[发明专利]一种基于测量机器人的桩机施工定位方法

说明书

本发明公开了一种基于测量机器人桩机施工定位方法，其步骤如下：1、将钻杆棱镜支架固定在钻机底部钻杆固定部位，保证棱镜支架两边棱镜固定位置距离钻杆中心轴的距离相同，在支架两侧安装测量反射棱镜；2、在一定距离处，安装测量机器人，在稍远处寻找两处不易发生变形位置作为基准点位置，通过基准点的坐标进行后方交会来确定精确的测量机器人的坐标；在钻孔开始之前进行一次测量，测量出钻孔位置的坐标；在钻杆工作时，对两棱镜进行角度和距离追踪测量，得到钻杆的中心的坐标的精确测量值；3、每隔一定时间对钻杆两侧的棱镜进行测量并计算钻杆中心的坐标。本发明可以解决通过测量机器人的高精度测量原理计算得出钻杆的精确位置的技术问题。

技术领域

本发明属于钻孔灌注桩施工测量技术领域，具体涉及一种基于测量机器人的钻孔灌注桩高精度钻杆定位方法。

背景技术

钻孔灌注桩在钻孔施工过程中需要确保钻杆始终位于目标点的位置，钻杆的定位直接决定了钻孔施工和灌注桩成桩的质量，因此对钻杆的位置的确定尤其是水平位置的确定十分重要。传统的钻孔灌注桩施工钻杆定位通常采用人工测量方法进行，自动化程度和实时性不高，多台钻机共同工作的时候，效率偏低，近些年来开始采用RTK（载波相位差分技术）进行钻杆定位，但是RTK技术本身测量精度目前（至2017年）只能到厘米级，精度不够高。测量机器人基于全站仪的测量原理，采用全自动化无接触精确测量，几百米测量距离内变形测量精度能达到毫米级，百米内测量精度能到十分之一毫米级，且能对小范围内移动物体进行追踪测量，自动化程度高，采用测量机器人能够很方便地对钻杆的若干部位进行精确测量定位，具有精度较高，测量非接触等特点，能方便推广在钻孔灌注桩的施工定位工程中。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于测量机器人的桩机施工定位方法，以解决通过测量机器人的高精度测量原理，基于双棱镜测量的方法，结合网络数据传输进行空间位置计算，从而计算得出钻杆的精确位置的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于测量机器人的桩机施工定位方法，其步骤如下：

步骤A，将钻杆棱镜支架固定在钻机底部钻杆固定部位，并调整位置使得棱镜固定点对准钻杆中心轴位置，保证棱镜支架两边棱镜固定位置距离钻杆中心轴的距离相同；固定好支架后，在支架两侧的棱镜固定部位安装测量反射棱镜；

步骤B，在一定距离处（几米到几十米处均可），安装测量机器人，即全自动全站仪，保证测量机器人与钻杆两侧的棱镜处于通视的位置；在稍远处（几米到几十米均可），寻找两处不易发生变形的位置作为基准点的位置，保证两基准点与测量机器人处于通视状态，通过基准点的坐标进行后方交会来确定精确的测量机器人的坐标；在钻孔开始之前，在地面进行标记的钻孔标记处，即待钻孔位置，进行一次测量，测量出钻孔位置的坐标；在钻杆工作时，采用测量机器人对两棱镜进行角度和距离追踪测量，通过测量机器人的坐标和对钻杆两侧棱镜的斜距、竖直角和水平角测量值计算出两棱镜的具体坐标，求取两棱镜的坐标的平均值，可得到钻杆的中心的坐标的精确测量值和转角；

步骤C，钻孔工作时，每隔一定时间（分钟级）对钻杆两侧的棱镜进行测量并计算钻杆中心的坐标，通过现场的电脑查看变形数据，或者数据通过DTU传输到远程的数据服务器上，再通过联网的电脑或者移动设备查看变形数据，现场的电脑或数据服务器可对变形数据进行分析，如超出一定的阈值，则进行报警。

当对一个施工场地的多台钻机进行监测，只需每台钻机的钻杆安装一个棱镜支架并安装好棱镜，并保持测量机器人与所有的棱镜处于通视状态，则可以通过一台测量机器人对所有的钻机进行位置监控。

本发明具有如下优点及积极效果：本发明提出了一种基于双棱镜测量的方法，能够快速精确地实现钻杆位置确定，具有测量快速、精度高、可操作性强等优点。本发明可提高钻孔灌注桩的钻杆定位精度到毫米级，能够保证钻孔工程的质量，保证桩基工程施工质量，防止财产损失。

附图说明