CN104296734B - 一种曲线异型杆件位置测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢结构领域的一种曲线异型杆件位置测量方法，安装三根刚性定位杆，三根所述刚性定位杆的固定端均固定，活动端可在水平平面内旋转，再用全站仪初步测量对应位于三根所述刚性定位杆活动端的三个参考点的实测坐标数据，根据三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据之间的差值，在水平平面内调节三根所述刚性定位杆的位置，最终使三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应，最后使所述曲线异型杆件的三个测量控制点与三个所述参考点的位置吻合，完成所述曲线异型杆件的定位。其技术效果是：其使曲线异型杆件的定位速度明显增加，测量效率明显提高。

Description

一种曲线异型杆件位置测量方法

技术领域

本发明涉及钢结构领域的一种曲线异型杆件位置测量方法。

背景技术

目前，不锈钢景观雕塑在城市中越来越普遍，不锈钢景观雕塑的定位要求十分苛刻，其在安装过程中的测量有别于常规的框架结构测量。为了避免累积误差的出现，结构测量需保证每根曲线异型杆件定位的准确；同时在施工过程中进行反变形预调控制。目前不锈钢景观雕塑安装过程中，对于无位置参考的单根曲线异型杆件，初步定位的盲目性很大，距离设计坐标差距很大；通过全站仪测量后，可以分析得出曲线异型杆件的调节方案，但调节仍是人工手动调节，仍然存在盲目性，无法量化，需要全站仪反复循环测量，并且曲线异型杆件三个测量控制点的位置很难协调一致，一个测量控制点的调节势必影响其它两个测量控制点的位置，这样就导致测量速度极为缓慢，操作复杂不灵活；同时定位速度慢，影响工期。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种曲线异型杆件位置测量方法，其使曲线异型杆件的定位速度明显增加，测量效率明显提高。

实现上述目的的一种技术方案是：一种曲线异型杆件位置测量方法，包括下列步骤：

刚性定位杆固定步骤：安装三根刚性定位杆，三根所述刚性定位杆的两端分别为固定端和活动端，三根所述刚性定位杆的固定端均固定，活动端可在水平平面内旋转；

刚性定位杆定位步骤，用全站仪初步测量对应位于三根所述刚性定位杆活动端的三个参考点的实测坐标数据，根据所述的三个参考点的实测坐标数据与曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据之间的差值，在水平平面内调节三根所述刚性定位杆的位置，最终使三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应；

曲线异型杆件定位步骤：三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应后，使所述曲线异型杆件的三个测量控制点与对应参考点的位置吻合，完成曲线异型杆件的定位。

进一步的，刚性定位杆固定步骤中，先根据所述曲线异型杆件的各测量控制点的设计坐标数据的Z值，确定三根所述刚性定位杆安装的标高，再在刚性定位杆定位步骤中，在所述水平平面内对所述三根刚性定位杆的位置进行旋转调整，使三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应。

进一步的，所述刚性定位杆的固定端的截面积大于其活动端的截面积。

采用了本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法的技术方案，即将曲线异型杆件的三个测量控制点的三点协调定位变为通过三个测量控制点分别定位，确定一个平面，以摆脱因为三个测量控制点同时测量而相互影响这一弊病，同时借助刚性定位杆将虚无的设计坐标转化成了实在可见的三个参考点，将全站仪定位的对象由难以调节的曲线异型杆件转化为三个能够量化调节距离的刚性定位杆的技术方案。其技术效果是：其使曲线异型杆件的定位速度明显增加，测量效率明显提高。

附图说明

图1为本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法的流程示意图。

图2为本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法中刚性定位杆固定步骤示意图。

图3为本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法中刚性定位杆定位步骤示意图。

图4为本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法中曲线异型杆件定位步骤示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图4，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

曲线异型杆件的定位一般包括下列内容：

杆件测量控制点选取：

为了保证雕塑的最终成型效果，不锈钢景观雕塑中的每根曲线异型杆件1都需要单独定位来避免累积误差的产生，因此必须在每根曲线异型杆件1的外表面上选择合适的测量控制点。

测量控制点的选取参照三个基本原则：一是便于在每根曲线异型杆件1制作过程中准确进行十字定位贴片11的贴片，二是方便在三维模型中找到测量控制点的三维坐标，三是保证测量控制点在现场测量时的可见性。

本实施例中，测量控制点均位于曲线异型杆件1的一个圆弧平面内，目的在于加工过程中可以准确找出该点并进行十字定位贴片11的贴片，并且在三维模型中也容易找到曲线异型杆件1外表面上该点的三维坐标。每根曲线异型杆件1在圆弧面的内侧和圆弧面的外侧各设置三个测量控制点便是保证安装过程中，曲线异型杆件1密集时测量控制点可见。

测量方法优化：

曲线结构的曲线异型杆件1安装定位一般采用全站仪3进行三维空间坐标的定位，首先建立结构的整体坐标系，并在曲线异型杆件1的外表面上定出三个测量控制点，进行十字定位贴片11的贴片，通过计算得出各测量控制点的三维坐标，在安装过程中，通过将三个测量控制点调整至设计坐标来进行结构定位，测量控制点的三维坐标测量通过全站仪3完成。测量方法优化步骤又包括下列内容：

1、在曲线异型杆件1外表面进行测量控制点的十字定位贴片11的贴片，并计算出三个测量控制点的三维坐标。三个测量控制点的三维坐标分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)以及(x3,y3,z3)。

2、曲线异型杆件1初步定位后，采用全站仪3对三个测量控制点的坐标(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)以及(x3,y3,z3)进行实测坐标数据的采集，分析三个测量控制点(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)以及(x3,y3,z3)的实测坐标数据与设计坐标数据的差值，得出三个测量控制点需调节的距离以及方向。

3、调节三个测量控制点的位置并配合全站仪3测得的三个测量控制点的坐标(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)以及(x3,y3,z3)的实测坐标数据并进行分析，重复调节，使曲线异型杆件1的三个测量控制点的坐标(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)以及(x3,y3,z3)的实测坐标数据与设计坐标数据一一对应。

为了加快这类不规则曲线的曲线异型杆件1的测量速度和测量的准确性，采用一种针对于此类结构的曲线异型杆件1定位技术，避免曲线异型杆件1位置调节的盲目性，减少全站仪3反复测量的次数，加快安装进度。

本发明的一种曲线异型杆件位置测量方法，将曲线异型杆件的三个测量控制点的三点协调定位变为三个测量控制点分别定位，以确定一个平面，摆脱了三个测量控制点相互影响这一弊病，并且三个测量控制点分别定位的测量方法，也借助刚性定位杆2将虚无的设计坐标转化成了实在可见的三个参考点，将全站仪3定位的对象由难以调节的曲线异型杆件1转化为三根能够量化调节距离的刚性定位杆2。

刚性定位杆2的形式根据工程的特点进行设计，工作原理是刚性定位杆2的固定端固定于支撑体系4上，活动端可以在一平面内，沿着一固定半径的圆弧进行位置的调节，并能够精确调整至设计位置，曲线异型杆件1安装时只需使曲线异型杆件1外表面的测量控制点与刚性定位杆2的活动端相吻合即可。

本发明的一种曲线异型杆件1位置测量方法包括下列步骤：

刚性定位杆固定步骤：根据曲线异型杆件1的各控制点坐标的Z值，确定刚性定位杆2安装的标高，即z1,z2和z3。再依据各测量控制点坐标的X、Y值范围，在平面控制网上找出三个测量控制点的设计坐标数据所在平面区域，即(x1,y1)，(x2,y2)和(x3,y3)的取值范围，结合已定的三个测量控制点标高,分别安装三根刚性定位杆2，将其三根刚性定位杆2的固定端固定于支撑体系4上。

刚性定位杆定位步骤：用全站仪3初步测量对应位于三根刚性定位杆2活动端的参考点的实测坐标数据，根据三个所述参考点的实测坐标数据与曲线异型杆件1的三个测量控制点的设计坐标数据之间的差值，在水平平面内调节三根刚性定位杆2的活动端，最终使对应位于三根刚性定位杆2的活动端的三个参考点的实测坐标数据与曲线异型杆件1的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应。

曲线异型杆件定位步骤：对应位于三根刚性定位杆2的活动端的三个参考点的实测坐标数据与曲线异型杆件1的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应后，使曲线异型杆件1的三个测量控制点与位于对应的刚性定位杆2的活动端的对应的参考点吻合，完成曲线异型杆件1的定位。

刚性定位杆2可根据工程实际情况进行设计，刚性定位杆2截面由与支撑体系4固定的固定端向活动端逐渐减小，大截面区域保证刚性定位杆2不易变形，易于与支撑体系4的固定，小截面区域保证留出更多空间给曲线异型杆件1进行安装调节。刚性定位杆2的活动端应做好刻度标记，便于精确调节刚性定位杆2的活动端的坐标数据。

采用改进后的一种曲线异型杆件位置测量方案后，曲线异型杆件1的定位速度明显增加，测量效率明显提高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种曲线异型杆件位置测量方法，包括下列步骤：

刚性定位杆固定步骤：安装三根刚性定位杆，三根所述刚性定位杆的两端分别为固定端和活动端，三根所述刚性定位杆的固定端均固定，活动端可在水平平面内旋转；

刚性定位杆定位步骤，用全站仪初步测量对应位于三根所述刚性定位杆活动端的三个参考点的实测坐标数据，根据所述的三个参考点的实测坐标数据与曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据之间的差值，在水平平面内调节三根所述刚性定位杆的位置，最终使三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应；

曲线异型杆件定位步骤：三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应后，使所述曲线异型杆件的三个测量控制点与对应参考点的位置吻合，完成曲线异型杆件的定位。

2.根据权利要求1所述的一种曲线异型杆件位置测量方法，其特征在于：

刚性定位杆固定步骤中，先根据所述曲线异型杆件的各测量控制点的设计坐标数据的Z值，确定三根所述刚性定位杆安装的标高，再在刚性定位杆定位步骤中，在所述水平平面内对所述三根刚性定位杆的位置进行旋转调整，使三个所述参考点的实测坐标数据与所述曲线异型杆件的三个测量控制点的设计坐标数据一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种曲线异型杆件位置测量方法，其特征在于：

所述刚性定位杆的固定端的截面积大于其活动端的截面积。