[发明专利]快速测量塔柱上基准点的平面坐标的方法

说明书

本申请涉及一种快速测量塔柱上基准点的平面坐标的方法，包括：预设至少三个不共线的施工控制点形成的施工控制网，定义施工控制网所在的面为施工控制网投影高程面；架设全站仪在塔柱上，全站仪的发射中心为基准点，并确定基准点高程和基准点高程面；根据基准点高程，对全站仪的目标测量参数设置长度变形因子λ；启用设置长度变形因子λ后的全站仪为自由设站模式，依次观测三个施工控制点，并依次得到基准点与三个施工控制点在施工控制网投影高程面的第二平距；根据三个施工控制点的平面坐标和得到的对应的第二平距，确定基准点在施工控制网投影高程面的平面坐标。本申请测量的方法简单易操作，且作业时间短。

技术领域

本发明涉及工程施工辅助设备技术领域，具体涉及一种快速测量塔柱上基准点的平面坐标的方法。

背景技术

大型斜拉桥主塔施工、索锚系统的定位测量，悬索桥主塔的施工测量，均需要将塔柱不同高程的基准点的平面坐标归算至施工控制网投影高程面上，以保证塔柱与地面参考椭球面的铅垂线一致。

在现有技术中，大多的基准点在施工控制网投影高程面上的平面坐标，采用三维坐标法测量定位完成。全站仪自由设站法传递坐标基准具有作业速度快、精度高的优点而成为普通桥梁坐标基准传递的有效手段，然而，却不适于宽阔水域、高塔施工的测量。根据全站仪的说明书，基准点与施工控制点在基准点高程面上第一平距的计算公式为：

L＝Y-A·X·Y，

式中：

L为全站仪在基准点高程面的第一平距(m)，Y为S·︱sind︱(m)，X为S·cosd(m)，A为(1-k/2)/R(m-1)，k为平均大气折光系数，R为地球半径(m)，d为竖盘读数，S为全站仪测量的斜距，并且，该第一平距L由全站仪测量直接显示。

一般来说，全站仪测量的平距为全站仪发射中心高程面处的长度，也即基准点在基准点高程面上的平距，与目标棱镜所处高程面无关，也与施工控制网投影高程面无关。高塔施工过程中，全站仪架设在主塔的基准点，通过观测与施工控制点的距离，采用全站仪自由设站法获取基准点的平面坐标。然而，该方法测量得到的基准点在基准点高程面上的平距没有归算至施工控制网投影高程面上，影响坐标传递成果。

为消除归算至施工控制网投影高程面上的差值对坐标基准传递成果影响，还可采用第二种方法，具体来说是，先将高程准确传递至基准点，确定基准点高程，也即基准点高程，然后观测基准点与施工控制点的斜距，根据基准点高程、目标棱镜中心的高程，通过观测的斜距，根据公式(1)(引自铁路工程测量规范)计算基准点与施工控制点在施工控制网投影高程面的第二平距，公式(1)为：

式中：R-地球半径(m)，H_镜为目标棱镜中心高程，H_仪为全站仪发射中心高程或基准点高程，h为全站仪发射中心H_仪、棱镜中心H_镜的高差(m)，S为全站仪测量的斜距，H_m为施工控制网投影高程。

然而，第二种方法必须将高程准确传递至基准点后，才能进行全站仪的斜距测量，即基准点高程、平面坐标传递不能同步进行，而且斜距数据采集结束，需要根据公式(1)进行数据处理，作业时间长，容易出现数据错误。

发明内容

本申请实施例提供一种快速测量塔柱上基准点的平面坐标的方法，其适用于高塔或宽水域桥梁的塔柱上基准点在施工控制网投影高程面上的平面坐标的精准测量，该测量的方法简单易操作，且作业时间短。

本发明实施例提供了一种快速测量塔柱上基准点的平面坐标的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：预设至少三个不共线的施工控制点形成的施工控制网，定义所述施工控制网所在的面为施工控制网投影高程面；

步骤S2：架设全站仪在塔柱上，所述全站仪的发射中心为基准点，并确定所述基准点高程和基准点高程面；