框构顶进姿态联网控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种框构顶进姿态联网控制方法，步骤包括1)在测站埋设强制对中装置并且架设全自动跟踪全站仪，在测站周围埋设四个以上后视点，选择其中一个后视点构建局部坐标系xoy；2)构建x＇oy＇坐标系；3)转化坐标；4)在框构顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面等价于框构的位置；5)将在测站运用全自动跟踪全站仪监测的数据实时传回数字处理平台，通过后台处理，通过互联网将处理后的框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头等结果用数字及图形的形式实时传回施工现场。本发明专利技术公开了一种框构顶进姿态联网控制的装置。本发明专利技术使现场技术人员可以实时了解框构动态，并据此调整框构施工参数，保证施工安全，提升施工效率。

Frame jacking attitude networking control method and device

The invention discloses a networked control method for frame jacking attitude, which comprises the following steps: 1) laying compulsory alignment device in the measuring station and setting up automatic tracking total station, laying four or more rear view points around the measuring station, selecting one of them to construct local coordinate system X oy; 2) constructing x'oy'coordinate system; 3) transforming coordinates; 4) laying three monitoring points on the top surface of the frame, and 3 monitoring points. The surface of point space is equivalent to the position of frame structure; 5) The data monitored by fully automatic tracking total station will be sent back to the digital processing platform in real time, and the processed frame top, frame plane offset and frame head-up and transplant will be sent back to the construction site in digital and graphic form through the Internet through background processing. The invention discloses a networked control device for frame jacking attitude. The invention enables field technicians to understand the frame structure dynamics in real time and adjust the frame construction parameters accordingly to ensure construction safety and improve construction efficiency.

【技术实现步骤摘要】
框构顶进姿态联网控制方法及装置
本专利技术涉及桥涵顶进施工
，尤其涉及一种框构顶进姿态联网控制方法及装置。
技术介绍
近年来，我国交通基础设施建设一直发展迅速，多种交通设施交叉的情况非常多见，如新建公路下穿既有铁路。下穿铁路施工通常采用预制框构顶进施工工艺，由于在运营铁路下方顶进施工，安全、进度压力非常大。过去常规的做法是主要靠经验，采用简单的标记、目测、现场放线等粗糙的方法控制顶进施工过程中的偏差，往往是效率低，对框构姿态控制是非连续的，对地质条件没有办法预判，经常出现框构抬头、栽头等危及施工安全，影响进度的情况，造成不良的经济及社会效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种框构顶进姿态联网控制方法，使框型顶进姿态控制能达到高安全性、作业自由、数据连续和低人力成本，且能满足连续自动观测的要求。本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，还提供一种框构顶进姿态联网控制的装置，使框型顶进姿态控制能达到高安全性、作业自由、数据连续和低人力成本，且能满足连续自动观测的要求。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种框构顶进姿态联网控制方法，步骤包括：1)在现场选择一个稳固位置作为测站，在测站埋设强制对中装置并且在强制对中装置上架设全自动跟踪全站仪，在测站周围埋设四个以上后视点，选择其中一个后视点构建局部坐标系xoy；2)构建x’oy’坐标系，以框构顶面后边线中点为坐标原点，框构顶面前进方向为y’轴，垂直顶进方向为x轴；3)根据公式(1)和公式(2)实现坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化，Ysp＝(xtp-xto)sinθ+(ytp-yto)cosθ(1)Xsp＝(xtp-xto)cosθ-(ytp-yto)sinθ(2)4)在框构顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构的位置；5)将在测站运用全自动跟踪全站仪监测的数据实时传回数字处理平台，通过后台处理框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头，并通过互联网将处理后的框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头结果用数字及图形的形式实时传回施工现场。作为本专利技术的进一步改进，所述的四个以上后视点距离测站在500m范围之内，所述的后视点和监测点均布置L形棱镜。作为本专利技术的更进一步改进，所述的全自动跟踪全站仪通过RS232串口线连接至数据传输单元DTU，数据传输单元DTU通过网络连接至数字处理平台。作为本专利技术的更进一步改进，所述数字处理平台包括有相互连接的服务器和显示器，数据传输单元DTU通过GPRS网络或互联网网络连接至服务器。为解决上述技术问题，本专利技术还采用的技术方案是，一种框构顶进姿态联网控制的装置，包括：框构、强制对中装置和全自动跟踪全站仪，框构顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构的位置，全自动跟踪全站仪架设在强制对中装置上，全自动跟踪全站仪的周围布置有四个以上后视点，全自动跟踪全站仪均无线连接至数字处理平台。作为本专利技术的更进一步改进，所述的四个以上后视点距离测站在500m范围之内，后视点和监测点均布置L形棱镜。作为本专利技术的更进一步改进，所述L形棱镜包括L型固定臂，L型固定臂的竖直臂上固定有圆形固定圈，圆形固定圈内固定有棱镜。作为本专利技术的更进一步改进，所述的全自动跟踪全站仪通过RS232串口线连接至数据传输单元DTU，数据传输单元DTU通过网络连接至数字处理平台。作为本专利技术的更进一步改进，所述数字处理平台包括有相互连接的服务器和显示器，数据传输单元DTU通过GPRS网络或互联网网络连接至服务器。作为本专利技术的更进一步改进，所述强制对中装置为通过混凝土浇筑固定在地面上的强制归心盘。与现有技术相比，本专利技术的框构顶进姿态联网控制方法及装置的有益效果如下：(1)通过预先埋设强制对中装置，采用全自动全站仪采集终端三维坐标数据，搭建专门的数据处理平台，将全站仪数据引出传输端口，由PC端整理汇总分析，实现对框构顶进过程中姿态连续自动控制目的。该方法安全性较高、作业自由、数据连续、人力成本低，且能实现高频次的测试作业要求。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化示意图一。图2为坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化示意图二。图3为强制对中装置的示意图。图4为L形棱镜的示意图。图5为框构顶进姿态联网控制的装置示意图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1-5，所述的框构顶进姿态联网控制方法，步骤包括：1)在现场选择一个稳固位置作为测站1，在测站埋设强制对中装置2并且在强制对中装置2上架设全自动跟踪全站仪3，在测站1周围埋设四个以上后视点，选择其中一个后视点构建局部坐标系xoy，其余后视点作为后方交会测量使用，后方交会主要是校核测站点的偏移情况；2)构建x’oy’坐标系，以框构4顶面后边线中点为坐标原点，框构4顶面前进方向为y’轴，垂直顶进方向为x轴；3)根据公式(1)和公式(2)实现坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化，Ysp＝(xtp-xto)sinθ+(ytp-yto)cosθ(1)Xsp＝(xtp-xto)cosθ-(ytp-yto)sinθ(2)4)在框构4顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构4的位置；5)将在测站1运用全自动跟踪全站仪3监测的数据实时传回数字处理平台，通过后台处理框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头，并通过互联网将处理后的框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头结果用数字及图形的形式实时传回施工现场。所述的框构顶进姿态联网控制的装置包括框构4、强制对中装置2和全自动跟踪全站仪3，框构4顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构4的位置，全自动跟踪全站仪2架设在强制对中装置2上，全自动跟踪全站仪2的周围布置有四个以上后视点，全自动跟踪全站仪2无线连接至数字处理平台。所述的四个以上后视点距离测站在500m范围之内，所述的后视点和监测点均布置L形棱镜6。所述的全自动跟踪全站仪2通过RS232串口线连接至数据传输单元DTU7，数据传输单元DTU7通过网络连接至数字处理平台。所述数字处理平台包括有相互连接的服务器8和显示器9，数据传输单元DTU7通过GPRS网络或互联网网络连接至服务器8。所述L形棱镜6包括L型固定臂61，L型固定臂61的竖直臂上固定有圆形固定圈62，圆形固定圈62内固定有棱镜62。所述强制对中装置2为通过混凝土浇筑固定在地面上的强制归心盘。施工现场通过手机或者可上网的电脑接收数字处理平台自动化处理后的结果。数字处理平台的自动化处理方式如下：1、根据现场确定测站位置和监测点布置情况，人工测出相关参数之后，在数字处理平台的系统界面输入坐标转化相关参数；2、接收现场全自动跟踪全站仪2测试数据，系统内核处理成沿框构4顶进方向坐标变化值和垂直顶进方向的坐标变化值；3、根据框构4顶进方向坐标变化值和垂直顶进方向的坐标变化值判定框构姿态；4、根据监测姿态情况，调整现场施工工艺，以控制框构姿态，指导施工。以上结合最佳实施例对本专利技术进行了描述，但本专利技术并不局限于以上揭示的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种框构顶进姿态联网控制方法，其特征在于，步骤包括：1)在现场选择一个稳固位置作为测站，在测站埋设强制对中装置并且在强制对中装置上架设全自动跟踪全站仪，在测站周围埋设四个以上后视点，选择其中一个后视点构建局部坐标系xoy；2)构建x’oy’坐标系，以框构顶面后边线中点为坐标原点，框构顶面前进方向为y’轴，垂直顶进方向为x轴；3)根据公式(1)和公式(2)实现坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化，Ysp＝(xtp‑xto)sinθ+(ytp‑yto)cosθ  (1)Xsp＝(xtp‑xto)cosθ‑(ytp‑yto)sinθ  (2)4)在框构顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构的位置；5)将在测站运用全自动跟踪全站仪监测的数据实时传回数字处理平台，通过后台处理框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头，并通过互联网将处理后的框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头结果用数字及图形的形式实时传回施工现场。

【技术特征摘要】
1.一种框构顶进姿态联网控制方法，其特征在于，步骤包括：1)在现场选择一个稳固位置作为测站，在测站埋设强制对中装置并且在强制对中装置上架设全自动跟踪全站仪，在测站周围埋设四个以上后视点，选择其中一个后视点构建局部坐标系xoy；2)构建x’oy’坐标系，以框构顶面后边线中点为坐标原点，框构顶面前进方向为y’轴，垂直顶进方向为x轴；3)根据公式(1)和公式(2)实现坐标轴xoy与x’oy’的坐标转化，Ysp＝(xtp-xto)sinθ+(ytp-yto)cosθ(1)Xsp＝(xtp-xto)cosθ-(ytp-yto)sinθ(2)4)在框构顶面布置三个监测点，三个监测点组成空间的面，该面的位置等价于框构的位置；5)将在测站运用全自动跟踪全站仪监测的数据实时传回数字处理平台，通过后台处理框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头，并通过互联网将处理后的框构顶程、框构平面偏移及框构抬头与栽头结果用数字及图形的形式实时传回施工现场。2.如权利要求1所述的框构顶进姿态联网控制方法，其特征在于：所述的四个以上后视点距离测站在500m范围之内，所述的后视点和监测点均布置L形棱镜。3.如权利要求2所述的框构顶进姿态联网控制方法，其特征在于：所述的全自动跟踪全站仪通过RS232串口线连接至数据传输单元DTU，数据传输单元DTU通过网络连接至数字处理平台。4.如权利要求3所述的框构顶进姿态联网控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：方焘，毛坤海，饶国庆，林运堂，黎文武，徐长节，刁心宏，
申请(专利权)人：华东交通大学，南昌铁路天河建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36