免棱镜全站仪在工程测量中的应用

第23卷 第5期 2007年 l0月 黄 石 理 工 学 院 学 报 JOURNAL OF HUANGSHI INSTITUTE 0F IECHN0L0GY V01．23 No．5 0ct 20o7 文章编号：1008—8245(2007)05～0066—03 免棱镜全站仪在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 测量中的应用 涂群生 (黄石理工学院土木建筑工程学院，湖北黄石435003) 摘 要：在13常的工程测量中，利用全站仪免棱镜测量的功能，可以测量建筑物高度和高压线弧垂高度，以 及对塔形建筑物进行倾斜测量。该方法施测过程简单，计算简便，有较好的应用价值。 关键词：免棱镜；高度；垂距；坐标；偏移量 中图分类号：TUl98 ．2 文献 标识 采样口标识规范化 下载危险废物标识 下载医疗器械外包装标识图下载科目一标识图大全免费下载产品包装标识下载 码：A The Application of Total·--station without Prism in Project Survey Tu Qunsheng (School of Civil Engineering，Huangshi Institute of Technology，Huangshi Hubei 435003) Abstract：In project survey，total—station without prism is used to measure the height ofthe building and the sternum height ofthe pylons aIc．Soit is also applied to measuring the slope of turrlcal buildings．Being easy to elll~ out and simple to calculate，it has significant practical value for project survey． Key words：total—-station without prism ；height；sternum height；coordinate；excursion 0 引 言 自从免棱镜全站仪问世 以后 ，绝大多数全 站 仪生产厂家都能生产出免棱镜全站仪。免棱镜测 程可达280m以上，在大多数情况下，都能满足工 程测量的需求。免棱镜全站仪的问世，解决了在 工程测量中利用常规测量仪器不易测量的难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 但是，在大多数测量生产单位，全站仪的免棱镜测 量功能没有被完全利用。在 日常的工程测量和建 筑物的变形观测中，如果利用免棱镜全站仪测量， 则观测和计算将十分方便。文献[1—3]中都是 介绍用普通测量仪器测量建筑物的倾斜观测方 法。本文以宾得 R一322M型号的全站仪为例并 说 明其在工程测量中的应用。 1 建筑物高度的测量 一 般建筑物在工程竣工和变形观测时 ，均要 对其进行建筑物高度的测量。宾得 R一322M型 号的全站仪有直接测量垂距的功能。在“显示改 变”功能中，把它调到“水平角、平距、垂距”显示 状态下，“垂距”右边显示出来的数字就是仪器中 心至待测点的高差。这样，在测量建筑物的高度 时 ，把 目标改为“免棱镜 ”，在水平度盘制动情况 下，只需测量同一竖直面内建筑物上下两点 的垂 距 ，即可测出该建筑物的高度。如图 1所示 ，则该 建筑物的高度为 ： 曰=H —HT (1) 收稿日期：2007—05—11 作者简介 ：涂群生(1967一 )，男 ，湖北武穴人 ，高级工程师 ，本科。 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator 新建图章 第5期 涂群生：免棱镜全站仪在工程测量中的应用 图1 用垂距测量高度示意图 如果 下为负，则用负值代人(1)式，如果 下为正，则 用正值代人。该 方法同样可 以用来 观测塔形建筑物的高度。 2 塔形建筑物的倾斜测量 塔形建筑物在工程竣工 及变形监测 时，均 要 对建筑物主体实施倾斜测量，以求整体或分层的 倾斜率、倾斜方向及倾斜速度等_4 J。倾斜观测的 关键是测定建构物顶部中心相对于底部中心或者 各层上层中心相对于下层 中心 的水平位移矢量。 塔形建构物常具多变的外形，通常又位于复杂密 集的各类建筑物及设备之间，塔顶及塔体外部多 不可或不便攀登，除极个别塔体内预留有竖向观 测通道外多为刚性实体。如果采用一般的测量仪 器测量，则观测和计算很不方便。如果用全站仪 中“免棱镜”的功能 ，则十分方便。如 图 2所示 ， 在地面上适 当的位置 A点架设仪器 ，选择另一适 当的位置 B点作 为后视点。假定 A点坐标后 ，先 用“免棱镜”功能测量塔形建筑物在地面上同高 度的 c、D点和建筑物上面的 F、G点的坐标 ，再测 定 B点 的坐标。然后把仪器架在 B点上 ，后视 A B 图 2 倾斜观测示意图 D 点，用同样的方法测量建筑物与地面上的交点 E 和建筑物上与 F、G点同高度的 点的坐标，用上 面测量建筑物高度 的测量方法 ，测量 c、D、E与 F、G、H点的高差，然后用三点求圆心坐标的数学 公式，分别求出 c、D、E地面上三点和同一层 F、 G、H三点圆心的坐标。也可以把同一层上三点坐 标输入到AutoCAD软件中，用微机分别求出同一 层上三点圆心坐标。这样再求出某一层中心点与 建筑物地面上中心点的偏移量，就可以求出该层 到地面的倾斜值。 3 高压线弧垂高度的测量 在架设高压线时，经常要考虑高压线弧垂与 地面或水面之间的安全高度。另外，在规划 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时，也要考虑高压线弧垂与设计建筑物房顶之间 的安全距离，这样也需要测量高压线弧垂与地面 之间的高度。现在分别讨论弧垂下面是可立棱镜 的普通地面和不能立棱镜的水面两种情况。 (1)当弧垂下面是可立棱镜的普通地面，把全 站仪架在与高压线大致垂直 的一边 ，先用免棱镜 功能测量仪器 与弧垂之 间的垂距 和平距 Dl， 把全站仪水平方 向制动，再把棱镜放在弧垂 的下 边 ，用全站仪测量与棱镜之 间的平距 D2，指挥司 镜人员，使 Dl= D2。这样 ，地面棱镜的位置就是 所求弧垂点在地面点的投影位置。再测出全站仪 与棱镜的垂距 ，量出棱镜高 ，则该弧垂的高 度为 ： H=H1一 + (2) 式中， 为正时，用正号代人 ， 为负时，用 负号代人。 (2)当高压线下面是水面时，同样，把全站仪 架在与高压线大致垂直的位置，先用免棱镜功能 测出全站仪与弧垂 的垂距 ，再把棱镜的对 中杆 底部与水 面相 切 ，再 测 出全 站仪 与棱镜 的垂距 ，量出棱镜高 ，因为同一水面上的高程相等， 则弧垂与水面的高度为： H=H1一／／2+／／3 (3) 式中，符号用法与式 (2)中相同。 4 实例与误差 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 4．1 实例 我院新建 学生 宿舍 区与教学 区被磁湖 路隔 开，为了学生安全通过公路 ，在学生宿舍区与教学 维普资讯 http://www.cqvip.com 黄 石 理 工 学 院 学 报 2007正 区之间建有一座人行天桥。建桥之前，由于公路 的一边有高压线，学校扩建指挥部安排我院教师 去测量高压线弧垂的高度，把测量结果提供给设 计单位作为设计依据。笔者用宾得 R一322M型 号的全站仪测量高压线弧垂的高度。首先，把全 站仪架在被测高压线路边的另一侧，与被测高压 线弧垂大致垂直。测 出弧垂垂距 =10．944m， 平距 D=37．304m，天顶距 6=73。38'57 。把全站 仪水平制动螺旋制动，松开望远镜制动螺旋。然 后指挥司镜人员，使棱镜所立的点正好与所测的 弧垂在同一垂直面上。测出全站仪与棱镜之间的 平距 D=37．304m。这样，棱镜所立的点正好与所 测的弧垂的正下方。现测出仪器与棱镜之间的垂 距 H2=一0．080m，天顶距 =90。07'25 ，棱镜高 v=1．500m。因此，该弧垂与地面的净高为： 日 = 一 +v =10．944+0．080+1．500 =12．524In。 4．2 误差分析 在公式(3)中，因为垂距日1=Dtana1，所以 ⋯ ±~—m2D— D2M2= ± ~／—2————37—．3042 x(+2")2 =±0．46mm 同理，可计算出 ra,lf2 ± =±0．005mm 棱镜高u的量取精度取 Jr／, =±1 mm，则 m日 = = ± 1．1 mm 以上计算出来的结果大大满足设计要求的精 度。 5 结束语 通过以上实例可知，用免棱镜全站仪的特殊 功能，可以很方便地测出高压线弧垂的净高，对单 独测量某一建筑物的高度更是方便。同样，对测量 某一建筑物的角(顶)点、圆心的坐标，外业简单， 避免了司镜人员爬高的危险和被测点用棱镜对中 误差的影响，内业计算也十分方便，精度也能满足 要求。另外，在野外测量地形图时，使用全站仪的 免棱镜功能，可以直接测量高差很大的陡坎或开 挖面的碎部点，只要把全站仪内的棱镜高设为零 即可。这样，可以避免司镜人员站立在陡坎边沿测 量的危险性。可以说，随着免棱镜全站仪被广泛应 用 ，它的某些特殊功能会在工程测量 中发挥出越 来越大的作用。 参 考 文 献 [1] 宋云记，李瑞明．遥测目标点 3维坐标的一种新方 法[J]．测绘通报，2004(8)：64—66 [2] 杨长江，陈冲．再论建筑物高度的测量方法[J]．测 绘通报，2005(8)：47—48 [3] 刘庆金．特殊悬高之测量方法[J]．测绘通报，2006 (3)：43—44 [4] 王再华，柳广杰．塔形建物主体倾斜测量[J]．测绘 通报，2005(9)：29—31 维普资讯 http://www.cqvip.com Text56: Text57: Text58: