度，各测量点等高精度可控制在0.05mm内，确保方位基准转移过程中测量精度，也就是建立高精度铅锤基准。
3.由于电子经纬仪工业测量系统的测量方法使用电子经纬仪工业测量系统在测站A和测站E进行测量，不需要特别制造刚性好的桥梁横跨在堆坑上端，所以更加便捷省事省力，操作过程更加安全可靠。
4.本发明可以保证堆容器设备安装精度，避免安装基准误差过大导致的错误安装，从而保证了堆容器设备质量。
5.本发明可对类似测量方法提供技术参考。
附图说明
本发明共有附图2张，其中：
图1是堆坑中设备安装基准的测量方法示意图。
图2是图1的俯视图。
图中，1、堆坑，2、测站A，3、支承环，4、测站B，5、中心基准点O，6、北向N基准点，7、测站C，8、桥梁，9、测站D、10、测站E，11、大厅。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-2所示，一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器等设备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤：
A.在测站B4和测站C7使用光学投点仪将堆坑1中心基准点O5和北向N基准点6精确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点O′和N下；
B.在测站B4将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点O′，瞄准北向N下基准点并将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑1壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；
C.在测站B4使用数字精密水准仪，在堆坑1下部适当高度处，于堆坑1壁上周向均匀建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；
D.在测站A2面向北向N下基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向E下和西向W下方位基准点并投影到基准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向N下标识点X1，Y1，Z1，采用逐渐逼近的方法将北向N下基准点转移到堆坑1上端部，记作N上X2，Y2，Z2，使X1＝X2，同时测量堆容器支承环3表面上一点，坐标记作X3，Y3，Z3，并用a表示Z3与Z2之差的绝对值，即：a＝|Z3-Z2|；用同样方法转移东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点到堆坑1上端适当位置，记作E上、S上、W上；
E.在测站E10将电子经纬仪测量系统架设在大厅11堆坑1上端边缘附近，面向N上基准标识点，按步骤D的测量方法转移N上基准标识点到大厅11堆坑1边缘，记作N厅X4，Y4，Z4，转移基准点E上、S上、W上到大厅11堆坑1边缘，记作E厅、S厅、W厅，采用多次测量逼近的办法在大厅11墙面确认设备安装基准标高点X5，Y5，Z5，使该点满足基准标高尺寸b，即使b＝|Z3-Z2|+|Z5-Z4|。
本发明步骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B4和测站C7将基准点O和北向N基准点6转移到其垂直方向上相对于测站A2可测量瞄准的一个位置。步骤E所述的堆坑1上端边缘附近是指大厅11地面与堆坑1相交处，确保电子经纬仪测量系统在桥梁8上的测站D9可测量瞄准到的位置。步骤D所述的X1＝X2是指X1与X2之差值不大于0.1mm。

Claims (4)

1.一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于：使用光学投点仪、精密水准仪、两台精密电子经纬仪组成测量系统完成堆容器设备安装基准的转移，具体测量技术方案包括以下步骤：
A.在测站B(4)和测站C(7)使用光学投点仪将堆坑(1)中心基准点O(5)和北向N基准点(6)精确转移到地面相应可视位置，分别记作基准点O′和N下；
B.在测站B(4)将精密电子经纬仪精密调平并对准基准点O′，瞄准北向N下基准点并将水平角置零，精密旋转90°、180°、270°，在堆坑(1)壁上建立东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点；
C.在测站B(4)使用数字精密水准仪，在堆坑(1)下部适当高度处，于堆坑(1)壁上周向均匀建立6-8处等高点标识，构成高精度测量水平基准平面；
D.在测站A(2)面向北向N下基准点，架设两台精密电子经纬仪组成测量系统，测量步骤C建立的高精度等高点，构造基准水平面，测量东向E下和西向W下方位基准点并投影到基准水平面，基准水平面法线为Z轴、两投影点连线方向为X轴构造测量坐标系，测量北向N下标识点(X1，Y1，Z1)，采用逐渐逼近的方法将北向N下基准点转移到堆坑(1)上端部，记作N上(X2，Y2，Z2)，使X1＝X2，同时测量堆容器支承环(3)表面上一点，坐标记作(X3，Y3，Z3)，并用a表示Z3与Z2之差的绝对值，即：a ＝|Z3-Z2|；用同样方法转移东向E下、南向S下、西向W下三个方位基准标识点到堆坑(1)上端适当位置，记作E上、S上、W上；
E.在测站E(10)将电子经纬仪测量系统架设在大厅(11)堆坑(1)上端边缘附近，面向N上基准标识点，按步骤D的测量方法转移N上基准标识点到大厅(11)堆坑(1)边缘，记作N厅(X4，Y4，Z4)，转移基准点E上、S上、W上到大厅(11)堆坑(1)边缘，记作E厅、S厅、W厅，采用多次测量逼近的办法在大厅(11)墙面确认设备安装基准标高点(X5，Y5，Z5)，使该点满足基准标高尺寸b，即使b＝|Z3-Z2|+|Z5-Z4|。
2.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于：步骤A所述的地面相应可视位置是使用投点仪在测站B(4)和测站C(7)将基准点O和北向N基准点(6)转移到其垂直方向上相对于测站A(2)可测量瞄准的一个位置。
3.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于：步骤E所述的堆坑(1)上端边缘附近是指大厅(11)地面与堆坑(1)相交处，确保电子经纬仪测量系统在桥梁(8)上的测站D(9)可测量瞄准到的位置。
4.根据权利要求1所述的一种建立堆坑中设备安装基准的测量方法，其特征在于：步骤D所述的X1＝X2是指X1与X2之差值不大于0.1mm。
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