空間彎管施工測量方法
2023-05-13 05:08:41 1
專利名稱：空間彎管施工測量方法
技術領域：
本發明屬於水利、水電工程技術領域。
背景技術：
引水系統是水電站特有的重要建築物，彎段是連接上(下)平洞 與斜井之間的重要環節， 一般均設計為一線型(引水上平段、上彎段、 斜井平面軸線在一條直線上)，這類特殊的彎管結構相對來講便於施 工，但在實際情況中，由於諸多因素，使得引水平段和斜井部分軸線 間存在夾角，同時傾角也有變化，為了減少水頭損失和更加符合水力 學過渡過程的要求，於是平段與斜井之間採用空間彎管連接，在數學 上則屬於一般性的彎管，彎段軸線位於的鉛垂平面轉化為傾斜平面， 施工計算複雜、施工測量難度急劇增加。
發明內容
本發明的目的是-
提供一種空間彎管施工測量方法，它能建立一般性彎管的數學模 型，定距分解軸線，以滿足誤差要求的折線代替原軸線，形成折線趨 近的形體，從而實現軸線控制並由此確定相應的剖面來實現周邊輪廓 線控制的系統，並應用全站儀實測三維坐標進行現場放樣、驗收的施 工測量控制方法。本發明的測量方法是
1、 建立施工控制點並實測，取得坐標成果。
2、 建立以平段樁號前進方向和向右偏離值為坐標縱、橫軸正向 的獨立相對坐標系統；所有成果進行轉化。
3、 計算空間彎管軸線成果及徑向剖面定向數據，建立基本數據集。
4、 等距分解軸線點，利用相鄰或間隔中心軸線點之間連線，建 立動態線形軸線，形成趨近原軸線的折線系統。
間距設為a， a數量級的選擇要求滿足每條折線中點至空間彎 管大圓心的距離(即弦高)與設計半徑R的較差《10咖，即滿足數學
5、 根據分段連續的軸線方向和軸線點，通過求解法截面方程的 方法來確定相應的各分解徑向剖面，建立各剖面一一對應的方程， 編制實用係數表。
6、 通過全站儀以坐標法或光電測距極坐標法在現場標定各剖面， 然後逐個剖面進行測定，實現放樣和檢査的目的。
本發明的有益效果是
1、 精度高，能夠真實反映開挖、混凝土襯砌的洞徑，周邊輪廓
線的誤差可控制在《水電水利工程施工測量規範》規定的限差內；
2、 直觀，現場隨機測放幾點、就可以標定複雜的徑向剖面方向，
從而有針對性地逐一控制；
3、 簡潔、省時、易行，可以預先編制好實用係數表，快速應用於施工，尤其在混凝土階段把原先複雜耗時的單獨實施的測量工序所
需時間節省，使之與施工同步進行，節省工期最少15天。
圖1是本發明的空間彎管布置平面投影示意圖2是本發明的軸線分解布置及誤差要素計算方法示意圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖所示，l是坐標縱軸(樁號方向)、2是坐標橫軸(偏離中心 方向)、3是空間彎管部分、4是空間彎管中心軸線、5是空間彎管中 心軸線大圓心、6是空間彎管半徑、7是折線(弦)、a、 8是弦高、
^i 2-(^y、 9是平段中心軸線(圖中示例為上平段)、IO是斜井軸 線、ll是平段部分(圖中示例為上平段)、12是斜井部分。
寶泉抽水蓄能電站上平段軸線方位角為NS走向，上斜井軸線方 位角為NE55。走向，上平段縱向坡比為-10% (5.7106° )，上斜井傾 角為50° ，轉彎半徑30m，於是形成圓心角^=63.699° ，弧長L= 33.353m的空間彎管，開挖洞徑8. lm，襯砌後直徑為6. 5m。 施工步驟如下
1、 在上平段通過基本導線形成施工控制系統。
2、 建立以上平段軸線前迸樁號方向為坐標縱軸正向的相對坐標
系統
3、 將軸線分解成為33份進行處理，相鄰中心點距為1.0106m， 其到大圓心折線弦高與設計半徑的誤差僅為0. 0043m，滿足誤差要求。4、 推算或圖解出各軸線點三維坐標，確定各相應剖面的方向。
5、 通過折線趨近的方式，採用動態軸線進行開挖輪廓線的放樣， 實測相應剖面碎部點，通過立體成圖剖切的方式，形成平面剖面，達 到檢査的目的。
6、 根據需要，為各徑向剖面逐個建立實用係數表，通過現場隨 機實測點位，標定剖面方向，並確定混凝土襯砌桁架立模的架立筋位 置，並控制模板。
權利要求
1、一種空間彎管施工測量方法，其方法是a、建立施工控制點並實測，取得坐標成果；b、建立以平段樁號前進方向和向右偏離值為坐標縱、橫軸正向的獨立相對坐標系統，所有成果進行轉化；c、計算空間彎管軸線成果及徑向剖面定向數據，建立基本數據集；d、等距分解軸線點，利用相鄰或間隔中心軸線點之間連線，建立動態線形軸線，形成趨近原軸線的折線系統；間距設為a，a數量級的選擇要求滿足每條折線中點至空間彎管大圓心的距離與設計半徑R的較差≤10mm，即滿足數學式e、根據分段連續的軸線方向和軸線點，通過求解法截面方程的方法來確定相應的各分解徑向剖面，建立各剖面一一對應的方程，編制實用係數表；f、通過全站儀以坐標法或光電測距極坐標法在現場標定各剖面，然後逐個剖面進行測定，實現放樣和檢查的目的。
全文摘要
一種空間彎管施工測量方法，屬於水利、水電工程技術領域，其方法是建立施工控制點並實測，取得坐標成果。建立坐標系統；所有成果進行轉化。計算空間彎管軸線成果及徑向剖面定向數據。建立動態線形軸線，形成趨近原軸線的折線系統。建立各剖面一一對應的方程，編制實用係數表。逐個剖面進行測定，實現放樣和檢查的目的。有益效果是1.精度高，能夠真實反映開挖、混凝土襯砌的洞徑，2.直觀，現場隨機測放幾點、就可以標定複雜的徑向剖面方向，從而有針對性地逐一控制；3.簡潔、省時、易行，可以預先編制好實用係數表，快速應用於施工，尤其在混凝土階段把原先複雜耗時的單獨實施的測量工序所需時間節省，使之與施工同步進行。
文檔編號E02B9/00GK101418558SQ20081005117
公開日2009年4月29日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者海 劉, 偉 李, 沈志松, 潘月梁, 王振軍, 王顯豔 申請人:中國水利水電第一工程局