基础放样

基础放样（共7篇）

基础放样 篇1

1 工程概况

位于马来西亚南端新山市的安塔拉钢厂, 铸造工段六机六流连铸机的升级改造项目。现有的连铸机设备生产效率低下且设备老旧, 引锭杆采用链式引锭杆, 浇筑前需人工放置引锭杆至结晶器浇筑位置, 改造后的新设备为国内某冶金设备厂制造的连铸机设备, 产量为120×104t/a。本次项目施工内容分旧设备拆除, 旧设备基础拆除、新设备基础预埋、浇筑, 新设备安装三个阶段, 计划工期在3个月内全部完成, 具备热调试条件, 时间紧任务重, 施工要求较高。按照外方提供的图纸, 对于基础预埋件及设备安装方面技术要求较高。

2 基础施工放样

2.1 施工布置

基础施工在旧的设备拆除完成后进行, 基础施工采用一次浇筑, 预埋螺栓套管采用独立固定架固定, 根据基础布置图及现场条件, 在原厂房及旧设备控制基础上布设基础施工专用的独立控制网, 并设基准点组。独立固定架须稳定、牢固, 保证在施工过程中不发生位移, 不干涉设备的安装, 在固定架上精准定线、刻点, 放样预埋件的位置。基础施工完成后, 对结构各部位及预埋件进行竣工效核, 确认位移偏差在允许误差范围内。

2.2 平面控制网和高程基准点组的建立

2.2.1 连铸机生产线

一般由钢包回转台、中罐车及烘烤站、结晶器及振动台架、扇形段、拉矫机、切割机、引锭杆及脱引装置、输送辊道、液压、润滑站及管道、水冷却系统、电气供电及自动化控制系统等工艺设备组成。设备安装前应根据设备图纸和甲方提供的各永久基准点、线进行所安装设备临时基准线的放线工作, 并进行设备基础有关尺寸的检验工作。

2.2.2 永久性基准点的设定

采用钢制标高基准点, 将其牢固埋设于基础表面的基准标高, 测出每个基准点的标高, 并标注清楚, 作为安装设备时测量设备标高的依据。各临时标板采用100mm×200mm的钢板用膨胀螺栓固定, 标点用醒目的油漆标出。然后, 选择合适的位置建立纵横向永久基准线及各主要平面标高基准点, 并设置永久性基准点和永久性标高标志。永久性基准点和永久性标高标志的布置图中个基准线说明见图1。

2.2.3 预埋件的定位放样

1) 涉及固定支架, 在基础垫层施工的过程中, 按照设计要求及施工方案, 应将预埋件放置在垫层内, 选择固定支架固定。完成垫层后, 在垫层上方投测固定支架的位置、放样模板线及相关的中心线、辅助线等。

2) 螺栓放样与中心线的投测, 在实测前, 先用设备的安装图纸与土建施工的图纸复核, 如果尺寸无误方可施工放样、检查效核, 并注明个预埋件的标高及控制尺寸、螺栓数量、规格, 确保基础浇筑后的尺寸在螺栓上做出标记、注明。

3) 安装检测, 预埋件埋设完成后, 给予初步的固定, 接着安装检测所有的埋件, 全部埋件均必须达到安装精度要求, 如有不符合, 均给予调整, 直至满足安装精度要求, 按照实际检测结果, 填写检测报告。

2.2.4 竣工测量

检查基础所埋设的全部主要及辅助基准线的基准点, 各设备安装平面的标高基准点是正确、牢固。检查各设备基础的外形尺寸、标高、中心线位置及地脚螺栓标高、螺纹长度、螺栓中心线位置及尺寸是否符合设计图纸要求。检查各设备防滑筋孔, 地脚螺栓孔及预埋钢板的位置、标高、形状和尺寸是否符合设计图纸要求。设备基础表面及锚固孔、防滑筋孔内应清洁, 必须清楚所有孔道内的脏物、砂浆、积水等, 并用压缩空气吹扫干净;整个基础的验收应有完整的记录及技术文件。

3 安装定位测量

3.1 施工程序

基础浇筑后按照土建的竣工资料及时进行效核, 实测各组预埋件的中心线和标高, 填写详细的竣工报告, 与允许误差进行比较, 应在允许误差范围内。如有超限必须立即反映, 以便及时采取补救措施, 以满足安装要求。按照测设控制网, 选择高精度经纬仪校定、投测连铸机的中心线, 利用水准仪测量底座预埋件的平整度, 以便调整设备。

3.2 建立安装控制网

为确保各机组简的中心线与垂直于平行的严格关系, 选择轴线网作为控制网, 埋设固定点与基础的周围作为辅助点, 建立固定的线板。应安装设备要求特殊的中心线, 为确保各竣工中心线、埋件间的复合性较好, 按照竣工成果、测量资料, 在允许误差的范围内, 按照矩形对角线相等的原理, 合理的调节主轴线部位, 最大程度地降低埋件的偏移误差, 减少了安装累积误差。

3.3 设备安装测量

设备进场后, 按照设备厂家提供的图纸, 效核安装尺寸是否与图纸一致, 根据对效核结果进行螺栓组的固定, 待预埋螺栓固定后, 加强竣工检查, 严格地控制螺栓偏差。同时放样安装中心线, 安装中心线用于控制设备初始就位和初步调整, 一般采用的设备采用主轴线固定钢丝的方法, 如果视线开阔可架设经纬仪与安装中心线上, 协助设备的精密就位, 同时采用高等级的水准仪控制设备的水平度, 该项工作要往复数次, 直到完成精密调校后, 若各项指标均满足安装精度要求, 应给予最后的检测, 填写检测报告, 竣工报告。

4 结语

设备安装基础放样及施工定位测量, 因设备的不同及测量的方法也有所不同, 测量工作的关键是要了解设备运行时的基本流程和主要工艺要求, 在精度上尽可能地利用测量仪器可能达到的精度, 经过多次推算, 前期工序尽可能给后期流出一定的精度空间, 减小累积误差, 只要在精度范围内选择辅助工具达到提高精度要求, 确保设备在安装的过程中满足使用要求。

参考文献

[1]魏玉明, 孔令杰, 党星海.大型设备预埋件定位测量技术[J].施工技术, 2012, 41 (9) :104-105.

[2]吕传景, 黄桂平, 隋杰明.某基地厂房埋件精密安装测量[J].施工技术, 2012, 41 (9) :99-103.

[3]GB50231-1998机械设备安装工程施工及验收规范[S].

RTK的点放样和曲线放样研究 篇2

1利用RTK进行点放样

RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术, 实时动态定位 (RTK) 系统由基准站和流动站组成, 建立无线数据通讯是实时动态测量的保证, 其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点, 安置一台接收机作为参考站, 对卫星进行连续观测, 流动站上的接收机在接收卫星信号的同时, 通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据, 随即计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况, 根据待测点的精度指标, 确定观测时间, 从而减少冗余观测, 提高工作效率。

建筑物的形状和大小是通过其特征点在实地上表示出来的。如建筑物的中心、四个角点、转折点等。因此点放样是建筑物和构筑物放样的基础。用RTK进行点位放样同传统放样一样, 需要两个以上的控制点, 但不同的是传统的方法是通过距离或方向来放样定点, 或用全站仪用两点定向后放样定点, 而RTK是用2~3个控制点进行点校正, 就可在无光学通视 (电磁波通视) 的条件下进行点位的放样, 塔凭借作业自动化、集成化程度高, 测绘功能强大, 定位精度高, 数据安全可靠, 没有误差积累, 数据处理能力强和大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬运次数的优势, 使得传统测量放样方法无法与之相比。但是使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系, 对于短边, 其相对关系较难满足。在放样的同时, 需要特别注意测量点位的收敛精度, 在点位精度收敛高的情况下, 用RTK进行规划放线一般能满足要求。并且, GPS-RTK除了具备上述优点之外, 其自身也存在局限性, 放样时在点位收敛精度不高的情况下, 强制测量则有可能带来较大的点位误差。比如其受天空环境影响和卫星状况限制, 或者作业半径比标称距离小、数据链传输受干扰和限制;受GPS接收机上方遮挡物的限制;另外还有可能出现高程异常现象;精度和稳定性仍旧存在问题。其中造成误差的来源有以下几个方面:1.1 GPS-RTK点位放样具有不确定度

不确定度在测量中表现为获得的坐标测量值与相应的真实坐标值的差值。点位放样时, 用户直接根据设计坐标进行标定, 但GPS仪器并非直接利用坐标而是通过伪距、时间、相位等要素, 利用距离交会原理, 在机器内部通过计算将结果显示出来, 其不确定度指标只能用合成标准不确定度进行评定。放样点位的误差表现为点位的实际坐标与设计坐标的偏离情况, 此时的不确定度也可以理解为由于定位瞬间各卫星空间位置的不确定度、距离测量的不确定度、求解过程的不确定度的综合影响。

1.2测站

与测站有关的误差包括天线相位中心变化、多径误差、信号干扰和气象因素影响等, 这些因素都可影响GPS-RTK在三维坐标放样中的精度。例如:当采用同类型GPS接收机和同型号GPS天线进行观测时, 两个GPS天线相位中心在高程方向上偏差之差在1mm之内, 当采用不同类型GPS接收机、或不同型号GPS天线进行高精度变形监测时, 两个GPS天线相位中心在高程方向上偏差之差在5-12mm左右, 应顾及GPS天线相位中心在高程方向上偏差的影响。

1.3距离

与距离有关的误差包括轨道误差、电离层误差和对流层误差。电离层误差、对流层误差同信号传播有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大, RTK的有效作业半径是有限的 (一般为12km内) 。

针对以上误差的来源, 采取相应减弱误差的措施:

由于来源、方位、角度、强度、远近等因素在现场具有极强的随机性, 导致其无法进行定量描述或施加改正数, 因此, 只能采取措施或刻意回避强影响因素以削弱放样成果的不确定度。具体应该做到:

1.3.1基准站应避免选择在无线电干扰强烈的地区, 包括反射面和发射源。RTK基准站初始化后, 必须到另外的点位 (已知点或前期放样的点位) 进行检核, 最好位于远方端点。在进行测量时, 基准站要选择在比较中心、位置空旷开阔的至高点上, 且周围无磁场的影响, 这样流动站接收的信号好。

1.3.2基准站尽量选择测段中部高地, 可避免因距离过大或失锁带来的精度降低或重新初始化的不足。

1.3.3注意更换投影带, 改变抵偿水准面区域附近的基准站设置, 尽量在同一系统下工作, 可减少坐标换算误差。

1.3.4移动站遇到大范围密林、长的桥洞、密集的楼群等, 应尽量绕行或快速穿过, 避免断链。

2 RTK进行点放样的仪器参数设置

本次利用RTK进行点放样采用的仪器为中海达V8型, 界址点测量和曲线放样也使用该款同型号仪器。

2.1测前准备:获取2~3个控制点的坐标 (如果没有已知数据可用静态GPS先进行控制测量。本次试验为用静态GPS进行控制测量得到的坐标值) , 解算或用相关软件求出放样点的坐标, 检查仪器是否能正常使用。

2.2基站的架设:将基准站架设在较空旷的地方 (附近无高大建筑物或高压电线等) , 然后开启基准站主机, 等到主机连上服务器后在打开手簿。

2.3建立新工程:点击“项目”图标, 进入项目设置界面, 点击“新建”图标, 进入输入界面, 输入完以后, 点击图标。

2.4设置转换参数:点击菜单“参数”进入参数设置界面后, 首先设置椭球, 源椭球为默认的“WGS-84”, 当地椭球则要视工程情况来定, 我国一般使用的椭球有两种, 一为“北京54”, 一为“国家80”工程要求用哪个就选哪个 (本次试验选用的是“北京54”) , 点击框后面的下拉小箭头选择。

再设置投影, 方法为:点击屏幕上“投影”, 界面显示了“投影方法”以及一些投影参数。因为工程测量一般常用高斯投影, 所以本实验选用“三度带”, 选择好投影方法后, 接着要修改的是“中央子午线”, 修改方法是双击中央子午线的值, 输入测区的概略中央子午线值——因为这次实验是在学校进行, 所以该处输入当地的概略中央子午线值“114:00:00.00000E”。

最后设置好投影参数后, 将椭球转换、平面转换、高程拟合全设为无。

设置方法都是点击“转换模型”框右边的下拉小箭头进行选择, 选择完后, 点击界面按钮, 再点击弹出窗口的“OK”, 点击界面右上角退出5、参数设置:连接并设置基准站主机:GIS+手簿和基准站主机使用蓝牙连接, 并在连接后对基准站主机进行设置。

连接主机:点击屏幕右下的“连接GPS”按钮, 接着进入设置参数界面, 检查好参数没有问题了之后, 点击屏幕右下角的“连接”按钮, 进入蓝牙搜索界面, 点击界面“搜索”按钮, 直到屏幕上出现将要连接的RTK基站 (已经架好并已开机) 的机身码后, 点击“停止”, 再点选好要连的机身号, 让蓝色选择条选到要连的机身号上, 再点击“连接”。

设置基准站:点击左上角“接收机信息”按钮, 在下拉菜单里点选“设置基准站”, 进入设置基准站界面, 点击“”按钮, 画面跳入采集界面, 当屏幕右下角文字变成“开始”时, 点击屏幕右上角的“”按钮;接着点击画面上的“数据链”按钮, 进入数据链设置界面:有三种模式可选一为内置电台, 二为内置网络, 三为外部数据链, 本次实验选用的是“内置网络”, 设置服务器并修改分组号和小组号 (其中:组号为七位后三位不得大于255, 小组号为三位, 也不得大于255) , 设置好数据链后, 点击“其他”按钮, 进入其他设置界面, 本次试验差分模式选RTK, 电文格式选CMR, 高度截止角选12度;最后设置好后点右下角的“确定”按钮并断开与基准站的蓝牙连接。

连接并设置基准站主机:设置移动站, 用手簿连接移动站, 连接方法与连接基准站一样, 连接成功后, 点击左上角的下拉菜单, 选择设置移动站, 进入移动站设置界面, 其要设置的参数与基站保持一致, 否则移动站无法工作。

3利用RTK进行曲线放样

公路、铁路、渠道、输电线以及其他管道工程都属于线型工程, 他们的中线通称为线路。这些线路实际上是由空间的直线段和曲线段组合而成。在线路方向发生变化的地段, 连接转向处的曲线称为平曲线。平曲线有圆曲线和缓和曲线两种。圆曲线是有一定曲率半径的圆弧。

圆曲线放样时, 首先放样曲线主要点, 即ZY (直圆点) 、QZ (曲中点) 、YZ (圆直点) 。α为交点JD上实地测出的偏角, 圆曲线半径由设计给出。

一般方法是根据曲线要素放样出曲线主点, 再用已放样出的主点放样出其他点, 由于放样时是依据已放样的主点, 这样容易造成误差的累积。

常规仪器主点测设时, 将经纬仪置于交点JD上, 以线路方向定向, 即自JD起沿两切线方向分别量出切线长T, 即可定出曲线起点ZY和终点YZ, 然后在交点上后视点ZY (或YZ) , 拨 (180°-α) /2角, 得分角线方向, 沿此方向量出外矢距E, 即得曲线中点QZ。在将仪器架设在ZY (或YZ) 用极坐标法或偏角法进行曲线的详细放样。

4结语

通过本论文的研究, 介绍了在测量工作中RTK用于工程放样和界址点位测量, 其精能满足相关规范的精度要求。随着GPS接收机数据传输能力的增强, 数据的稳健性, 抗干扰性水平和软件水平的提高, 相信本论文中提到的不足之处在不久的将来会得到改善, 那样会使得RTK技术将在和工程放样和地籍测量及其他领域得到更广阔的应用。GPS RTK技术己经在测量和工程界产生了重大变革, 带来了空前的高效率。

摘要：RTK测量标称精度提供的是基准站与放样点间边长的相对精度, 而在控制测量、工程放样、地形图施测工作中, 用户更关心的是点位精度、点与点之间的边长精度。并且凭借RTK相对于传统测量的精度高、高效益、高效率、全天候的优势, 它被广泛的应用于工程测量, 地形图测绘当中, 因此, 如何准确获取RTK测量点位精度以及点间边长精度, 对指导如何应用RTK进行测量、进行成果质量控制及降低测量外业所需的成本有着重要的意义。

关键词：RTK,点放样,曲线放样

参考文献

[1]马捷.提高GPS RTK测点精度和可靠性的探讨[J].中州煤炭, 2003, (140)

[2]杨宁.浅析GPS RTK误差来源及减弱误差的方法[J].科技信息, 2009

[3]陈立春, 李巍.浅谈公路工程施工测量放样[J].中国水运 (下半月) , 2009, 05:16-19

[4]胡必波, 颜旭贤.基于RTK全站仪放样应用及精度分析[J].华章, 2011, 32:23-25

[5]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 2002.

[6]詹长根.地籍测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 2001.

天圆地方放样原理研究 篇3

在管件设备制造技术中, 经常会遇到方管与圆管的连接问题, 人们常把方管与圆管的连接部分称为方圆变径管, 俗称“天圆地方”。这种结构被广泛应用于圆断面与矩形断面的风管与设备间的连接, 如圆通风管与风机出口、空调机组与风机进口等场合的连接。如何对天圆地方钣金件进行放样, 是工程中经常遇到的问题[1,2]。本文提出了一种针对天圆地方钣金件的放样方法, 并通过一个具体实例来展示放样过程。该方法利用确定的几何计算步骤得出所需放样尺寸数据, 根据此数据作出天圆地方放样图, 其特点是用小圆弧代替整体圆弧。

1天圆地方放样基本原理

天圆地方按照其连接的方管和圆管之间的相对位置, 分为正心方圆变径管和偏心方圆变径管[3]。上、下底面中心的连线垂直于两底面的变径管称为正心方圆变径管, 上、下底面中心的连线不垂直于两底面的变径管称为偏心方圆变径管。本文着重介绍正心的天圆地方, 其放样的基本思路及其放样过程如下:将天圆地方中上、下两个面 (即所谓天圆地方的“圆”和“方”) 中面积较小的面的几何形状投影到另一个面上, 把圆面分成若干等份, 将圆上各等份点与对应的矩形角点依次相连, 形成若干个小三角形。已知圆面的半径、矩形面的长、宽和天圆地方的高, 利用三角学、几何学知识计算出放样过程中需要的尺寸, 包括侧面连线及其投影长、斜高、等分弦长。做放样图时, 做出矩形的一条边长, 再从这条边的中点出发, 做出这条边所在侧面的斜高, 然后从斜高的另一端出发, 以对应弦长为半径作圆弧, 同时以画出的矩形边的一侧端点为圆心作圆弧 (该圆弧的半径已经算出) , 两圆弧交于一点, 这点就是天圆地方的“圆”上的一个点, 同样的方法做出其它各点。由于对称性, 这条矩形边的另外一侧情况和前面的做法完全一样, 同样可以确定矩形其它各边和与之对应的圆弧上的点, 最后把矩形各边和做出的点顺次相连, 就得出了我们所需要的放样图。这种方法其实是一种用所做出的点的连线代替天圆地方的“圆”的平面展开图, 是一种近似表达, 当然这种方法实际操作中在圆上所取的点越多, 所得到的结果就越精确。

2放样实例

2.1 天圆地方形状

这里取天圆地方的尺寸如下:一端是Φ400mm的圆口, 一端是长800mm、宽600mm的矩形口, 高为500mm。其形状见图1。

本例中, 将天圆地方的圆面12等分, 在圆上产生12个等分点, 以一个90o的范围来说, 起止共4个点, 这4个点和相对应的“地方”的一个角点的立体空间距离的求得, 就是作天圆地方展开图的关键[4]。先求出矩形角点与对应圆上等分点连线的空间距离在矩形投影面上的投影长, 再利用投影长与天圆地方的高求出各角点到等分点连线空间实长, 并同时求出圆上任意两个相邻等分点间的弦长, 用求得的空间连线实长与圆上两个相邻等分点间的弦长作展开图。

2.2 放样步骤

(1) 将天圆地方圆面投影到矩形底面上, 见图2。这里是圆P′投影到底面ABCD上, 投影为圆P, 把圆P′分为12等分, 等分点为P1′、P2′、P3′、P4′、P5′、P6′、P7′、P8′、P9′、P10′、P11′、P12′, 各等分点在底面对应的投影为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12, 连接BP1′、BP2′、BP3′、BP4′、CP4′、CP5′、CP6′、CP7′、DP7′、DP8′、DP9′、DP10′、AP10′、AP11′、AP12′、AP1′, 同时连接P1P1′、P2P2′、P3P3′、P4P4′、BP1、BP2、BP3、BP4、EP1、EP1′ (点E是AB的中点) 、GP7′ (点G是CD的中点) 。

(2) 为了计算方便, 把圆面投影后底面的图形拿出来, 见图3。连接圆心P与圆上各等分点, 并且顺次连接圆上各等分点, 分别连接点A、点B、点C、点D与其正对的4个圆弧上的等分点, 连接PB、PE、PF, 点F是BC的中点。

(3) 计算放样所需的尺寸, 已知底面边长AB=CD=800mm, AD=BC=600mm, 圆P和圆P′直径为400mm, 天圆地方高P1P1′=P2P2′=P3P3′=P4P4′=500mm, EP1=PE-PP1=300-200=100mm, FP4=PF-PP4=400-200=200mm, 运用三角学知识:在ΔBEP1中:

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同样在ΔBFP4中:

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在ΔPP1P2中:

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那么弦长P1P2=P2P3=P3P4=103.5mm, 圆P′上对应弦长也为103.5mm。

在ΔPBF中:

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undefinedmm。

在ΔPBP3中:

∠BPP3=∠BPF-∠P3PP4=36.9o-30o=6.9o。

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在ΔPBP2中:

∠BPP2=∠P2PP3-∠BPP3=30o-6.9o=23.1o。

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由于对称性, AP1=BP1=412.3mm, AP12=BP2=325.6mm, AP11=BP3=302.4mm, AP10=BP4=360.6mm, CP4=BP4=360.6mm, CP5=BP3=302.4mm, CP6=BP2=325.6mm, CP7=BP1=412.3mm, DP7=CP7=412.3mm, DP8=CP6=325.6mm, DP9=CP5=302.4mm, DP10=CP4=360.6mm, 这样, 各投影的长度就计算出来了。

如图2, 在直角ΔEP1P1′中, undefinedmm;

在直角ΔBP1P1′中, undefinedmm;

在直角ΔBP2P2′中, undefinedmm;

在直角ΔBP3P3′中, undefinedmm;

在直角ΔBP4P4′中, undefinedmm。

根据对称性, EP1′=GP7′=509.9mm, AP1′=BP1′=648.1mm, AP12′=BP2′=596.7mm, AP11′=BP3′=584.3mm, AP10′=BP4′=616.5mm, CP4′=BP4′=616.5mm, CP5′=BP3′=584.3mm, CP6′=BP2′=596.7mm, CP7′=BP1′=648.1mm, DP7′=CP7′=648.1mm, DP8′=CP6′=596.7mm, DP9′=CP5′=584.3mm, DP10′=CP4′=616.5mm, 放样需要的尺寸就都求出来了。

(4) 画展开图, 作AB=800mm, 从AB的中点E作AB的垂线EP1′=509.9mm, 以点P1′为圆心、半径为P1′P2′=103.5mm作圆弧, 同时以点B为圆心、半径为BP2′=596.7mm作圆弧, 两弧交于一点P2′;同样以点P2′圆心、半径P2′P3′=103.5mm作圆弧, 与以点B为圆心、半径为BP3′=584.3mm作的圆弧交于一点P3′;以点P3′为圆心、半径为P3′P4′=103.5mm作圆弧, 与以点B为圆心、半径为BP4′=616.5mm作的圆弧交于一点P4′;以点B为圆心、半径为BC=600mm作圆弧, 与以点P4′为圆心、半径为CP4′=616.5mm作的圆弧交于一点C, 连接BC;以点P4′为圆心、半径为P4′P5′=103.5mm作圆弧, 与以点C为圆心、半径为CP5′=584.3mm作的圆弧交于一点P5′, 同样方法作出点P6′和点P7′;以点C为圆心、半径为CG=400mm作圆弧, 与以点P7′为圆心、半径为GP7′=509.9mm作的圆弧交于一点G, 连接CG, GP7′。根据对称性, 作出另一侧的点P7′、P8′、P9′、P10′、P11′、P12′、D、G, 同样连接AD、DG、GP7′, 用光滑的曲线将点P1′、P2′、P3′、P4′、P5′、P6′、P7′顺次连接, 将另一侧点P7′、P8′、P9′、P10′、P11′、P12′、P1′也顺次连接。

(5) 将刚才的作图过程在坯料上画出来, 得出放样所需的坯料形状, 见图4。沿画出的轮廓线切割下来, 按照所需形状经过打磨, 使两侧的线GP7′重合后焊接, 再进行修整, 就是所需的天圆地方了, 将其一端与Φ400mm的圆管连接, 一端与长800mm、宽600mm的矩形管连接, 起到了变径的作用。

3结束语

本文对天圆地方的放样原理进行了探讨, 通过具体实例详细介绍了放样过程, 直观地看到了展开图, 计算过程主要运用了三角学方面的知识, 为天圆地方的制造从理论上提供了一种方法。应用数学计算方法直接在工件坯料上划线下料, 具有占地少、数据准确、下料精度高、低耗、高效的优点[5]。

参考文献

[1]刘萍华.基于SolidWorks的钣金件立体展开放样[J].现代制造工程, 2007 (10) :61-62.

[2]叶林, 徐爱莉, 李学义.天圆地方变形接头展开法的探讨[J].山东机械, 1996 (1) :51-52.

[3]许镇, 穆浩志.“天圆地方”变形接头展开的CAD[J].天津理工学院学报, 1997 (1) :18-19.

[4]苟在彦, 孙东明, 王新建.异型过渡接头三维实体作图及编程建模研究[J].机械工程师, 2007 (6) :8-10.

算画结合快速准确地放样 篇4

关键词：计算,展开,放样

在通风系统施工中, 往往有大量的放大样工作。常见的作法有两种:一是采用以往积累地经验, 用尺规作图的方法进行放样;另一种是利用三角函数的原理, 用推理出来的计算公式进行放样。这两种方法, 第一种受施工现场作业面影响较大, 且误差较大;而第二种方法对有的放样对象则难以实现。经过实践, 本人总结出一套算画结合的方法进行放样, 集合了上述两种放样方式的优点, 能够实现快速准确地实现放样作业。

在实际放样工作中, 有的地方用计算的方法比较方便, 有的地方用尺规作图的方法比较方便, 所谓算画结合, 就是指对于一个放样对象, 计算方便的地方用计算的方法, 尺规作图方便的地方用尺规作图的方法, 两者结合, 进行放样。

下面, 以一个斜截大小头为例, 说明算画结合的放样方法的实现过程。

先确定总体思路:

首先, 把斜截大小头当成普通大小头绘出展开后的扇形轮廓。

其次, 该大小头的大头水平投影圆适当等分, 并对已算出的扇形角度进行同样等分, 计算出等分后的角度所对应的弦长, 再用依次以该弦长为半径, 在该扇形上划弧, 即可准确地将扇形的大弧同样等分。

第三步, 由扇形圆心向各等分点引线并找出斜截大小头的小头各点在这些线上的位置点, 连点成线即可确定出斜截大小头的展开图形了。

如图所示, 先作出大小头的大头水平投影圆。然后, 将圆进行十二等分。在图中大写字母表示点位, 小写字母表示尺寸。

第一步, 先将斜截大小头当成普通大小头, 绘出展开后的扇形轮廓。我们知道, 以O为圆心, 分别以r和r’半径画弧, 该大小头展开后的扇形就在这两条弧之间。我们要确定扇形大弧的长度, 简单的方法就是计算出该弧所对应的弦长, 然后, 以V点为圆心, 以弦长为半径画弧, 与弧V H的交于H点, 则弧V H就是所求的弧。然后, 连接OH点, 与UG交于G点, 则由弧VH、UG、线段G H、U V所围成的图形, 就是该斜截大小头对应的普通大小头展开后的扇形。

因此, 在这一步中, 关键是计算展开后扇形的弧对应的弦长 (由于大小弧的对应关系, 无论计算哪个弧, 结果都是一样的) 。

我们知道, 大小头大圆的周长就是展开后扇形的大弧长, 因此, 有:

可以计算出展开后扇形角度:

再根据正弦定理, 可得:

由于OV=r′

则弦长:

现在, 再计算出r’的值, 弦长就确定了。

由于:

由此, 如前所述, 即可作出大小头展开后的扇形。

第二步, 从F点开始, 将该大小头的大头水平投影圆进行十二等分, 每个等分点的弦长可根据余弦定理求得如下:

从投影圆的等分点向大小头的侧视图引垂线。连接O与各个垂足, 与斜截大小头的斜线分别相交于J、K、L、S、W点。

同样, 可用余弦定理求得对扇形进行同样等分的弦长如下:

再用依次以c为半径, 在该扇形上划弧, 即可准确地将扇形的大弧同样等分。

第三步, 连接扇形各等分点与O点。然后, 以O为圆心, 以OJ、OK、OL、OS、OW为半径画弧, 分别与扇形各等分点与O点的连线相交。依次连结这些点, 所组成的曲线就是斜截大小头展开后的小头的形状。

至此, 由曲线G U、弧V H、线段G H、U V所组成的图形, 就是斜截大小头展开后的平面图。

对于不同的放样对象, 计算在放样工作中所占的比重不同, 有的计算工作量大, 有的作图工作量大, 这需要在工作中进行总结, 找出简单易行的办法。

目前, 在建设领域已经普遍使用了电脑及A u t o C A D制图软件, 在这两个先进工具的协助下, 放样工作更加简单, 只需要在A u t o C A D按实际尺寸进行绘制, 甚至可以脱离计算器, 而直接取得需要的数据。

参考文献

[1]吴耀伟.暖通施工技术[M].中国建筑工业出版社, 2005.

基础放样 篇5

高速公路的设计图纸上, 我们可以借助设计院给我们的现有的坐标在Auto CAD绘图求未知的坐标。它的方便之处在于通过绘, 可以更明了准确形象的提取施工放样坐标。在实际施工现场根据施工要求及放样需求, 通过在Auto CAD上绘图, 结合结构尺寸与道路中心线夹角绘制后, 直接在Auto CAD绘图上提取施工放样坐标。现就Auto CAD绘制方法结合在商周高速六标实践进行阐述:

1 先绘制出道路线形在Auto CAD上的大样图

该标段起至桩号为:K148+500~K158+500共10Km, 线形是由三个大半径圆曲线和91.859m长的直线段组成, 分别是K148+500~K150+402.509段半径8030.413m;K150+402.509~K155+421.264段半径5500m;K155+421.264~K158+408.141段半径8500m;K155+408.141~K158+500段为直线段。在不同的曲线上任意找四个整桩点的坐标, 两两相连既是该曲线所在圆的两个弦, 有几何圆推论“ (2) 弦的垂直平分线经过圆心, 并且平分弦所对的两条弧”可以找到该曲线圆的圆心。在Auto CAD做出两个弦的垂直平分线时, 线型要选射线更方便, 两射线相交便是圆心。有圆心有半径就可以轻松绘出该圆, 找到所在圆上的曲线, 依次绘制道路线形大样图。

2 绘制所求桩号中心点所在位置, 提取坐标

在设计图纸上, 结构物甚多, 但通道涵洞只给出中心桩号和与道路中心线的夹角。

没有给出坐标, 这样要根据所求中心桩号在Auto CAD绘制出该点的位置, 提取坐标。比如K151+975通道, 夹角为40度。975桩号不在正桩号上没有坐标, 要绘制出975的位置, 975在970与980之间, 如果只绘制两点后连线取中提取点是不对的, 那是弦上点坐标不是圆曲线上的点坐标。假设970为A点、980为B点、975为C点、该曲线所在圆的圆心为O, 绘制出线段AO、BO, 所要绘制的C点与O相连, 应该是AO=BO=CO, 则旋转AO或BO, 求出C点位置。这样要首先知道要旋转的角度, 弧AC所对应的圆心角为= (975-970) / (2*π*5500) *360°, 当然旋转后C点一定在A、B所在曲线中间, 如果在外说明方向转反了, 在命令栏中要旋转角度前加上“-”负号进行旋转, 这样就绘制出要求桩号的C点。直接提取C点的坐标, 其它要求的中桩坐标用相同的步骤逐一绘制、提取其坐标。

3 绘制施工放样图, 提取施工放样点坐标进行放样

施工前放样, 把要放样所需的点在Auto CAD上绘制出来, 提取出放样点的坐标。绘制时要注意一点的是, 夹角的确定, 不能把夹角绘制成相反的方向, 要认清道路中心线方向和通道涵洞中心轴线夹角方向。

大、中桥施工放样坐标的提取, 也要先把要放样所需的点在Auto CAD上绘制出来, 提取出放样点的坐标。大、中桥只有桩基中心点坐标, 桩基、立柱和盖梁的施工放样可以依据所给的坐标来控制放样施工。盖梁上支座垫石的位置放样是比较复杂和不可忽视的, 怎样利用Auto CAD绘制支座垫石放样位置来提取放样位置点坐标, 其实用Auto CAD是相当简单的。在Auto CAD的界面上, 先绘制出基桩点位置 (这些点坐标图纸都有, 直接输入找到基桩点位置即可) , 连接一排基桩点成一线既是盖梁中心轴线, 依据设计图纸的结构尺寸绘制盖梁平面布置图, 视图纸支座垫石布置示意图的设计尺寸, 先计算好绘制时一块盖梁上要安装的数量、每块之间和每排之间的间距, 绘制支座垫石布置示意图, 提取放样用点的坐标。

4 提取坐标施工放样

以上只是举例说明, 怎样利用Auto CAD绘图求坐标。在施工过程中, 无论是设计原来就有的还是因为其它原因而作出的设计变更, 都可以根据施工放样的需要, 依据设计图纸和设计变更后的方案, 在AutoCAD上绘制施工放样图提取需要的放样点坐标。

在施工放样过程中应注意的是, 利用Auto CAD绘图提取的放样点坐标是大地坐标系中的坐标, 全站仪放样是要按照设计图纸把设计的线形或结构展现到地面上。这就要谈到高斯投影以及不同分区后进行调整的修正系数。高斯投影:它是一种横轴等角切圆柱投影。它把地球视为球体, 假想一个平面卷成一个横圆柱面并把它套在球体外面, 使横轴圆柱的轴心通过球的中心, 球面上一根子午线与横轴圆柱面相切。这样, 该子午线在圆柱面上的投影为一直线, 赤道面与圆柱面的交线是一条与该子午线投影垂直的直线。将横圆柱面展开成平面, 由这两条正交直线就构成高斯———克吕格平面直角坐标系。为减少投影变形, 高斯———克吕格投影分为3o带和6o带投影。

高斯———克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面, 并与设定的中央经线相切。

高斯———克吕格投影分带规定:该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础, 为控制变形, 采用分带投影的方法, 在比例尺1∶2.5万~1∶50万图上采用6o分带, 对比例尺为1∶1万及大于1∶1万的图采用3o分带。

我国规定将各带纵坐标轴西移500公里, 即将所有y值加上500公里, 坐标值前再加各带带号以18带为例, 原坐标值为y=243353.

5 m, 西移后为y=743353.5, 加带号通用坐标为y=18743353.5。

由于高斯投影现象的存在, 在不同的分区要有不同的修正系数进行修正。这样利用Auto CAD绘图求得到的坐标, 在输入全站仪修正后实际放样的点 (当然全站仪自身要调整的棱镜系数、户外温度等根据实际情况定) , 才能准确无误的按照设计图纸进行施工。

综上所述, 结合自身在施工过程中的实践, 用全站仪输入坐标放样精确便利, 通过放样过程中计算未知放样点坐标遇到这样那样的问题。使用CASIOfx-4500或CASIOfx-4800计算器进行编程计算, 存在一系列的问题, 在使用Auto CAD绘图求坐标后, 对在施工过程中求需放未知点坐标的准确性、放样的精确性得以肯定。就此个人的一些见解能给大家带来一点有用之处。

5 结语

计算机的普及和发展, 实现了大容量和高速运算, 为auto CAD的应用提供了便利。在auto CAD软件中, 可直接调用各种工程放样程序。本文结合自已的工作体会, 总结了Auto CAD在坐标放样的应用, 并结合一些工作中的实例作了简略的阐述。

摘要：高速公路施工过程中, 路中心线位置布设、结构物位置精确定位是施工的前提。为提高放样的精确度和效率, 我们大都利用全站仪进行放样施工, 通过全站仪建站输入坐标进行放样。

道路中线放样施工测量精度研究 篇6

道路定测阶段测量的主要工作包括定线测量、中桩测量及线路纵、横断面测量。其中, 定线测量和中桩测量合称为中线测量。

道路中线放样的主要任务是通过直线和曲线的测设, 将道路中线的平面位置测设标定在实地上, 并测定路线的实际里程。其作用体现在以下两方面:设计测量 (即勘测) 阶段主要为公路设计提供依据;施工测量 (即恢复定线) 阶段主要是根据设计资料, 把中线位置重新敷设到地面上, 供施工之用。

路线中线敷设可采用极坐标法、GPS-RTK法、链距法、偏角法、支距法等方法进行, 高速、一级、二级公路宜采用极坐标法、GPS-RTK法, 直线段可采用链距法, 但链距长度不应超过200m。

1 道路中线放样

1.1 全站仪极坐标法

全站仪极坐标法就是根据中线点与控制点之间的极坐标关系, 利用全站仪 (或类似仪器设备) 直接放样道路中线点。

已知P为公路中线点, 线路坐标为 (XP, YP) ;A, B为控制点, 相应线路坐标分别为 (XA, YA) , (XB, YB) , P点与A点的极坐标关系用A点到P点的距离SAP、坐标方位角αAP表示, 即:

这种方法一般可使用全站仪采用坐标放样功能直接放样, 是在道路施工测量过程中最常采用的方法。长期以来, 极坐标法放样主要采用经纬仪配合钢尺作业, 由于钢尺量距受地形条件影响较大, 尤其在距离较长时, 量距工作量大, 效率低, 而且很难保证量距精度, 因而用钢尺进行极坐标法放样只能适应于放样点较近且便于量距的地方。因为全站仪都有坐标放样的功能, 用全站仪按极坐标法放样更为方便。

1.2 GPS-RTK坐标法

目前的RTK技术产品一般都具有线路坐标计算程序、坐标放样等功能。当把线型数据输入到GPS-RTK手持机中后, 即可利用待放中桩里程实时计算各中桩线路坐标。如果不具备相应功能, 把事先计算好的全线中桩线路坐标传输到手持机中也是一个不错的办法。为了方便加桩, 最好按1m间隔计算中桩坐标;另外, 应把线路坐标转换成GPS-RTK手持机能够识别的格式。

由于GPS测量时采用WGS-84坐标系统, 而我们计算出的中桩坐标采用线路坐标系统。所以, 在实测前还应作坐标转换参数的计算, 以便把GPS测量结果自动转换到线路坐标系统。有了转换参数便可在野外进行道路测设工作

计算坐标转换参数时, 首先应确定采用哪些点进行转换参数的计算, 这些点最好同时具有线路坐标和WGS-84坐标, 若没有WGS-84坐标, 则可在野外利用RTK技术实时测得。然后再利用RTK手持机中自带的转换参数计算功能, 求解转换参数。

计算转换参数时, 若已对高程进行了高程拟合, 则在放样道路中线的同时还可实时得到各中桩的高程;即使在标定线路时仅考虑了平面位置, 也可利用实测数据采用动态拟合模型后处理各中桩高程。这种方法, 在中线测量的基础上, 可同时完成纵断面的测量, 极大地提高中线测量的功效。

2 结论

采用极坐标法、GPS RT'K方法敷设中线时, 应符合以下要求:

(1) 中桩钉好后宜测量并记录中桩的平面坐标, 测量值与设计坐标的差值应小于中桩测量的桩位限差。

(2) 可不设置交点桩而一次放出整桩与加桩, 亦可只放直、曲线上的控制桩, 其余桩可用链距法测定。

(3) 采用极坐标法时, 测站转移前, 应观测检查前、后相邻控制点间的角度和边长, 角度观测左角一测回, 测得的角度与计算角度互差应满足相应等级的测角精度要求。距离测量一测回, 其值与计算距离之差应满足相应等级的距离测量要求。测站转移后, 应对前一测站所放桩位重放1~2个桩点, 桩位精度应满足要求。采用支导线敷设少量中桩时, 支导线的边数不得超过3条, 其等级应与路线控制测量等级相同, 观测要求应符合规定, 并应与控制点闭合, 其坐标闭合差应小于7cm。

(4) 采用GPS—RTK方法时, 求取转换参数采用的控制点应涵盖整个放线段, 采用的控制点应大于4个, 流动站至基准站的距离应小于5km, 流动站至最近的高等级控制点应小于2km。并应利用另外一个控制点进行检查, 检查点的观测坐标与理论值之差应小于桩位检测之差的0.7倍。

摘要：为提高道路勘测定界过程中中线放样的精度, 本文结合不同的施工环境, 依据不同放样数据, 利用GPS-RTK和全站仪进行施工放样, 提高道路中线放样的精度的同时加速施工进程, 合理安排施工节奏。

关键词：道路中线放样,GPS-RTK,极坐标放样

参考文献

[1]鲁纯, 谭立萍.道路工程测量[M].北京邮电出版社.

[2]李生平.建筑工程测量[M].北京:高等教育出版社.

特殊塔脚加劲板的放样 篇7

输电线路铁塔主要通过塔脚板或者插入式角钢与基础进行连接, 因此塔脚板是铁塔至关重要的部件, 常见的塔脚板形式如图1, 目前常用的三维放样软件 (如TMA) 很方便的对其进行放样加工。在载荷比较大的转角或者终端塔, 经常采用图2所示的塔脚板形式, 现有的放样软件, 无论是李平一、TMA还是道亨三维软件都不能解决1#~8#加劲板的放样问题, 只能通过通用三维绘图软件进行绘制, 且不同塔型参数不同, 需重新绘制, 非常浪费时间。为缩短该类塔脚加劲板的放样时间, 提高放样精度, 本文通过总结并运用点坐标法推导出计算公式, 并用应用于加工过的实例。

1 问题分析

根据方塔的特性, 图2中所示的1#~8#, 可以简化成图3所示的斜八棱柱, 取其中一侧面A′B′BA, 棱柱的底面外接圆半径已知, 很容易计算出平行四边形边长AB的长度, 因此我们现在要解决的是如何求出∠A′AB。

2 问题求解

以棱柱下底面中心为直角坐标原点, 建立直角坐标系, 如图4。点A″~H″为棱柱上底面分别为A′~H′在下底面的投影。设八边形外接圆半径为r, 棱柱垂高为h, 铁塔坡度面角为α, 假设下底面的Z坐标值为0, 则易知棱柱上下底面各点坐标分别为:

如图5所示正楞台, ∠ACO=α, ∠ABO=α, AO⊥面BOC, AC⊥BC, 显然有

取棱柱中的两个侧面如图6, 根据两点坐标距离公式联立 (1) 式可得:

3 结论

运用以上公式, 通过500k V三姆线的SJT2、SJT3塔型的放样, 并经过三维绘图的验证, 结果完全一致。经加工组装验证后, 正确性得到保证。同时此公式的推导方法也可以运用在铁塔其余复杂角度的推导。

参考文献

[1]刘经国.铁塔计算放样讨论[J].河南电力.1989 (1) .

[2]架空送电线路杆塔结构设计规定 (DLT/5154-2002) .

[3]傅春蘅.高压输电线路铁塔结构设计几点分析[J].电力建设, 2003 (01) .