CN110207661A - 一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法 - Google Patents

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李�杰
庄小刚
黄红林
秦环兵
王坤
葛永飞
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels

Abstract

本发明涉及一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，采用一台全站仪和三个反射片，其中两个反射片位于塔吊底部，紧贴塔吊两侧框架外沿，安置在同一水平线上，第三个反射片在同一面顶部节间紧贴左侧塔吊边线，呈L型布置。测量塔吊底部两个反射片的随机坐标，以两点坐标建立参考线。测量顶部反射片坐标，坐标X为横向偏移量，Y为纵向偏移量，H为标高，计算垂直度。优点：1）不需要前视人员配合即可直接进行测量，也不需要多次设站，一次观测得到两个方向的偏移量。2）减少对仪器设站点和人力成本的依赖，方法简单，测量精确，显著节约人员和时间成本。3）测量数据直观，X、Y值直接为塔吊在两个相互垂直方向的偏移量，以m为单位。

Description

一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法
技术领域
本发明是一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，属于桥梁施工测量技术领域。
背景技术
现代路桥建设，较大的桥梁及高架项目在全面施工阶段往往需要大量超过数十米高的塔吊同时作业。塔吊施工安全事故时有发生，为了控制风险源头，塔吊安装必须达到一定的垂直度指标，并且运行期间必须定期进行基础沉降和垂直度监测。对于塔吊数量较多的项目，塔吊监测工作量大。常规观测手段有两种，第一种是分别设站塔吊正面和侧面进行偏角测量，人工量取或采用无棱镜模式测取高差和视距，计算两个方向垂直度。其缺点在于对仪器要求高，需要多个人员配合，设站点受空间限制，需要至少两次设站，浪费时间。第二种是全站仪设站并后视，分别测取塔吊底部和顶部坐标，反算垂直度。其缺点在于需要控制点来设站和后视，设站点局限，前视人员需拿着棱镜爬到顶部摆设棱镜，即麻烦又危险，每个步骤都需要一定的时间。两种方法都存在效率低下的问题，占用了过多的资源和时间。
发明内容
本发明提出的是一种测量塔吊垂直度的反射片参考线方法，其目的在于针对现有塔吊垂直度测量方法存在的操作复杂、效率低下、人员要求高、存在一定危险性的缺陷，提出了一种采用精确安装反射片，利用反射片点位建立参考线的方法，测量塔吊偏移量，得出垂直度的测量方法，实现利用全站仪单人单站即可完成垂直度的观测工作，适用于塔吊的安装测量和日常垂直度监测。
本发明的技术解决方案：一种反射片参考线塔吊垂直度测量装置，其特征是包括一台全站仪、一个脚架和三个反射片，所述全站仪可测反射片并建立参考线；其中，在塔吊架腿上高于塔吊基础0.5-1.5m处设立一条水平线，其中两个反射片安置在水平线处紧贴塔吊两侧框架外沿，位于同一水平线上，第三个反射片在塔吊同一个面的顶部节间，紧贴左侧塔吊边线安置，与塔吊左侧底部反射片在塔吊横截面的同一位置，三个反射片呈L型布置，全站仪架设在反射片正面任意位置。
其测量方法，包括以下步骤：
（1）布设反射片：1）选择塔吊便于测量的一个面，在位于塔吊架腿上高于塔吊基础约1米处用设立一条水平线；2）在水平线处紧贴塔吊两侧框架外沿安置两个反射片，使其位于同一水平线上；3）在塔吊同一个面的顶部节间，紧贴左侧塔吊边线安置第三个反射片，使它和塔吊左侧底部反射片在塔吊横截面的同一位置，三个反射片呈L型布置。底部反射片用水准仪精确抄平，尤为关键。
（2）调整塔吊配重：调整塔吊配重，使其吊臂两端受力平衡。
（3）测量并储存测点坐标：1）全站仪架设在反射片正面任意位置，不用后视建立坐标系，随机设站；2）测定塔吊底部两个反射片的随机坐标，并储存。
（4）建立参考线：利用底部两个反射片的测点坐标建立参考线，左侧测点为坐标原点。
（5）计算垂直度：1）利用底部两个反射片的测点坐标建立参考线，左侧测点为坐标原点；2）在参考线基础下测定塔吊左侧顶部反射片测点相对坐标，X值为塔吊在参考线方向的偏移量，Y值为垂直于参考线方向的塔吊偏移量，H值为高程；3）偏移量X、Y分别比上底部反射片和底部反射片的测点高差Δh，得到垂直度。
本发明的有益效果：
1）除了在安装顶部反射片时需要作业人员爬至塔吊顶部节间安置反射片以外，日常监测时不需要前视人员配合即可直接进行测量，也不需要多次设站，一次观测便能得到塔吊两个方向的偏移量。
2）削减了测量工作对仪器设站点的限制，在无视线遮挡方便测量的任意点都可设站，方便简捷。实际操作中采用本发明方法较平均工作时间缩减到以前的三分之一甚至更少，有效提高工作效率，显著节约了人员和时间成本。
3）单人就可完成观测工作，方法简单，测量精确，误差较小，可靠性高，有利于实际推广应用。
3）测量数据直观，X、Y值直接为塔吊在两个相互垂直方向的偏移量，以m为单位，可直接得出塔吊垂直度。
附图说明
附图1是反射片参考线塔吊垂直度测量装置布置示意总图。
附图2是底部反射片布置图。
图中1、2、3是反射片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进一步说明
利用在塔吊特定位置精确安置反射片，测量并建立参考线的方法进行垂直度观测，只需要用到一台可测反射片并可建参考线的全站仪（全站仪普遍具备此功能）、一个脚架、三个反射片，即可完成观测工作。
一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，该方法针对于塔吊监测，能监测塔吊相互垂直的两个方向的垂直度，只需要用到一台可测反射片并可建参考线的全站仪（全站仪普遍具备此功能）、一个脚架、三个反射片，其中两个反射片位于塔吊底部，紧贴塔吊两侧框架外沿，安置在同一水平线上，第三个反射片在塔吊同一面顶部节间，紧贴左侧塔吊边线，与左侧底部反射片在塔吊横截面上呈同一位置，三个反射片呈L型布置。全站仪架设在反射片正面任意位置，整平仪器后直接测量塔吊底部两个反射片的随机坐标，以两点坐标建立参考线。在参考线下测量顶部反射片坐标，坐标X为横向偏移量，Y为纵向偏移量，H为标高。测量步骤包括：布设反射片、调整塔吊配重、测量测点随机坐标、建立参考线、计算垂直度。
如附图1、2所示，具体步骤： 1、选择塔吊便于测量的一个面，在位于塔吊架腿上高于塔吊基础约1米处用水准仪放样一条水平线。2、在放样出的水平线处，紧贴塔吊两侧框架外沿安置两个反射片，使其位于同一水平线上。3、在塔吊同一个面的顶部节间，紧贴左侧塔吊边线安置第三个反射片，使它和塔吊左侧底部反射片在塔吊横截面的同一位置，三个反射片呈L型布置。4、观测前调整塔吊配重，使其吊臂两端受力平衡。5、在反射片正面任意位置架设全站仪，不用后视建立坐标系，随机设站。6、测定塔吊底部两个反射片的随机坐标，并储存。7、利用底部两个反射片的测点坐标建立参考线，左侧测点为坐标原点。8、在参考线基础下测定塔吊左侧顶部反射片测点相对坐标，X值为塔吊在参考线方向的偏移量，Y值为垂直于参考线方向的塔吊偏移量。9、利用偏移量和测点高差计算垂直度。
实施例1
由于本发明涉及的方法是以短边建立参考线来测定长边，所以主要误差来源主要是参考线本身是否与水平线存在误差。以测点高差为100m的塔吊为例，其横截面为2m*2m，则参考线长2m。经过实践，水准仪放样水平线，并安置反射片，两个反射片在水平线上的高差误差大概在1mm以内。可知，测量时长边和短边比值为100/2，所以参考线水平方向误差1mm，顶部测量就有系统误差50mm，换算成垂直度误差为0.5‰。根据JGJ196-2010《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》第30页，垂直度允许限差是4‰，所以利用本发明方法，将限差控制在3.5‰以内即可满足规范要求。

Claims (8)

1.一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，其特征是采用一台全站仪和三个反射片，所述全站仪可测反射片并建立参考线；其中，在塔吊架腿上高于塔吊基础0.5-1.5m处设立一条水平线，其中两个反射片安置在水平线处紧贴塔吊两侧框架外沿，位于同一水平线上，第三个反射片在塔吊同一个面的顶部节间，紧贴左侧塔吊边线安置，与塔吊左侧底部反射片在塔吊横截面上呈同一位置，三个反射片呈L型布置，全站仪架设在反射片正面任意位置。
2.根据权利要求1所述的一种反射片参考线塔吊垂直度测量装置的测量方法，其特征是包括以下步骤：
（1）布设反射片；
（2）调整塔吊配重；
（3）测量测点随机坐标；
（4）建立参考线；
（5）计算垂直度。
3.根据权利要求2所述的一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，其特征是所述步骤（1）布设反射片，包括以下步骤：
1）选择塔吊便于测量的一个面，在位于塔吊架腿上高于塔吊基础约1米处用设立一条水平线；
2）在水平线处紧贴塔吊两侧框架外沿安置两个反射片，使其位于同一水平线上；
3）在塔吊同一个面的顶部节间，紧贴左侧塔吊边线安置第三个反射片，使它和塔吊左侧底部反射片在塔吊横截面的同一位置，三个反射片呈L型布置。
4.根据权利要求2所述的一种反射片参考线塔吊垂直度测量装置的测量方法，其特征是所述步骤（2）调整塔吊配重：调整塔吊配重，使其吊臂两端受力平衡。
5.根据权利要求2所述的一种反射片参考线塔吊垂直度测量装置的测量方法，其特征是所述步骤（3）测量测点坐标，包括以下步骤；
1）全站仪架设在反射片正面任意位置，不用后视建立坐标系，随机设站；
2）测定塔吊底部两个反射片的随机坐标（无需设站后视，整平仪器即可直接测量所得到的坐标），并储存。
6.根据权利要求2所述的一种安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，其特征是所述步骤（4）建立参考线：利用底部两个反射片的测点坐标建立参考线，左侧测点为坐标原点。
7.根据权利要求2所述的安装反射片建立参考线测量塔吊垂直度的方法，其特征是所述步骤（5）计算垂直度，包括以下步骤：
（1）利用底部两个反射片的测点坐标建立参考线，以左侧测点为坐标原点；
（2）在参考线基础下测定塔吊左侧顶部反射片测点相对坐标，X值为塔吊在参考线方向的偏移量，Y值为垂直于参考线方向的塔吊偏移量，H为高程；
（3）偏移量X、Y分别比上底部反射片和底部反射片的测点高差Δh，得到垂直度。
8.根据权利要求3所述的一种反射片参考线塔吊垂直度测量装置的测量方法，其特征是所述两个底部反射片用水准仪精确抄平。
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