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全站仪在公路施工中的应用

伴随着工程技术的发展,全站仪在公路施工中的应用越来越普及,在公路测量的工作中,测角。中桩敷设以及高程联合测量都离不开全站仪。它在很大程度上提高了公路测量的效率。

  【关键词】全站仪;公路测量;应用
 
  一、引言
 
  首先,当我们进入公路施工现成后,我们需要对手里的资料进行复测。在符合监理要求的情况下,使用设计值进行施工测量。全站仪在测量的过程中扮演重要的角色。全站仪利用储存功能,把测量数据存入电子模块,
 
室内设计时我们可以把模块内的数据传输给计算机,然后运用计算机相应的软件把测量数据转变为相应的地形资料,提供计算机软件使用。这样做既能避免野外作业时手工记录,室内工作的时候在输入计算机相应的测量数
据的时候出现人工的错误,而其能够很大程度上节约时间。
 
  二、全站仪简介
 
  全站仪(全站型电子速测仪)是指在一个测站上能同时完成角度和距离测量,并且立即可以计算、显示出待定点的坐标与高程的仪器。由于全站仪一次观测即可自动获得水平角、竖直角和倾斜距离三种基本观测数据,而
且机内还具有较强的计算功能,测量时,仪器可以自动完成平距、高差、坐标增量的计算并显示在液晶屏上。配合电子记录手簿,可以实现自动记录、存储、输出测量成果,使测量工作大为简化,因而为全野外数字化测图
的实现创造了条件。目前,全站仪已广泛应用公路施工测量[1]。
 
  全站仪是由电子经纬仪、光电测距仪以及数据处理系统3个模块组成。一台全站仪,可以迅速的完成一个测量站所能完成的所有工作,例如自动测量距离,角度,高差,高程坐标以及放样等等方面的数据。
 
  全站仪可以分为分体式全站仪和整体式全站仪两种。分体式全站仪的电子经纬仪和对照头是分离的,不是一个整体,作业时对照头需要安装在电子经纬仪上,结束作业后需要分开装箱;而整体式全站仪是分体式全站仪
的改进型,对照头和电子经纬仪是一个整体,使用更为便捷。
 
  全站仪的结构原理如下:其上半部分包括测量的四大光电系统,即竖直角、水平补偿、测距、测角系统。器控制系统既是键盘指令,工作人员通过键入指令指挥全站仪进行测量工作并且进行数据处理。各个系统的交口
入口都是连接计算机的。全站仪的核心部分是微处理系统,它就像计算机的CPU,主要有寄存器系统(指令寄存器、缓冲寄存器和数据寄存器)、控制器和运算器组成。其主要的功能是根据键盘指令进行测量,检核以及
测量数据的传输、显示存储以及数据处理等工作,有效地保证测量工作的顺利完成[2]。外部设备的连接即输入输出装置,数据存储器则是存储测量结果的数据库,他是为了便于测量工作人员工作而设计的软件系统,在全
站仪的计算机中还存储这能够处理特征目的的测量数据。
 
  全站仪的主要特点就是测量的速度快、精度高、性能稳定、自动化程度高。它强大的功能可以完成多种测量工作,主要包括:放样测量、导线测量、对边测量、悬高测量、偏心测量、断面测量等。存储器可以存放各种
坐标数据,其存储的坐标数据可以作为后视坐标、放映坐标、测站坐标,同时其存储的坐标可以在在显示器上随时。全站仪还具有倾斜角补偿的功能,而其还具备视差计算程序,其在高精度测角中可以计算出视准差并自动
对方向改正[3]。全站仪可以通过接口实现与外部设备的双向信息传输。
 
  三、全站仪在公路施工中的应用
 
  1、施工平面控制点加密测量
 
  一般设计中提供的导线点间距都比较远,对施工来说很不方便,我们一般都要在设计点的基础上机型加密。加密的等级可以平延,但是都是根据国家标准。
 
  2、施工高程控制点加密测量
 
  当平面控制点与高程点重叠的时候,一般都是直接采用四等水准规范进行测量。由两边的设计高程向中间的加密点进行引测,按照复合水准路线方法平差后作为施工高程点。
 
  四、中桩的测设
 
  中桩是指线路中线上的桩点。中桩测设的任务就是将纸上定线的线路中线详细测设于地面上,即根据已测设的各控制桩,则没直线上和曲线上所有的里程桩和加桩。
 
  直线段的中校测设方法根据放线方法的不同而异。如果采用拨角法放线,可在拨角后延伸直线的同时测设出中校;如果采用支距法放线,则需将仪器安置在转点上,用全站仪照准下一转点,沿视线测设中校;如果用全
站仪、测距仪按极坐标法进行放线,则可先计算出所有里程桩和加桩的坐标,然后用极坐标法测设中桩[4]。
 
  置镜于转点照准前方另一转点,保持视准轴方向不变,跑点人员持单杆棱镜依次由近及远地,听从司镜者指挥沿两转点间的连线方向,立棱镜于加桩,司镜者将望远镜照准加桩处的棱镜,进行测距(含天顶距),测距的
要求同初测导线点间的加桩;转点间的公里桩、百米桩的测设,则需用跟踪测量法。
 
  五、使用全站仪放样注意事项
 
  我们在公路测量中使用全站仪进行测量时,不但要明确说明书里的注意事项,还要十分注意一下几点:
 
  (1)全站仪的对中、整平应该认真的进行,其中对中利用光学仪器进行对中,整平除了按照常规的方法进行以外,全站仪还配备有双轴倾斜传感器,其可以显示倾角,范围是±3,但是假若超限,仪器就不能工作。对
此,仰角较大时,水平转过来的角度测量值就会变小或者变大,这个时候我们应该调整角度到放样时需要的角度。放样点通常使用伸缩杆做为对中杆,在使用前应矫正园水准器,放样时,要瞄准中杆的最低处,从而保证放
样点的精度。
 
  (2)根据棱镜头安装位置的不同,棱镜常数有两种:一种是‘0’mm,第二种就是’-30’mm,在输棱镜常数的时候我们要注意。
 
  (3)公路测量时,我们要对每一个放样点的测量都要保证其精度,同时也要保证测量速度。测量中,我们要注意配合,注意每一个环节,并且我们要有放样点的内页计算以及校核的方案。根据公路工程的实际施工情
况以及施工要求,布置合理精度和密度的控制点,公路工程加密控制是二级导线的平延,以保证施工放样工作的顺利进行。
 
  (4)我们在公路测量的时候,不要随意的改变棱镜的高度。假若改变棱镜的高度,我们必须及时的用对讲机通知观测人员重新输入棱镜高值。在测量的过程中,棱镜的把持者最好每隔一段时间向观测人员报告一次棱
镜高值,防止出现错误。
 
  (5)应避免REC模块与具有强磁性的材料接触,如果接触了,则可能造成REC模块中的数据的消失。在测量过程中,为了预防失误,要将测量的结果记入到REC模块,除此之外,还应该用手工将测量资料再记录一
份。
 
  (6)在观测水准点也就是高程转点时,要严格将单杆棱镜的水准盒气泡居中。在对后视水准点进行观测后,应该立即对前视水准点进行观测,这样可以避免仪器下沉对高程测量的精确度造成影响。
 
  (7)在高程测量的过程中,如果采用的是将已知高程点作为测站点,并且量取仪器的高度时,量取仪器高的误差会对本测站所有测点的精确度产生影响。
 
  (8)在比较高等级的公路测设中,因为采用的是统一的大地坐标,所以应设定已知方向的方位角,并应将所有测站点输入其大地坐标中。如果测站点不是在路线导线上时,则必须用坐标拟合法来确定该站测设的直线
段的中桩桩号。
 
  参考文献
 
  [1]张保成.公路工程测量员实用读本[M].北京:人民交通出版社,2006,(6).
  [2]胡伍生,潘庆林,黄腾.施工测量手册[M].北京:人民交通出版社,2005,(5).
  [3]孔祥元,梅是义.控制测量学(第二版)[M].武汉:武汉大学出版社,2002,(2).
  [4]误差理论与测量平差基础[M].武汉:武汉大学出版社,2003,(1).

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