CN108411786A - 基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，包括以下步骤：钢塔节段吊装前，根据钢塔施工设计图，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影，得到立面二维线形和水平面二维线形；分别将这立面二维线形和水平面二维线形这两种线形的线形要素导入到全站仪中，以实现面代体，线代面到点代线；在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位。本发明提出的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，实现了对曲面结构钢塔简洁、快速以及高效的定位。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法。
背景技术
现如今，钢塔桥梁凭借其新颖、灵活的结构备受大众喜欢，而其优美外形与良好的受、传力性能均由空间钢塔来承担，钢塔的线形精度将直接影响成桥受力与美观，故保证钢塔吊装定位施工精度尤为重要。
目前，常规的钢塔吊装定位方法是通过在设计图纸上找到特定点的坐标，并根据该点与钢塔边缘相对位置，采用卷尺将该点测设到钢塔上并在此处贴反光片标记，在钢塔吊装时即以该特定点作为定位的依据，这种定位方式效率低，误差较大，同时对钢塔的位置复核测量起不到效果，特别对于曲面结构钢塔，通过卷尺放点更难保证其线形精度要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，旨在实现对曲面结构钢塔简洁、快速以及高效的定位。
为实现上述目的，本发明提供一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，包括以下步骤：
钢塔节段吊装前，根据钢塔施工设计图，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影，得到立面二维线形和水平面二维线形；
分别将这立面二维线形和水平面二维线形这两种线形的线形要素导入到全站仪中，以实现面代体，线代面到点代线；
在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位。
优选地，所述线形要素包括：特征点坐标及里程、高程以及偏距。
优选地，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影具体包括：
将空间钢塔按钢塔测量定位的三要素里程、偏距、高程，将钢塔节段向侧立面投影得到里程与高程相关的二维线形；将钢塔节段向水平面投影得到里程与偏距相关的二维线形。
优选地，所述在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位的步骤之后还包括：
完成钢塔节段快速定位后，进行复核测量，并完成空间钢塔定位。
优选地，进行复核测量具体包括：通过全站仪分别在顶板、底板与侧板上任意打点进行复核测量，以校准塔身定位。
优选地，在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位的步骤具体包括：
通过全站仪在钢塔顶板和底板上任意打点测量，并根据里程与高程关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的高程偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求；
完成高程方向定位后，将全站仪对准钢塔侧板顶端处的接缝，并根据里程与偏距关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的偏距偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求。
本发明提出的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，具有以下有益效果：
1、省去了卷尺测设点位步骤，提高了钢塔定位施工效率；
2、使用全站仪进行全过程定位测量，提高了钢塔线形精度；
3、化难为易，用途广泛，对曲面结构的钢塔可做到简洁、快速、高效定位。
附图说明
图1为三维空间钢塔投影示意图；
图2为本发明基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法在侧立面投影得到的二维线形图；
图3为本发明基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法在水平面投影得到的二维线形图。
图中：1、钢塔侧立面投影得到的二维线形即里程与高程的关系；2、分节段钢塔；3、桥面高程方向；4、桥面里程方向；5、桥面偏距方向；6、钢塔侧立面投影得到的二维线形（取分节段钢塔的接缝处投影）即里程与偏距的关系。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图3，本优选实施例中，一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，包括以下步骤：
步骤S10，钢塔节段吊装前，根据钢塔施工设计图，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影，得到立面二维线形和水平面二维线形；
步骤S20，分别将这立面二维线形和水平面二维线形这两种线形的线形要素导入到全站仪中，以实现面代体，线代面到点代线；
步骤S30，在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位。
线形要素包括：特征点坐标及里程、高程以及偏距。
步骤S10中，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影具体包括：
将空间钢塔按钢塔测量定位的三要素里程、偏距、高程，将钢塔节段向侧立面投影得到里程与高程相关的二维线形；将钢塔节段向水平面投影得到里程与偏距相关的二维线形（由于钢塔分节段的特殊性，在接缝处偏距均相等，故仅取该接缝处投影的二维线形即可）。
步骤S30具体包括：
通过全站仪在钢塔顶板和底板上任意打点测量，并根据里程与高程关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的高程偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求；
完成高程方向定位后，将全站仪对准钢塔侧板顶端处的接缝，并根据里程与偏距关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的偏距偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求。
进一步地，步骤S30之后还包括：
步骤S40，完成钢塔节段快速定位后，进行复核测量，并完成空间钢塔定位。
进行复核测量具体包括：通过全站仪分别在顶板、底板与侧板上任意打点进行复核测量，以校准塔身定位。
本发明提出的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，具有以下有益效果：
1、省去了卷尺测设点位步骤，提高了钢塔定位施工效率；
2、使用全站仪进行全过程定位测量，提高了钢塔线形精度；
3、化难为易，用途广泛，对曲面结构的钢塔可做到简洁、快速、高效定位。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
钢塔节段吊装前，根据钢塔施工设计图，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影，得到立面二维线形和水平面二维线形；
分别将这立面二维线形和水平面二维线形这两种线形的线形要素导入到全站仪中，以实现面代体，线代面到点代线；
在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位。
2.如权利要求1所述的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，所述线形要素包括：特征点坐标及里程、高程以及偏距。
3.如权利要求1所述的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，将钢塔分别按侧立面及水平面进行投影具体包括：
将空间钢塔按钢塔测量定位的三要素里程、偏距、高程，将钢塔节段向侧立面投影得到里程与高程相关的二维线形；将钢塔节段向水平面投影得到里程与偏距相关的二维线形。
4.如权利要求1所述的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，所述在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位的步骤之后还包括：
完成钢塔节段快速定位后，进行复核测量，并完成空间钢塔定位。
5.如权利要求4所述的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，进行复核测量具体包括：通过全站仪分别在顶板、底板与侧板上任意打点进行复核测量，以校准塔身定位。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的基于二维线形的三维空间钢塔分节段吊装精确定位方法，其特征在于，在钢塔节段吊装定位过程中通过全站仪的免棱镜测量模式对钢塔顶板和底板任意打点测量作为塔身里程与标高定位，随后再对钢塔侧板任意打点测量作为塔身偏距定位，以完成钢塔节段快速定位的步骤具体包括：
通过全站仪在钢塔顶板和底板上任意打点测量，并根据里程与高程关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的高程偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求；
完成高程方向定位后，将全站仪对准钢塔侧板顶端处的接缝，并根据里程与偏距关系的二维线形，通过测量辅助软件计算得出同一里程位置的偏距偏差，并据此偏差对钢塔进行调整，直至满足误差范围要求。
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