CN105783889A - 一种已知点不通视条件下的施工放样新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种已知点不通视条件下的施工放样新方法,采用虚拟后方交会的方法,不需要在后方交会点架设仪器,观测已知点,其特征是:在后方交会点和两个已知点之间布设两个临时工作基点,两个已知点与两个临时工作基点的延长线交点为虚拟的后方交会点,根据各点之间的几何关系,求解出两个临时工作基点的坐标值,进而标定出施工场地待放样点的位置。该方法可以利用常用的全站仪完成放样工作,工艺简单,为建筑密集区施工放样的提供了一种新的选择。
Description
技术领域
本发明所述的是适用于建筑场地已知点不通视,且难以通过后方确定临时基准点的条件下,进行施工放样的新方法。
背景技术
城区建筑场地往往狭小,且场地变化快,导致施工前设置的已知点,通视性发生变化,难以利用常规方法进行放样。虽然GPS技术可以不需要已知点必须通视而进行放样,但是,大部分施工单位没有配备该设备,且建筑密集区,信号不好,也影响GPS测量效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种已知点不通视条件下的施工放样新方法,该方法可以利用常用的全站仪完成放样工作,工艺简单,为建筑密集区施工放样的提供了一种新的选择。
本发明提出一种“虚拟后方交会”的方法,确定临时基点的坐标值,进而指导施工放样。
本发明的技术方案是:一种已知点不通视条件下的施工放样新方法,采用虚拟后方交会的方法,不需要在后方交会点架设仪器,观测已知点,其特征是:在后方交会点和两个已知点之间布设两个临时工作基点,两个已知点与两个临时工作基点的延长线交点为虚拟的后方交会点,根据各点之间的几何关系,求解出两个临时工作基点的坐标值,进而标定出施工场地待放样点的位置。
具体测设过程如下:
(1)选点。在已知点A和B构成的A-B边的一侧施工场地周围,选择临时工作基点C和D的合适点位,要求是:C点与A点、D点通视;D点与B点、C点通视;C点或D点与施工场地待放样点通视,或者可以通过支导线,将坐标系统引入到施工场地。
(2)观测。在C点架设全站仪,观测C-A边和C-D边的长度,记作:LCA和LCD;同时观测∠ACD,记作β1。
然后,将全站仪架设到D点,观测D-B边的长度,记作LDB;同时观测∠CDB,记作β2。
(3)成果整理。
①根据观测值,求解三角形ΔCDE的LEC,LED的边长及∠CED的值α3。
根据几何关系(图2),α1=180°-β1
α2=180°-β2
α3=180°-α1-α2
根据三角形正弦定理,可得:
LEC=LCD*sin(α2)/sin(α3)
LED=LCD*sin(α1)/sin(α3)
②根据ΔAEB的几何关系(图3),求解∠EAB的值α4和∠EBA的值α5。
因为A、B为已知点,LAB的长度可以根据坐标值计算得到,即:
设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则:
根据三角形正弦定理,可得:
sin(α4)=(LED+LDB)*sin(α3)/LAB
sin(α5)=(LEC+LCA)*sin(α3)/LAB
③根据导线计算公式,计算临时工作基点C和D的坐标值。
1、设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则,边LAB的方位角αAB(°)为:
K值取值如下:
如果△X>0,△Y>0,K=0°;
如果△X<0,△Y>0,K=180°;
如果△X<0,△Y<0,K=180°;
如果△X>0,△Y<0,K=360°
2、边LAC的坐标方位角αAC(°)计算如下:
αAC=αAB-α4
3、临时工作基点C的坐标值(XC,YC)计算如下:
XC=XA+LCA*cos(αAC)
YC=YA+LCA*sin(αAC)
4、同理,计算出临时工作基点D的坐标值(XD,YD)。
(5)施工放样
假设待放样点F(XF,YF)。将全站仪架设在临时工作基点C(或D),后视其他已知点,利用全站仪的放样功能,完成放样工作。
特别说明:以上过程是在没有多余观测条件下进行的。为了提高成果的准确性,在实际操作过程中,可以增加边长双向观测,或者联测其他已知点,进行成果检查,提高成果质量。
附图说明
图1是虚拟后方交会法原理图。
图2是ΔCDE的边长求解示意图。
图3是ΔAEB角值求解示意图。
图4是实施例施工场地测点布置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容进行详细说明。
1)条件说明
如图1所,A点和B点为场地周边的两个已知点。但由于城市建设变化快,AB之间难以通视。施工现场需要标定F点和G点桩位。由于AB不通视,难以利用常用的极坐标法进行放样。同时,由于场地条件限制,难以找到一个同时与A和B都通视,采用后方交会法去确定一个合适的临时工作基点E。而且,施工单位一般没有配置GPS设备。因此,如何利用常规仪器,完成该任务,就需要设计一种新的放样方法。本发明提出一种“虚拟后方交会”的方法来解决此问题。不需要在后方交会点架设仪器,观测已知点。而是在后方交会点和已知点之间布设两个临时工作基点C和D,已知点A和B与临时工作基点C和D的延长线交点为虚拟的后方交会点。根据各点之间的几何关系,求解出C点和D点的坐标值,进而标定出F点和G点的位置。具体实施过程如下。
2)测设过程
(1)选点。在AB边一侧的施工场地周围,选择临时工作基点C和D的合适点位,要求是:C点与A点、D点通视;D点与B点、C点通视;C点或D点与施工场地待放样点通视,或者可以通过支导线,将坐标系统引入到施工场地。
(2)观测。在C点架设全站仪,观测C-A边和C-D边的长度,记作:LCA和LCD;同时观测∠ACD,记作β1。
然后,将全站仪架设到D点,观测D-B边的长度,记作LDB;同时观测∠CDB,记作β2。
(3)成果整理。
①根据观测值,求解三角形ΔCDE的LEC,LED的边长及∠CED的值α3。
根据几何关系(图2),α1=180°-β1
α2=180°-β2
α3=180°-α1-α2
根据三角形正弦定理,可得:
LEC=LCD*sin(α2)/sin(α3)
LED=LCD*sin(α1)/sin(α3)
②根据ΔAEB的几何关系(图3),求解∠EAB的值α4和∠EBA的值α5。
因为AB为已知点,LAB的长度可以根据坐标值计算得到,即:
设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则:
根据三角形正弦定理,可得:
sin(α4)=(LED+LDB)*sin(α3)/LAB
sin(α5)=(LEC+LCA)*sin(α3)/LAB
③根据导线计算公式,计算临时工作基点C和D的坐标值。
1、设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则,边LAB的方位角αAB(°)为:
K值取值如下:
如果△X>0,△Y>0,K=0°;
如果△X<0,△Y>0,K=180°;
如果△X<0,△Y<0,K=180°;
如果△X>0,△Y<0,K=360°
2、边LAC的坐标方位角αAC(°)计算如下:
αAC=αAB-α4
3、临时工作基点C的坐标值(XC,YC)计算如下:
XC=XA+LCA*cos(αAC)
YC=YA+LCA*sin(αAC)
4、同理,计算出临时工作基点D的坐标值(XD,YD)。
(5)施工放样
假设待放样点F(XF,YF)。将全站仪架设在临时工作基点C(或D),后视其他已知点,利用全站仪的放样功能,完成放样工作。
特别说明:以上过程是在没有多余观测条件下进行的。为了提高成果的准确性,在实际操作过程中,可以增加边长双向观测,或者联测其他已知点,进行成果检查,提高成果质量。
图4为某实验场地示意图,坐标系为任意独立坐标系。已知点为A(35686.659,71245.571)和B(35686.484,71066.261)。由于场地周边进行了绿化建设和土方堆放,挡住了AB的视线。假定需要放样点的设计坐标为(35678.663,71177.725)。
(1)选点。由于场地周边建筑密集,通视性差,难以采用后方交会法确定临时工作基点。所以采用本发明所提出的虚拟后方交会法进行测设。根据场地情况,选择C和D为临时工作基点。
(2)测设。
设定利用仪器观测如下参数:LCA=75.466m,LCD=50.662m,LDB=113.960m,∠ACD=102°36′46″,∠CDB=161°37′55″。
(3)成果整理
1、根据前文说介绍的方法,计算得出:
α1=77°23′14″
α2=18°22′05″
α3=84°14′41″
LEC=LCD*sin(α2)/sin(α3)=16.046m
LED=LCD*sin(α1)/sin(α3)=49.690m
2、计算虚拟后方交会三角形的底角值。
sin(α4)=(LED+LDB)*sin(α3)/LAB=0.908064
sin(α5)=(LEC+LCA)*sin(α3)/LAB=0.507781
α4=65°14′21″
α5=30°30′58″
3、计算临时工作基点C和D的坐标值
αAB=arctan(-179.31/-0.175)=269°56′39″
计算边LAC的方位角:
αAC=αAB-α4=204°42′18″
工作基点C的坐标值计算:
XC=XA+LCA*cos(αAC)
=35686.659+75.466*cos(αAC)
=35618.100m
YC=YA+LCA*sin(αAC)
=71245.571+75.466*sin(αAC)
=71214.030m
同理,
XD=XB+LBD*cos(αBD)=35628.713m
YD=YB+LBD*sin(αBD)=71164.492m
4、计算临时工作基点C和D的坐标值
将全站仪架设在临时工作基点C,后视D点,利用全站仪的放样功能,标定出F点。
Claims (2)
1.一种已知点不通视条件下的施工放样新方法,采用虚拟后方交会的方法,不需要在后方交会点架设仪器,观测已知点,其特征是:在后方交会点和两个已知点之间布设两个临时工作基点,两个已知点与两个临时工作基点的延长线交点为虚拟的后方交会点,根据各点之间的几何关系,求解出两个临时工作基点的坐标值,进而标定出施工场地待放样点的位置。
2.如权利要求1所述的已知点不通视条件下的施工放样新方法,其特征是:具体测设过程如下:
第一步、选点,在已知点A和B构成的A-B边一侧的施工场地周围,选择临时工作基点C和D的合适点位,要求是:C点与A点、D点通视;D点与B点、C点通视;C点或D点与施工场地待放样点通视,或者可以通过支导线,将坐标系统引入到施工场地;
第二步、观测,在C点架设全站仪,观测C-A边和C-D边的长度,记作:LCA和LCD;同时观测∠ACD,记作β1,
然后,将全站仪架设到D点,观测D-B边的长度,记作LDB;同时观测∠CDB,记作β2,
第三步、成果整理,
①根据观测值,求解三角形ΔCDE的LEC,LED的边长及∠CED的值α3,
根据几何关系,α1=180°-β1
α2=180°-β2
α3=180°-α1-α2
根据三角形正弦定理,可得:
LEC=LCD*sin(α2)/sin(α3)
LED=LCD*sin(α1)/sin(α3)
②根据ΔAEB的几何关系,求解∠EAB的值α4和∠EBA的值α5,
因为A、B为已知点,LAB的长度可以根据坐标值计算得到,即:
设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则:
根据三角形正弦定理,可得:
sin(α4)=(LED+LDB)*sin(α3)/LAB
sin(α5)=(LEC+LCA)*sin(α3)/LAB
第四步、根据导线计算公式,计算临时工作基点C和D的坐标值
(1)、设A点的坐标为(XA,YA),B点的坐标为(XB,YB),则,边LAB的方位角αAB(°)为:
K值取值如下:
如果△X>0,△Y>0,K=0°;
如果△X<0,△Y>0,K=180°;
如果△X<0,△Y<0,K=180°;
如果△X>0,△Y<0,K=360°
(2)、边LAC的坐标方位角αAC(°)计算如下:
αAC=αAB-α4
(3)、临时工作基点C的坐标值(XC,YC)计算如下:
XC=XA+LCA*cos(αAC)
YC=YA+LCA*sin(αAC)
(4)、同理,计算出临时工作基点D的坐标值(XD,YD)
第五步、施工放样
假设待放样点为F(XF,YF),将全站仪架设在临时工作基点C(或D),后视其他已知点,利用全站仪的放样功能,完成放样工作。
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