CN112985261B - 一种移动式干坞预制沉管管节测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式干坞预制沉管管节测量方法，包括：S1.于移动式干坞的甲板面的上方建立测量平面，所述测量平面与所述甲板面平行；S2.于所述甲板面上建立多个主控制点，所述主控制点位于需要预制的沉管管节在所述甲板面上的投影的外侧，基于所述测量平面，在所述主控制点处设置主测站；S3.将调校好的经纬仪置于所述主测站上，基于所述测量平面，通过经纬仪对预制的沉管管节进行测量。根据本发明实施例的移动式干坞预制沉管管节测量方法，能够在预制沉管管节的过程中，对沉管管节进行精准的测量。

Description

一种移动式干坞预制沉管管节测量方法

技术领域

本发明涉及一种沉管管节测量方法，特别涉及一种移动式干坞预制沉管管节测量方法。

背景技术

沉管隧道是将预制好的沉管管节沉设在海底或者江底的基坑槽内，然后将管节固定、连接并回填，之后将管节内的水抽掉以后，形成连通的隧道形式。

沉管管节可以在移动式干坞的甲板面上进行预制，但是由于移动式干坞会随波浪起伏和晃动，进而导致甲板面的位置也随之变化，此时通过传统的GPS或者全站仪对沉管管节进行测量的方式会导致测量结果误差大，测量十分不准确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种移动式干坞预制沉管管节测量方法，能够在预制沉管管节的过程中，对沉管管节进行精准的测量。

根据本发明实施例的移动式干坞预制沉管管节测量方法，包括以下步骤：

S1.于移动式干坞的甲板面的上方建立测量平面，所述测量平面与所述甲板面平行；

S2.于所述甲板面上建立多个主控制点，所述主控制点位于需要预制的沉管管节在所述甲板面上的投影的外侧，基于所述测量平面，在所述主控制点处设置主测站；

S3.将调校好的经纬仪置于所述主测站上，基于所述测量平面，通过经纬仪对预制的沉管管节进行测量。

根据本发明实施例的移动式干坞预制沉管管节测量方法，至少具有如下技术效果：

在移动式干坞的甲板面上预制沉管管节，预制沉管管节的过程中，需要对沉管管节的外部尺寸或者形状进行测量时，将调校好的经纬仪放置于对应的主测站上，之后基于测量平面，通过经纬仪即可对沉管管节的外部尺寸或者形状进行测量。由于建立的测量平面与甲板面平行，进而在移动式干坞随波浪起伏和晃动的过程中，测量平面相对于甲板面的高度位置不变，进而基于该测量平面建造主测站的过程中，主测站的位置和高度尺寸等数据不会随移动式干坞的起伏进行改变，从而建造出来的主测站精度更高，将经纬仪置于主测站后对沉管管节进行测量时，测量结果准确。此外，经纬仪是基于测量平面对沉管管节进行测量，进而在测量的过程中，当移动式干坞随波浪起伏和晃动时，并不会对测量结果造成影响，从而使得测量结果更加准确。

根据本发明的一些实施例，步骤S1中，首先于所述甲板面设定的位置设置安装架，将调校好的经纬仪置于所述安装架的顶面，然后测量经纬仪上的横丝与所述甲板面之间的距离为h，最后于所述甲板面的四角竖直设置立杆，在所述立杆上距离所述甲板面h距离的位置设置标记，根据所述标记与横丝的高度差微调所述标记的位置，调整后的四个所述标记构成的平面即为所述测量平面。

根据本发明的一些实施例，量取经纬仪上的横丝与所述安装架顶面之间的距离为Ha，以用于在所述安装架上进行下次置镜时或者在所述主测站上进行置镜时作参考。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，所述主控制点为四个，其中两个所述主控制点位于需要预制的沉管管节一端的两侧外，另外两个所述主控制点位于需要预制的沉管管节另外一端的两侧外，四个所述主控制点构成长方形结构，所述长方形结构的长度方向平行于沉管管节的长度方向。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，首先将调校好的经纬仪置于所述安装架上，然后调整经纬仪上的横丝，使横丝与所述安装架顶面之间的距离为Ha，并使横丝的四个端部与四个所述标记相对应，之后在所述甲板面距离自身侧边设定距离的位置建立第一个所述主控制点，该所述主控制点定义为A点，最后在A点处设置一个所述主测站，具体的，在A点处设置第一支撑架，在所述第一支撑架的顶面竖直设置第一测杆，在所述第一测杆上设置第一测点，通过经纬仪确保所述第一支撑架的顶面平行于所述测量平面，所述第一支撑架的高度等于所述安装架的高度，所述第一测点与所述第一支撑架的顶面之间的距离为Ha。

根据本发明的一些实施例，在A点处设置所述主测站后，将调校好的经纬仪置于所述第一支撑架上，然后调整经纬仪上的横丝，使横丝与所述第一测点等高，并使横丝的四个端部与四个所述标记相对应，之后在所述甲板面对应A点的一侧建立第二个所述主控制点，该所述主控制点定义为B点,最后在B点处设置一个所述主测站，具体的，在B点处设置第二支撑架，在所述第二支撑架的顶面竖直设置第二测杆，在所述第二测杆上设置第二测点，通过经纬仪确保所述第二支撑架的顶面平行于所述测量平面，所述第二支撑架的高度等于所述安装架的高度，所述第二测点与所述第二支撑架的顶面之间的距离为Ha，之后重复前面步骤，即可完成四个所述主控制点的确定以及对应的所述主测站的设置。

根据本发明的一些实施例，对四个所述主控制点进行闭合差调整，以确保四个所述主控制点构成所述长方形结构。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，于所述甲板面上还建立有四个次控制点，其中两个所述次控制点位于沉管管节其中一个通道的两端外，另外两个所述次控制点位于沉管管节另外一个通道的两端外，基于所述测量平面，在所述次控制点处设置次测站。

根据本发明的一些实施例，沉管管节同一端的两个所述次控制点与两个所述主控制点位于同一直线上。

根据本发明的一些实施例，沉管管节预制完成后，在沉管管节通道内的两端设置管内控制点，基于所述测量平面，在所述管内控制点处设置管内测站。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明测量平面的布置图；

图2为本发明各个控制点的布置图；

附图标记：

测量平面100、标记101；主控制点200；次控制点300；管内控制点400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考图1和图2描述根据本发明实施例的移动式干坞预制沉管管节测量方法。

根据本发明实施例的移动式干坞预制沉管管节测量方法，如图1和图2所示，包括以下步骤：

S1.于移动式干坞的甲板面的上方建立测量平面100，测量平面100与甲板面平行；

S2.于甲板面上建立多个主控制点200，主控制点200位于需要预制的沉管管节在甲板面上的投影的外侧，基于测量平面100，在主控制点200处设置主测站；

S3.将调校好的经纬仪置于主测站上，基于测量平面100，通过经纬仪对预制的沉管管节进行测量。

本实施例中，在移动式干坞的甲板面上预制沉管管节，预制沉管管节的过程中，需要对沉管管节的外部尺寸或者形状进行测量时，将调校好的经纬仪放置于对应的主测站上，之后基于测量平面100，通过经纬仪即可对沉管管节的外部尺寸或者形状进行测量。由于建立的测量平面100与甲板面平行，进而在移动式干坞随波浪起伏和晃动的过程中，测量平面100相对于甲板面的高度位置不变，进而基于测量平面100建造主测站的过程中，主测站的位置和高度尺寸等数据不会随移动式干坞的起伏进行改变，从而建造出来的主测站精度更高，将经纬仪置于主测站后对沉管管节进行测量时，测量结果准确。此外，经纬仪基于测量平面100对沉管管节进行测量，进而在测量的过程中，当移动式干坞随波浪起伏和晃动时，并不会对测量结果造成影响，从而使得测量结果更加准确。

需要说明的是，测量平面100建立后平行于甲板面且相对于甲板面固定不动，该测量平面100也是测量沉管管节时的始算面。基于测量平面100，在主控制点200处设置主测站，也就是在建造主测站的过程中，主测站相对于甲板面的位置和高度尺寸可以通过测量平面100进行引测。经纬仪基于测量平面100对沉管管节进行测量，也就是，经纬仪的横丝可以与测量平面100等高，且横丝的端部对应测量平面100上设定的标记101。经纬仪可以是光学经纬仪，进一步的，可以是J2-2光学经纬仪。移动式干坞可以是半潜驳或者其它类型的移动式干坞，只需要能够用于预制沉管管节即可。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，步骤S1中，首先于甲板面设定的位置设置安装架，安装架可以是三角架，也可以是其它的结构。该设定的位置可以是甲板面上对应预制的沉管管节的中间位置，由于沉管管节一般在甲板面的中间位置处进行预制，因此该设定的位置与移动式干坞的重心大致处于同一竖直线上，该设定的位置可以定义为O点。在岸上将经纬仪架设好并调平，把竖直度盘调置90°并锁死竖直度盘和水平度盘，即完成经纬仪的调校。将调校好的经纬仪置于O点处的安装架的顶面，然后测量经纬仪上的横丝与甲板面之间的距离为h，例如，当安装架的顶面到甲板面的高度为1.2m时，横丝与甲板面之间的距离h一般为1.4m左右。最后于甲板面的四角竖直设置立杆，立杆可以是焊接在甲板面上的竖直钢筋，四个立杆在甲板面上的点可以构成长方形，在立杆上距离甲板面h距离的位置设置标记101，标记101可以定义为W，具体的，可以在立杆上距离甲板面h距离的位置绑上带颜色的胶布，例如红色胶布，红色胶布的上端或者下端即为标记101的位置。最后根据标记101与横丝的高度差微调标记101的位置，调整后的四个标记101构成的平面即为测量平面100，具体的，松开经纬仪的水平度盘，通过转动经纬仪的基座螺丝使十字形横丝的四个端部分别对着四个立杆上的红胶布上端或者下端的标记101处，但由于甲板面存在凹凸不平的情况，故经纬仪的横丝的端部不可能刚好跟对应的标记101重合，因此需要根据标记101与横丝的高度差微调标记101和横丝的高度，以使调整后四个标记101与横丝的高度最接近，故认为此时四个标记101所在位置构成的测量平面100与甲板面是平行的，也是测量预制沉管管节时的始算面。这个测量平面100确定以后，也就是四个标记101新的位置确定以后，用红胶布重新做好标记即可。

在本发明的一些实施例中，量取经纬仪上的横丝与安装架顶面之间的距离为Ha，以用于在安装架上进行下次置镜时或者在主测站上进行置镜时作参考。置镜时，直接将经纬仪上的横丝调整到自身与经纬仪底端之间的距离为Ha即可，操作方便，省时省力，而且能够提高测量精度。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，步骤S2中，主控制点200为四个，其中两个主控制点200位于需要预制的沉管管节一端的两侧外，另外两个主控制点200位于需要预制的沉管管节另外一端的两侧外，四个主控制点200构成长方形结构，长方形结构的长度方向平行于沉管管节的长度方向。四个主控制点200刚好位于需要预制的沉管管节在甲板面上的投影的四角外，并构成长度方向平行于沉管管节长度方向的长方形结构，进而在四个主控制点200处设置主测站后，沉管管节包覆于四个主测站构成的测量网内，从而能够对沉管管节进行全方位的测量。此外，四个主控制点200呈长方形结构，进而建立第一个主控制点200后，能够更加方便地引测出其它的主控制点200。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，步骤S2中，引测第一个主控制点200的过程为：首先在岸上把经纬仪调平，竖直度盘调置90°，锁死竖直度盘和水平度盘，将调校好的经纬仪置于O点的安装架上，然后松开水平度盘，调整经纬仪上的横丝，也就是转动经纬仪上的基座螺丝，使横丝与安装架顶面之间的距离为Ha，并旋转水平度盘，使横丝的四个端部与四个标记101相对应，此过程要重复几次才能使横丝的四个端部和四角的标记101重合。此时O点处的临时测站即设置完成，之后在甲板面距离自身侧边设定距离a距离的位置建立第一个主控制点200，该主控制点200定义为A点，最后在A点处设置一个主测站，具体的，在A点处放置第一支撑架，第一支撑架可以是三角架，在第一支撑架的顶面竖直设置第一测杆，在第一测杆上设置第一测点，第一测点同样可以通过红胶布进行标记，通过经纬仪确定第一支撑架的位置符合要求，确保第一支撑架的顶面平行于测量平面100，第一支撑架的高度等于安装架的高度，第一测点与第一支撑架的顶面之间的距离为Ha。最后将第一支撑架与甲板面焊接即完成A点处的主测站的建立，并且建立后的主测站位置和尺寸精准，能够符合测量要求，之后将0点处的临时测站进行拆除即可。使用时，将经纬仪置于第一支撑架的顶面，并使横丝与第一测点等高，横丝的四个端部与四个标记101相对应即可。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，在A点处设置主测站后，在甲板面于A点同一侧的另一端距离对应侧边a距离的位置拟定并标记一个定位点M点，将经纬仪拿回岸上重新调平，也就是竖直度盘调置90°，并锁定竖直度盘和水平度盘，将调校好的经纬仪置于A点处的第一支撑架上，调整经纬仪上的横丝，也就是转动经纬仪上的基座螺丝，使使横丝与第一测点等高，使经纬仪对中器对准A点，并旋转水平度盘，使横丝的四个端部与四个标记101相对应，这三个条件都满足以后，相当于岸上经纬仪在A点处的主测站上已经对中整平，经纬仪松开竖直度盘和水平度盘，水平角0°后视甲板面M点。之后在甲板面对应A点的一侧建立第二个主控制点200，该主控制点200定义为B点,最后在B点处设置一个主测站，具体的，在A点与M点两点间弹出墨线，用标准钢尺从A点往M点方向定量出B点。之后在B点处放置第二支撑架，在第二支撑架的顶面竖直设置第二测杆，在第二测杆上设置第二测点，第二测点同样可以通过红胶布进行标记，通过经纬仪确定第二支撑架的位置符合要求，并确保第二支撑架的顶面平行于测量平面100，第二支撑架的高度等于安装架的高度，第二测点与第二支撑架的顶面之间的距离为Ha，之后将第二支撑架点焊在甲板面上或者直接放置于甲板面上，以便于后续调整B点位置时能够对应调整主测站的位置，之后重复前面步骤，即可完成后面的两个主控制点200，也就是C点和D点的确定，以及C点和D点对应的主测站的设置，操作简单方便，建立的主控制点200和主测站位置和尺寸精准，能够符合测量要求。需要说明的是，C点和D点处的主测站也可以是放置或者点焊在甲板面上。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，对四个主控制点200进行闭合差调整，以确保四个主控制点200构成长方形结构。由于A点、B点、C点以及D点是通过钢尺进行确定，存在一定误差，因此A点、B点、C点以及D点并不能够构成真正意义上的直角闭合长方形结构，而必须进行角度闭合差调整。具体方法是先将经纬仪置于A点处的主测站上，经过对中整平等调校，后视B点拨水平角90°重新测定D点，得出新点D1点并调整对应的主测站的位置。将经纬仪置于Dl点处的主测站上，经过对中整平等调校，之后后视A点拨水平角90°重新测定C点，得到新点C1点并调整对应的主测站的位置。将经纬仪置于C1点处的主测站上，后视D1点拨水平角90°重新测定B点，得新点Bl点并调整对应的主测站的位置。把经纬仪置B1点处的主测站上，经过对中整平等调校，后视Cl点重新测定A点得A1点，A点到A1点角度闭合差测定以后，把角度闭合差分配到D1点、C1点以及B1点各点上，调整后得新点D2点、C2点以及B2点，然后重复以上测设步骤分别置镜于A点、D2点、C2点以及B2点再闭合到A点，即完成角度闭合差调整。在角度进行闭合调整的同时，四个主测站的标高线同样要进行闭合调整。角度和标高经过多次调整闭合后，即可用于对沉管管节进行测量。当四个主控制点200测定以后，为了管节各部位施工的准确性，将设置一些校核点并做好定期校核工作，确保关键部位测量数据准确性。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，步骤S2中，于甲板面上还建立有四个次控制点300，其中两个次控制点300位于沉管管节其中一个通道的两端外，另外两个次控制点300位于沉管管节另外一个通道的两端外，基于测量平面100，在次控制点300处设置次测站。四个次控制点300可以分别定义为E点、F点、G点以及H点，引测四个次控制点300，并在四个次控制点300处设置次测站，是为了更加方便地对管内预埋件定位、预留孔洞定位、管内标高测量、鼻托定位及管内其它控制点引测等，从而能够提高施工效率和施工准确性。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，沉管管节同一端的两个次控制点300与两个主控制点200位于同一直线上。进而可以通过主控制点200引测出次控制点300，不仅引测更加方便，而且引测出的次控制点300位置更加精准，同时通过主控制点200处的主测站对在建的次测站的位置和尺寸进行测量和把控，从而使得建立后的次测站的位置和尺寸更加精准，从而在次测站上对沉管内的部件进行定位或者对沉管内的尺寸进行测量时更加精准。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，沉管管节预制完成后，在沉管管节通道内的两端设置管内控制点400，基于测量平面100，在管内控制点400处设置管内测站。即管内控制点400为四个，可以分别定义为I点、J点、K点以及L点，四个管内控制点400位于通道内的两端靠近通道水密门的位置但不影响工作人员进出水密门。类似于前面的测站的建立方法，之后在管内控制点400处设置管内测站，以用于测定沉管管节安装后的轴线、里程、标高等偏差，从而使得沉管管节的施工更加精准。需要说明的是，沉管管节预制完成后，可以在管节的顶面中轴线靠近两端以及管节的中间位置引测三个其它控制点，以用于进一步测定沉管管节安装后的轴线、里程、标高等偏差，从而使得沉管管节的施工更加精准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.于移动式干坞的甲板面的上方建立测量平面，所述测量平面与所述甲板面平行；

S2.于所述甲板面上建立多个主控制点，所述主控制点位于需要预制的沉管管节在所述甲板面上的投影的外侧，基于所述测量平面，在所述主控制点处设置主测站；

S3.将调校好的经纬仪置于所述主测站上，基于所述测量平面，通过经纬仪对预制过程中的沉管管节进行测量；

步骤S1中，首先于所述甲板面设定的位置设置安装架，将调校好的经纬仪置于所述安装架的顶面，然后测量经纬仪上的横丝与所述甲板面之间的距离为h，最后于所述甲板面的四角竖直设置立杆，在所述立杆上距离所述甲板面h距离的位置设置标记，根据所述标记与横丝的高度差微调所述标记的位置，调整后的四个所述标记构成的平面即为所述测量平面；

量取经纬仪上的横丝与所述安装架顶面之间的距离为Ha，以用于在所述安装架上进行下次置镜时或者在所述主测站上进行置镜时作参考；

步骤S2中，所述主控制点为四个，其中两个所述主控制点位于需要预制的沉管管节一端的两侧外，另外两个所述主控制点位于需要预制的沉管管节另外一端的两侧外，四个所述主控制点构成长方形结构，所述长方形结构的长度方向平行于沉管管节的长度方向；

步骤S2中，首先将调校好的经纬仪置于所述安装架上，然后调整经纬仪上的横丝，使横丝与所述安装架顶面之间的距离为Ha，并使横丝的四个端部与四个所述标记相对应，之后在所述甲板面上距离自身侧边设定距离的位置建立第一个所述主控制点，该所述主控制点定义为A点，最后在A点处设置一个所述主测站，具体的，在A点处设置第一支撑架，在所述第一支撑架的顶面竖直设置第一测杆，在所述第一测杆上设置第一测点，通过经纬仪确保所述第一支撑架的顶面平行于所述测量平面，所述第一支撑架的高度等于所述安装架的高度，所述第一测点与所述第一支撑架的顶面之间的距离为Ha。

2.根据权利要求1所述的移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，在A点处设置对应的所述主测站后，将调校好的经纬仪置于所述第一支撑架上，然后调整经纬仪上的横丝，使横丝与所述第一测点等高，并使横丝的四个端部与四个所述标记相对应，之后在所述甲板面对应A点的一侧建立第二个所述主控制点，该所述主控制点定义为B点,最后在B点处设置一个所述主测站，具体的，在B点处设置第二支撑架，在所述第二支撑架的顶面竖直设置第二测杆，在所述第二测杆上设置第二测点，通过经纬仪确保所述第二支撑架的顶面平行于所述测量平面，所述第二支撑架的高度等于所述安装架的高度，所述第二测点与所述第二支撑架的顶面之间的距离为Ha，之后重复前面步骤，即可完成四个所述主控制点的建立以及对应的所述主测站的设置。

3.根据权利要求2所述的移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，对四个所述主控制点进行闭合差调整，以确保四个所述主控制点构成所述长方形结构。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，步骤S2中，于所述甲板面上还建立有四个次控制点，其中两个所述次控制点位于沉管管节其中一个通道的两端外，另外两个所述次控制点位于沉管管节另外一个通道的两端外，基于所述测量平面，在所述次控制点处设置次测站。

5.根据权利要求4所述的移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，沉管管节同一端的两个所述次控制点与两个所述主控制点位于同一直线上。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的移动式干坞预制沉管管节测量方法，其特征在于，沉管管节预制完成后，在沉管管节通道内的两端设置管内控制点，基于所述测量平面，在所述管内控制点处设置管内测站。

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