CN107421519A

CN107421519A - 一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法

Info

Publication number: CN107421519A
Application number: CN201710651508.1A
Authority: CN
Inventors: 陈聪; 周建明; 尚明; 谢宁波; 刘学勇
Original assignee: First Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Current assignee: First Engineering Co Ltd of China Railway No 10 Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2037-08-02
Also published as: CN107421519B

Abstract

本发明公开了一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法。包括如下步骤：(1)在预制涵洞两侧设测点A和测点B；(2)用全站仪测量出两个测点之间的距离；(3)利用测点A和测点B建立坐标系；(4)架设全站仪采集预制位涵洞四个角点及既有线路中心点的坐标，利用CAD制图软件绘制现场平面图，确定涵洞竣工后的位置；(5)利用CAD制图软件将之前建立的坐标系转换至竣工位涵洞角点为原点的坐标系上；(6)计算出测点A和测点B的新坐标；(7)测量出测点A和测点B的高程，将平面坐标系转化为三维坐标系，利用全站仪后方交会，后视测点A和测点B的坐标，建立好测站，在顶进过程中实时采集涵洞任意点的坐标值，通过与就位后涵洞坐标值进行对比，得到所需要的纠偏数据。

Description

一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法

技术领域

本发明涉及一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法，主要用于顶进涵洞施工过程中，对顶进中的高程及方向的测量监控。

背景技术

顶进涵洞施工过程中，顶进的方向及高程控制至关重要，关系到顶进施工的成败。能及时准确的获取顶进涵洞的方向及高程数据为顶进纠偏提供数据支持显得尤为重要。往常施工过程中每顶进一镐的数据测量工作非常繁琐，采用水准仪测量高程时受施工场地限制通视条件差，往往需要多次转换测站，费时费力。全站仪观测顶进方向时，需要在涵洞顶部画刻线吊垂球，仪器架设位置必须在顶进轴线上，仪器架设位置不灵活，受障碍物影响较大，而且提供的数据不够精确。这些问题影响了顶进涵洞的施工效率及精度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种简便、快捷、精确的顶进涵洞方向及高程的监控测量方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法，其特征是：包括如下步骤：(1)涵洞顶进前在预制涵洞的两侧分别设置测点A和测点B；(2)利用全站仪的对边测量功能测量出测点A和测点B之间的距离；(3)利用测点A和测点B建立坐标系，将坐标系的原点设置在其中的一个测点上；(4)架设全站仪进行数据采集：利用全站仪的后方交会功能采集预制位涵洞四个角点及既有线路中心点的坐标，利用CAD制图软件绘制现场平面图，通过采集的数据计算确定涵洞竣工后的位置；(5)将所绘制的现场平面图进行坐标系转换：利用CAD制图软件的旋转及移动工具，将步骤3中所建立的坐标系转换至竣工位涵洞角点为原点的坐标系上去；(6)利用坐标系转换后的现场平面图的CAD图，计算出测点A和测点B的新坐标；(7)测量出测点A和测点B的高程，将平面坐标系转化为三维坐标系，得到测点A和测点B的三维坐标，利用全站仪后方交会，后视测点A和测点B的坐标，建立好测站，在顶进过程中实时采集涵洞任意点的坐标值，通过与就位后涵洞坐标值进行对比，得到所需要的纠偏数据，根据纠偏数据及时进行纠偏。

进一步的，步骤7中，在顶进过程中通过实时采集涵洞四个角点的坐标值与就位后涵洞坐标值进行对比得到所需要的纠偏数据。

本发明利用全站仪的基础功能、CAD制图软件和坐标系原理可方便地达到对顶进涵洞方向及高程的同时监控测量，操作简便、快捷，纠偏精度高，可大大提高施工效率和顶进精度。本发明通过在顶进前期建立一个局部的测量控制网，实现涵洞顶进前后位置的坐标计算，通过实时采集涵洞任意位置的坐标数据与顶进后的涵洞坐标进行对比分析，即可及时准确的得到所需要的纠偏数据。本发明可以实现在涵洞任意部位进行数据采集或者只采集一个点的数据，即可以了解到整个涵洞空间位置。本发明的方法在直线段及曲线段均适用，解决了现有技术中施工中存在的测量难题。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的平面示意图；

图2是本发明具体实施方式中的测点布置图；

图3本发明具体实施方式中的坐标采集示意图；

图4本发明具体实施方式中的坐标转换示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

既有线涵洞顶进施工前，涵洞于线路一侧先进行预制。因此，涵洞在顶进前有一个预制位置，顶进之后有一个竣工位置。可在施工场地范围内建立局部坐标系，理论上坐标系可任意建立，但为了监控时坐标计算方便，坐标系建立时利用涵洞竣工位置进行建立，让坐标系的X轴及Y轴平行于涵洞竣工位置的纵横轴。

如附图所示，下面用以下例子来说明坐标系的建立，例如涵洞的横向尺寸为6.6m，涵洞的长度为9m，顶进距离为16m。

第一步，在预制涵洞两侧各作一个控制点，即测点A和测点B，测点的位置可任意制定，原则是保证施工过程中测点不被破坏，且观测方便。

第二步，利用全站仪的对边测量功能，测量出两个测点之间的距离，精确到毫米。本实施例中，两个测点测量的距离为22.000m。

第三步，利用测点A和测点B建立坐标系，将坐标系原点设置在测点A上，则测点A的坐标值为(N＝0.000m，E＝0.000m)，测点B的坐标则为(N＝0.000m，E＝22.000m)。

第四步，架设全站仪进行数据采集：架设全站仪时利用后方交会功能，测站点可以灵活选择，本实施例中，采集预制位涵洞的四个角点、既有线路中心点的坐标，即采集点1、采集点2、采集点3、采集点4、采集点5、采集点6，利用CAD制图软件以步骤三中建立的坐标系绘制现场平面图，通过采集的数据计算，可以确定涵洞竣工后的位置。

第五步，将绘制的现场平面图进行坐标系转换：利用CAD制图软件的旋转及移动工具，将步骤三中以测点A为原点建立的坐标系，转换至竣工位涵洞角点为原点的坐标系上去。

第六步，利用坐标系转换后的现场平面图的CAD图，计算出测点A和测点B的新坐标。测点A的新坐标值为(N＝-1.630m,E＝-8.269m),测点B的新坐标值为(N＝-4.665m，E＝16.423m)。涵洞就位后采集点1的坐标为(N＝9.000m，E＝0.000m)，采集点2的坐标为(N＝9.000m，E＝6.600m)，采集点3的坐标为(N＝0.000m，E＝6.600m)，采集点4的坐标为(N＝0.000m，E＝0.000m)。

第七步，测量出测点A和测点B的高程，将平面坐标系转化为三维坐标系。则，测点A的三维坐标为(N＝-1.630m,E＝-8.269m，H＝63.267m)，测点B的三维坐标值为(N＝-4.665m，E＝16.423m，H＝63.775m)。利用全站仪后方交会，后视测点A和测点B的坐标，建立好测站，在涵洞顶进过程中实时采集涵洞任意点的坐标值与就位后涵洞的对应点的坐标值进行对比，即可以实时了解涵洞的平面及高程情况，以便于采取措施进行纠偏。为便于采集，优选在顶进过程中通过实时采集涵洞四个角点的坐标值与就位后涵洞坐标值进行对比，得到所需要的纠偏数据。

本实施例中所采用的全站仪为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

Claims

1.一种涵洞顶进纠偏的监控测量方法，其特征是：包括如下步骤：(1)涵洞顶进前在预制涵洞的两侧分别设置测点A和测点B；(2)利用全站仪的对边测量功能测量出测点A和测点B之间的距离；(3)利用测点A和测点B建立坐标系，将坐标系的原点设置在其中的一个测点上；(4)架设全站仪进行数据采集：利用全站仪的后方交会功能采集预制位涵洞四个角点及既有线路中心点的坐标，利用CAD制图软件绘制现场平面图，通过采集的数据计算确定涵洞竣工后的位置；(5)将所绘制的现场平面图进行坐标系转换：利用CAD制图软件的旋转及移动工具，将步骤3中所建立的坐标系转换至竣工位涵洞角点为原点的坐标系上去；(6)利用坐标系转换后的现场平面图的CAD图，计算出测点A和测点B的新坐标；(7)测量出测点A和测点B的高程，将平面坐标系转化为三维坐标系，得到测点A和测点B的三维坐标，利用全站仪后方交会，后视测点A和测点B的坐标，建立好测站，在顶进过程中实时采集涵洞任意点的坐标值，通过与就位后涵洞坐标值进行对比，得到所需要的纠偏数据，根据纠偏数据及时进行纠偏。

2.根据权利要求1所述的涵洞顶进纠偏的监控测量方法，其特征是：步骤7中，在顶进过程中通过实时采集涵洞四个角点的坐标值与就位后涵洞坐标值进行对比得到所需要的纠偏数据。