CN112066958A - 一种围堰内结构物定位的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种围堰内结构物定位的方法及系统，涉及桥梁施工领域，该方法包括以下步骤：确定结构物上每个待测方位的特征点。基于一待测方位上的特征点，在围堰顶口两端对应标定两个连线与结构物轴线平行的轴线点。在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上。以该待测方位对应的一轴线点为参照，建立工作基线，以工作基线为基准，保持观测装置的水平角不变，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度。读取所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度，以定位结构物。本发明中的方法在视线受现场施工影响无法施测时，能做出相应的调整，且操作简单，易于实施，受外界环境影响小。

Description

一种围堰内结构物定位的方法及系统

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种围堰内结构物定位的方法及系统。

背景技术

在深水围堰施工中，需要对围堰内的墩柱及其他结构物的位置进行定位测量。

现有的测量装置主要有全站仪和经纬仪，由于全站仪构造原因，全站仪直接观测垂直角的范围大致在-42度～35度，且垂直角角度过大影响测量的水平距离和水平角的精度，影响定位测量精度。

此外，全站仪架设在围堰顶上不能直接测量围堰下部结构物；如果通过转点的方式，在围堰内形成导线，需安装多个观测平台，需要投入较大的人力和物力投入。对观测平台加密点进行导线测量时，由于平台越多误差就越大，精度无法得到保证。

再者，由于平台位置固定，所以仪器视线受现场施工影响无法施测时，不能做出相应的调整。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面在于提供一种围堰内结构物定位的方法，其在视线受现场施工影响无法施测时，能做出相应的调整，且操作简单，易于实施，受外界环境影响小。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种围堰内结构物定位的方法，该方法包括以下步骤：

确定结构物上每个待测方位的特征点；

基于一待测方位上的特征点，在围堰顶口两端对应标定两个连线与结构物轴线平行的轴线点；

在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上；

以该待测方位对应的一轴线点为参照，建立工作基线，以工作基线为基准，保持观测装置的水平角不变，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度；

读取所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度，以定位结构物。

一些实施例中，在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上，具体包括：

在两个轴线点上分别安装一定向装置；

利用观测装置依次观测两个轴线点上的定向装置的水平角度，通过调整观测装置的位置，直至所观测的两个定向装置的水平角度相差180°时，架设所述观测装置。

一些实施例中，所述定向装置包括对中杆和棱镜，所述在两个轴线点上分别安装一定向装置，具体包括：

将所述对中杆安装在围堰顶口的轴线点上，并在所述对中杆上安装所述棱镜。

一些实施例中，所述结构物呈长方体状，所述长方体的四个侧面所在方位为结构物的待测方位，并以每个侧面的两个顶角处为特征点。

一些实施例中，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度，具体包括：

调整垂直角，利用弯管目镜观测放置在特征点上的水平尺；

当弯管目镜的十字丝中的竖丝与水平尺的刻度重合时进行读数。

本发明第一方面在于提供一种围堰内结构物定位系统，其在视线受现场施工影响无法施测时，能做出相应的调整，且操作简单，易于实施，受外界环境影响小。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种围堰内结构物定位系统，包括：

水平尺，其用于抵持在结构物的每个待测方位的特征点上；

观测装置，其用于架设在承台顶上，且所述观测装置的架设位置经过两个轴线点的铅锤面，两个所述轴线点设置在围堰顶口两端，且两个所述轴线点的连线与结构物轴线平行。

一些实施例中，所述围堰内结构物定位系统还包括两个用于辅助架设所述观测装置的定向装置，一所述定向装置设置在一轴线点上。

一些实施例中，所述定向装置包括：

对中杆，其设置在一所述轴线点上；

棱镜，其设置在所述对中杆上。

一些实施例中，所述观测装置为全站仪或经纬仪。

一些实施例中，所述观测装置上还设有弯管目镜。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上后，是可以在铅垂面范围内移动观测装置的，也就是说可以沿着铅垂面投影得到的水平线上移动，这样便可以根据复杂的实际情况来进行调整，以便于利用观测装置来对结构物进行定位，同时每一待测方位对应的两个轴线点也可以灵活调整，不至于视线受到影响。也就是说本发明中的定位方法可以不受环境影响，能够在视线受现场施工影响时，做出相应的调整，而且结构简单，实施方便。

附图说明

图1为本发明实施例中围堰内结构物定位的方法的流程图；

图2为本发明实施例中围堰内结构物定位系统的俯视图；

图3为本发明实施例中围堰内结构物定位系统的正视图。

图中：1-水平尺，2-观测装置，3-定向装置，31-对中杆，32-棱镜，4-结构物，5-围堰。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种围堰内结构物定位的方法，该方法包括以下步骤：

S1.确定结构物上每个待测方位的特征点。

S2.基于一待测方位上的特征点，在围堰顶口两端对应标定两个连线与结构物轴线平行的轴线点。

S3.在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上。

为了便于架设观测装置，在本实施例中，还利用定向装置来进行辅助架设，具体而言：

在两个轴线点上分别安装一定向装置。

利用观测装置依次观测两个轴线点上的定向装置的水平角度，通过调整观测装置的位置，直至所观测的两个定向装置的水平角度相差180°时，架设所述观测装置。

可以理解的是当观测的两个定向装置的水平角度相差180°时，此时观测装置在经过两个所述轴线点的铅锤面上。

值得一提的是，观测装置架设好后，可以利用观测装置在承台顶面标记此位置，如果该位置不受现场影响能继续架设观测装置，就可以很方便地在下次使用时快速找到该铅锤面。

作为一个优选地实施方式，本实施例中的定向装置包括对中杆和棱镜，其中对中杆安装在围堰顶口的轴线点上，棱镜安装在对中杆上，观测装置借助于棱镜便可以方便地测量对应的水平角度。

S4.以该待测方位对应的一轴线点为参照，建立工作基线，以工作基线为基准，保持观测装置的水平角不变，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度。

S5.读取所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度，以定位结构物。

当读取了所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度后，便可以和理论值进行比较，从而便可以知道结构物的偏移情况，以便于对结构物的位置进行调整。

结构物的形状可能多种多样，针对每一种特定的结构物均可以根据其形状来确定待测方位，并确定每个待测方位的特征点。

参见图2和图3所示，下面以呈长方体状的结构物为例，来对上述步骤作进一步说明：

在本实施例中，当结构物呈长方体状时，以长方体的四个侧面所在方位为结构物的待测方位，并以每个侧面的两个顶角处为特征点。

在图2中以长方体的一个侧面为例，由于需要在该侧面的两个顶角处设置水平尺，故可以根据实际情况，在围堰顶口的合适位置标定两个轴线点，在图2中，这两个轴线点的连线与长方体的长度方向上的轴线平行，可以理解的是，轴线点的坐标是已知的。

然后在轴线点安装定向装置，即将定向装置的对中杆固定在轴线点上，再将棱镜安装在对中杆上。

利用观测装置依次观测的两个定向装置，记录对应的水平角度，若两个水平角度之间的差值不为180°，则反复调整观测装置的位置。在图2中，由于铅锤面的投影为一水平线，此时调整观测装置的位置主要是因为目前观测装置还未处于这一水平线上，故需要朝着靠近这一水平线来移动，在图2中，具体表现可以是上下移动观测装置。直到所观测的两个定向装置的水平角度相差180°时，此时就意味着观测装置所处的位置经过两个所述轴线点的铅锤面。

然后利用观测装置瞄准其中一个棱镜，在图2中，因为结构物在观测装置的左侧，故本实施例中瞄准的是位于左侧的棱镜，瞄准后建立工作基线，以工作基线为基准，保持观测装置的水平角不变，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度。

本实施例中是通过弯管目镜来观测水平尺的，具体而言，拨动观测装置的望远镜调整垂直角，利用弯管目镜观测放置在特征点上的水平尺，当弯管目镜的十字丝中的竖丝与水平尺的刻度重合时进行读数。此时便确定了一个特征点上的读数，然后挪动水平尺到该侧面的另一个特征点再次利用弯管目镜进行读数，便完成了该侧面的特征点读数。值得一提的是，放置在特征点上的水平尺需要放置水平，以保证观测时弯管目镜的十字丝的竖丝和水平尺的刻度线能够重合。

可以理解的是，对于长方体的其他侧面上的特征点，可以采用类似方式去确定新的轴线点，比如对于与上述侧面相邻的侧面，其轴线点的连线将与长方体宽度方向的轴线平行，然后再次架设观测装置进行读数，从而来读取所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度，接着与理论值进行对比，便可以对结构物的位置进行调整。

值得一提的是，在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上后，是可以在铅垂面范围内移动观测装置的，也就是说可以沿着铅垂面投影得到的水平线上移动，这样便可以根据复杂的实际情况来进行调整，以便于利用观测装置来对结构物进行定位，同时每一待测方位对应的两个轴线点也可以灵活调整，不至于视线受到影响。也就是说本发明中的定位方法可以不受环境影响，能够在视线受现场施工影响时，做出相应的调整，而且结构简单，实施方便。

参见图2和图3所示，本发明实施例还提供一种围堰内结构物定位系统，其包括水平尺1和观测装置2。

其中，水平尺1用于抵持在结构物4的每个待测方位的特征点上。观测装置2用于架设在承台顶上，且所述观测装置2的架设位置经过两个轴线点的铅锤面，两个所述轴线点设置在围堰5顶口两端，且两个所述轴线点的连线与结构物轴线平行。

进一步地，所述围堰内结构物定位系统还包括两个用于辅助架设所述观测装置的定向装置3，一所述定向装置3设置在一轴线点上。

进一步地，所述定向装置3包括对中杆31和棱镜32，对中杆31设置在一所述轴线点上，棱镜32设置在所述对中杆31上。

进一步地，所述观测装置2为全站仪或经纬仪。

进一步地，所述观测装置2上还设有弯管目镜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种围堰内结构物定位的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

确定结构物上每个待测方位的特征点；

基于一待测方位上的特征点，在围堰顶口两端对应标定两个连线与结构物轴线平行的轴线点；

在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上；

以该待测方位对应的一轴线点为参照，建立工作基线，以工作基线为基准，保持观测装置的水平角不变，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度；

读取所有待测方位的特征点对应的水平尺上的刻度，以定位结构物。

2.如权利要求1所述的一种围堰内结构物定位的方法，其特征在于，在承台顶上将观测装置架设在经过两个所述轴线点的铅锤面上，具体包括：

在两个轴线点上分别安装一定向装置；

利用观测装置依次观测两个轴线点上的定向装置的水平角度，通过调整观测装置的位置，直至所观测的两个定向装置的水平角度相差180°时，架设所述观测装置。

3.如权利要求2所述的一种围堰内结构物定位的方法，其特征在于，所述定向装置包括对中杆和棱镜，所述在两个轴线点上分别安装一定向装置，具体包括：

将所述对中杆安装在围堰顶口的轴线点上，并在所述对中杆上安装所述棱镜。

4.如权利要求1所述的一种围堰内结构物定位的方法，其特征在于：所述结构物呈长方体状，所述长方体的四个侧面所在方位为结构物的待测方位，并以每个侧面的两个顶角处为特征点。

5.如权利要求1所述的一种围堰内结构物定位的方法，其特征在于，调整垂直角以观测放置在特征点上的水平尺，并读取水平尺上的刻度，具体包括：

调整垂直角，利用弯管目镜观测放置在特征点上的水平尺；

当弯管目镜的十字丝中的竖丝与水平尺的刻度重合时进行读数。

6.一种围堰内结构物定位系统，其特征在于，包括：

水平尺，其用于抵持在结构物的每个待测方位的特征点上；

观测装置，其用于架设在承台顶上，且所述观测装置的架设位置经过两个轴线点的铅锤面，两个所述轴线点设置在围堰顶口两端，且两个所述轴线点的连线与结构物轴线平行。

7.如权利要求6所述的一种围堰内结构物定位系统，其特征在于，所述围堰内结构物定位系统还包括两个用于辅助架设所述观测装置的定向装置，一所述定向装置设置在一轴线点上。

8.如权利要求7所述的一种围堰内结构物定位系统，其特征在于，所述定向装置包括：

对中杆，其设置在一所述轴线点上；

棱镜，其设置在所述对中杆上。

9.如权利要求6所述的一种围堰内结构物定位系统，其特征在于：所述观测装置为全站仪或经纬仪。

10.如权利要求6所述的一种围堰内结构物定位系统，其特征在于：所述观测装置上还设有弯管目镜。

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