孕晚期有假性宫缩怎么办全站仪与卡西欧4800P编程计算器
在线路施工放样中的应用
(中铁隧道股份隧道十三公司)
曾庆元
隧道开挖断面的成型(超欠挖的控制)是隧道工程施工的一个重要内容。快速、有序、高效、准确地将隧道横断面开挖轮廓线标定在掌子面,一直是隧道施工测量工作者所追求的目标。
在兰渝铁路有轨斜井隧道施工中,我采用程序计算器编制程序,全站仪来测定点的空间坐标,并将该空间坐标与之对应的设计点位空间坐标比较,得出测点相对位置的方法。将大量繁琐的测量计算工作纳入计算器中,通过电算程序运行,在几秒钟内得出结果。与传统的测量断面方法(钢尺量距、水准仪抄...
全站仪与卡西欧4800P编程计算器
在线路施工放样中的应用
(中铁隧道股份隧道十三公司)
曾庆元
隧道开挖断面的成型(超欠挖的控制)是隧道
的一个重要内容。快速、有序、高效、准确地将隧道横断面开挖轮廓线标定在掌子面,一直是隧道施工测量工作者所追求的目标。
在兰渝铁路有轨斜井隧道施工中,我采用程序计算器编制程序,全站仪来测定点的空间坐标,并将该空间坐标与之对应的
点位空间坐标比较,得出测点相对位置的
。将大量繁琐的测量计算工作纳入计算器中,通过电算程序运行,在几秒钟内得出结果。与传统的测量断面方法(钢尺量距、水准仪抄平、经纬仪定中线)相比较,具有工序简单,效率高、测点选择灵活、无误差积累及施工干扰小等优点,较大的提高了工作效率。在开挖轮廓线的放线过程中,将传统的五寸台支距法放线变为坐标放线,直接测轮廓线上的点,不仅大大提高了轮廓线的放线精度,而且比传统的五寸台支距法放线节省2-3人,特别是在检查断面超欠挖更为方便快捷,且精度提高很多。实践证明此法切实可行,对隧道超欠挖的控制非常有效,受到公司领导的好评。
摘要:通过坐标转换公式,将中桩在各个独立局部坐标系的坐标统一到线路控制坐标系中,线路控制坐标系转换成独立局部坐标系,推导出中桩及边桩的坐标或者线路的里程和偏距,结合全站仪的先进功能快速、准确的进行线路施工测量放线。
关键词:中桩 边桩 坐标转换 测量坐标系 施工坐标系
1、引言
随着科学技术的飞速发展,各种先进的测量仪器和现代化的测设手段以及先进的计算工具,代替了以往大量的、繁杂的计算工作,大大地提高了测量放线的自动化程度。减少了施测人员的劳动强度,满足了高等级公路及铁路对线路施工放样精度高、速度快的
。
2 施工坐标与测量坐标的转换
2.1、直线上中桩坐标转换计算
如图1所示,XOY为测量坐标系, Y″ZHX″为施工坐标系,直线段上中桩P点的坐标为:
XP=XZH+X″cosα
YP=YZH+X″sinα
式中XP、YP为P点在测量坐标系中的坐标,X″为P点距直缓点的距离。
2.2 、ZH-YH曲线段上点P的坐标计算。P点在第一缓和曲线,如图2
X″P=l-l5/40R2l20
Y″P=l3/6Rl0
P点在圆曲线,
X″P= Rsinφ+q
Y″P=R(1-cosφ)+p
φ=(l-l0180)/Rπ+β0
把X″ZHY″施工坐标系中的坐标转换成测量坐标系XOY中的坐标变换公式为
XP= XZH+XP″cosα-?Yp″sinα
YP= YZH+XP″sinα+?Yp″cosα
上式中?为函数符号,曲线右转为“+”曲线左转为“-”。
2.3、 YH~HZ曲线段上点P的坐标计算。如图3
X P″=l-l5/40R2l20
Y P″=l3/6Rl0
式中l为P点至缓直点的距离。
把第二缓和曲线之切线支距转换至以第一缓和曲线之切线为X轴的坐标转换公式为:
X1=T(1+cosA)+(- XP″cosA)-YP″sinA
Y1=TsinA+(- XP″sinA)+ YP″cosA
式中T为切线长,A为曲线转角
把上式坐标再次利用坐标转换公式转换成测量坐标系坐标
XP= XZH+X1cosα-?Y1sinα
YP= YZH+X1sinα+?Y1cosα
3 边桩的坐标计算
3.1、直线段的边桩坐标计算公式
XP1= XP-Ssinα
Y P1= YP+Scosα
式中S为中桩至边桩的距离,线路前进方向的左边为“-”,右边为“+”。α为测量坐标系中切线之方位角。
3.2、第一缓和曲线段的边桩坐标计算公式
XP1= XP-Ssin(α+?90l2/ Rπl0)
Y P1= YP+Scos(α+?90l2/ Rπl0)
上式中?为函数符号,曲线右转为“+”曲线左传为“-”。l为P点至直缓点的距离
3.3 圆曲线段的边桩坐标计算公式
XP1= XP-Ssin(α+?Φ)
Y P1= YP+Scos(α+?Φ)
φ=(l-l0180)/Rπ+β0
3.4 第二缓和曲线段的边桩坐标计算公式
XP1= XP-Ssin(α+?Φ)
Y P1= YP+Scos(α+?Φ)
φ=A-90l2/ Rπl0
l为P点至缓直点的距离。
4卡西欧fx4800P编程计算器编制线路中桩及边桩的坐标计算程序
4.1 子程序--直线段的坐标计算(ZXD)
{S,U} :Z“NZH” :H“EZH” :
X=Z+(A-S)cosO-UsinO▲
Y=H+(A-S)sinO+UcosO▲
Prog“ZBFS” ▲
4.2 子程序--坐标反算(ZBFS)
X“X1” : V“X2”:Y“Y1” :W“Y2” :Pol(X-V,Y-W)▲
J<0=>J=J+360:≠=>J>0=>J=J▲
4.3 子程序--坐标转换(NEQ)
N=Z+XcosO-KysinO▲
E=H+XsinO+KycosO▲
式中:Z为直缓点的测量坐标系X坐标,H为为直缓点的测量坐标系Y坐标,K为函数符号曲线右转为“+”曲线左转为“-”。
4.4 子程序--第一缓和曲线段的坐标计算(XY1)
X=(S-A)-(S-A)∧5÷40÷R∧2÷L∧2:
Y=(S-A)∧3÷6÷R÷L :
Prog“NEQ” :
Q=90(S-A)2÷R÷π÷L:
X=N-Usin(O+KQ)▲
Y=E+Ucos(O+KQ)▲
U为中桩至边桩的距离,线路前进方向的左边为“-”,右边为“+”。O为切线方位角。
Prog“ZBFS” ▲
4.5、子程序--圆曲线段的坐标计算(XY2)
Q=(S-B)×180÷R÷π+90×L÷(Rπ):
X = Rsin Q +L÷2-L∧3÷240÷R∧2:
Y =R(1-cos Q)+ L∧2÷(24R):
Prog“NEQ” :
{U}:
X=N-Usin(O+KQ)▲
Y=E+Ucos(O+KQ)▲
Prog“ZBFS” ▲
4.6、子程序--第二缓和曲线段的坐标计算(XY3)
N=(D-S)-(D-S)∧5÷40÷R∧2÷L∧2:
E=(D-S)∧3÷(6RL):
T=(R+ L∧2÷24÷R-L∧4÷2688÷R∧3)tag(P÷2)+(L÷2- L∧3÷240÷R∧2):
X=T(1+cosP)+(-NcosP)-EsinP:
Y=TsinP+(-NsinP)+EcosP:
Prog“NEQ” :
{U}:
Q=P-90(D-S)2÷R÷π÷L:
X=N-Usin(O+KQ)▲
Y=E+Ucos(O+KQ)▲
Prog“ZBFS” ▲
4.7、主程序(QXZBJS)
Lbl0:
Prog“ZBFS” ▲
M=J▲
Lbl1:{S,U}:S“S” :A“ZH” :B“HY” :C“YH” :D“HZ” :L“L0” :R“R” :Z“NZH” :H“EZH” :K“K” :O“FW” :S≤A=>Goto2⊿ S≤B=>Goto3⊿ S≤C=>Goto4⊿ S≤D=>Goto5⊿:
Lbl2: Prog“ZXD” ▲
Goto1▲
Lbl3: Prog“XY1” ▲
Goto1▲
Lbl4: Prog“XY2” ▲
Goto1▲
Lbl5: Prog“XY3” ▲
Goto1▲
以上公式编程只适用于对称的单交点曲线,一般在施工现场有多个曲线或者复曲线,在这种情况下充分利用计算器的容量,编程的时候把整个施工管段的线路一并编入计算器,从起点到终点按里程计算器自动判断、识别所用公式进行计算。根据配置的仪器再编制放样计算程序, 此程序编制完成经过调试运行成功以后,施工测量放线完全能够实现自动化.
5 测量坐标与施工坐标的转换
地面平面控制测量的坐标,一般是任意的平面直角坐标系或大地测量坐标系,为了施工使用的方便,常常需要把测量坐标转换成施工坐标,把测量坐标系的一个坐标轴,如X轴,使它平行或重合于线路中线的较长直线段的方向。这样在施工测量中所有的导线点或中线点只要有坐标,就知道是否在中线上,是偏左侧还是右侧,偏距多少,一目了然。特别是在隧道施工中,控制隧道的中线非常方便。原理如下图:
以直缓-切线方向为X轴,以线路直缓点的里程为X坐标,以切线的垂直方向为Y坐标,把测量坐标进行旋转、平移,其变换公式为:
X″=X″ZH+(X-X0)cosα+(Y-Y0)sinα
Y″=Y″ZH+(Y-Y0)cosα-(X-X0)sinα
X0、Y0为直缓点在测量坐标系中的坐标,X、Y为任意点在测量坐标系中的坐标,α为坐标轴顺时针方向旋转的角度。
6 结束语
6.1、本文的坐标转换数学公式在线路的施工放样中具有非常高的应用价值,可操作性强,易于编程。
6.2、该坐标转换数学公式在线路控制坐标与施工坐标之间建立了纽带,通过坐标转换将各个中桩的施工坐标统一到线路控制坐标系中,同时也能将线路控制坐标转换至施工坐标系,还能解决曲线上坐标正算和反算的问题,编好了的程序与全站仪配合,基本实现测量放线的全部自动化。极大的提高工作效益。
6.3、对于复曲线、回头曲线等复杂曲线,可将其分解成简单曲线后,再按照该坐标转换公式进行编程计算。
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