水下拉绳定位方法及用于沉管水下安装的测量定位方法技术

本发明专利技术涉及沉管安装技术领域，特别是一种水下拉绳定位方法及用于沉管水下安装的测量定位方法，水下拉绳定位方法包含以下步骤：S1.在已安装沉管上设置第一连接点、第二连接点和第三连接点，在所述待安装沉管上设置汇集点；S2.将测量绳与连接点相连接；S3.将所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳汇集于所述汇集点；S4.张紧所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳；S5.测量出第一距离、第二距离和第三距离；S6.计算出所述汇集点相对于所述已安装沉管的相对位置。本申请的水下拉绳定位方法，与传统的测量计算方法相比，无需安装测量塔，无需配套很多相关测量仪器，提高了施工效率，降低了施工成本，整个测量定位过程简单，方便。方便。方便。

【技术实现步骤摘要】
水下拉绳定位方法及用于沉管水下安装的测量定位方法


[0001]本专利技术涉及沉管安装
，特别是一种水下拉绳定位方法及用于沉管水下安装的测量定位方法。

技术介绍

[0002]隧道沉管水下安装对接(已安装沉管和待安装沉管对接)精度要求高，常规的方法是在沉管前后端上表面各安装一个测量塔，将水下管节的特征控制点引出水面测量，采用该测量方法，测量塔的刚度及稳定性要求较高，影响对接精度的因素较多，需要配套很多相关的测量仪器，安装繁琐，导致施工效率低，施工成本高的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的利用测量塔来测量隧道沉管水下安装对接精度，安装繁琐，导致施工效率低，施工成本高的问题，提供一种水下拉绳定位方法及一种用于沉管水下安装的测量定位方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种水下拉绳定位方法，基于已安装沉管、待安装沉管和至少三根测量绳，将其中三根测量绳定义为第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳，该方法包含以下步骤：
[0006]S1.在已安装沉管上设置第一连接点、第二连接点和第三连接点，且使得所述第一连接点、第二连接点和第三连接点呈三角形布置，并且，在所述待安装沉管上设置汇集点；
[0007]S2.将所述第一测量绳与所述第一连接点相连接；
[0008]将所述第二测量绳与所述第二连接点相连接；
[0009]将所述第三测量绳与所述第三连接点相连接；
[0010]S3.将所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳靠近待安装沉管的同侧端均汇集于所述汇集点；
[0011]S4.张紧所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳；
[0012]S5.基于第一测量绳测量出第一距离，所述第一距离为所述汇集点至所述第一连接点之间的距离；
[0013]基于第二测量绳的测量出第二距离，所述第二距离为所述汇集点至所述第二连接点之间的距离；
[0014]基于第三测量绳的测量出第三距离，所述汇集点至所述第三连接点之间的距离；
[0015]S6.基于所述第一距离、第二距离和第三距离计算出所述汇集点相对于所述已安装沉管的相对位置。
[0016]本申请的水下拉绳定位方法，整个测量定位过程中，利用所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳分别算出所述第一距离、第二距离和第三距离，进而计算出所述汇集点相对于所述已安装沉管的相对位置，该方案与传统的测量计算方法相比，无需安装测量塔，无需配套很多相关测量仪器，提高了施工效率，降低了施工成本，整个测量定位过程简单，
方便。
[0017]优选地，基于所述第一连接点、第二连接点、第三连接点的位置建立测量模型，并使得所述测量模型满足：当输入所述第一距离、第二距离和第三距离时，得到所述汇集点相对于所述已安装沉管的相对位置。
[0018]通过建立测量模型，输入第一距离、第二距离和第三距离能够得到汇集点相对于所述已安装沉管的相对位置，整个计算过程简单，方便，快捷。
[0019]优选地，步骤S6中建立所述测量模型具体包括以下步骤：
[0020]S61.建立坐标系，并将所述第一连接点、第二连接点和第三连接点放置于所述坐标系中，并标定所述第一连接点、第二连接点和第三连接点的坐标；
[0021]S62.基于所述第一连接点、第二连接点和第三连接点的坐标建立位置关系模型，使得所述位置关系模型满足：当输入所述第一距离、第二距离和第三距离时，能够得到所述汇集点的坐标，继而得出待安装沉管相对于已安装沉管的位置。
[0022]优选地，所述位置关系模型具体为：
[0023]BC
12
＝(X
‑
X1)2+(Y
‑
Y1)2+(Z
‑
Z1)2[0024]BC
22
＝(X
‑
X2)2+(Y
‑
Y2)2+(Z
‑
Z2)2[0025]BC
32
＝(X
‑
X3)2+(Y
‑
Y3)2+(Z
‑
Z3)2[0026]式中，第一连接点的坐标标记为C1(X1，Y1，Z1)；第二连接点的坐标标记为C2(X2，Y2，Z2)；第三连接点的坐标标记为C3(X3，Y3，Z3)；汇集点的位置标记为(X，Y，Z)；BC1为第一距离；BC2为第二距离；BC3为第三距离。
[0027]优选地，在步骤S4中.通过卷扬机张紧所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳，以保证测量定位时第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳处于张紧状态，进而保证测量精度。
[0028]优选地，在步骤S5中，
[0029]在步骤S5中，
[0030]所述第一测量绳上具有第一传感器，利用所述第一传感器测量出所述第一距离；
[0031]和/或
[0032]所述第二测量绳上具有第二传感器，利用所述第二传感器测量出所述第二距离；
[0033]和/或
[0034]所述第三测量绳上具有第三传感器，利用所述第三传感器测量出所述第三距离。
[0035]优选地，所述第一传感器为测长传感器或测距传感器；
[0036]和/或
[0037]第二传感器为测长传感器或测距传感器；
[0038]和/或
[0039]第三传感器为测长传感器或测距传感器。
[0040]通过测长传感器或测距传感器来算得第一距离、第二距离或第三距离，使得整个过程简单，方便。优选地，所述汇集点设置于所述待安装沉管靠近所述已安装沉管的端部，以避免待安装沉管本身结构干涉第一测量绳、第二测量绳或第三测量绳。
[0041]优选地，所述待安装沉管上连接有连接套管，所述汇集点设置于所述连接套管的管头处，所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳的同侧端均贯穿所述连接套管后，被卷
扬机张紧。
[0042]本申请还公开了一种用于沉管水下安装的测量定位方法，包含以下步骤：
[0043]A1.利用本申请所述的一种水下拉绳定位方法得出至少两个汇集点分别相对于所述已安装沉管的相对位置，并在所述待安装沉管安装用于测量待安装沉管倾斜度的倾斜仪器。
[0044]A2.根据至少两个汇集点分别相对于所述已安装沉管的相对位置,以及待安装沉管倾斜度计算出待安装沉管相对于已安装沉管的位置。
[0045]本申请的测量定位方法，整个测量定位过程中，通过至少两套测量绳和待安装沉管倾斜度相配合，就能够计算出待安装沉管相对于已安装沉管的位置，该方案与传统的测量计算方法相比，无需安装测量塔，无需配套很多相关测量仪器，提高了施工效率，降低了施工成本，整个测量定位过程简单，方便。
[0046]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0047]1、本申请的水下拉绳定位方法，整个测量定位过程中，利用所述第一测量绳、第二测量绳和第三测量绳分别算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下拉绳定位方法，基于已安装沉管(1)和待安装沉管(2)，其特征在于，基于至少三根测量绳，将其中三根测量绳定义为第一测量绳(3)、第二测量绳(4)和第三测量绳(5)，该方法包含以下步骤：S1.在已安装沉管(1)上设置第一连接点(7)、第二连接点(8)和第三连接点(9)，且使得所述第一连接点(7)、第二连接点(8)和第三连接点(9)呈三角形布置，并且，在所述待安装沉管(2)上设置汇集点(13)；S2.将所述第一测量绳(3)与所述第一连接点(7)相连接；将所述第二测量绳(4)与所述第二连接点(8)相连接；将所述第三测量绳(5)与所述第三连接点(9)相连接；S3.将所述第一测量绳(3)、第二测量绳(4)和第三测量绳(5)靠近待安装沉管(2)的同侧端均汇集于所述汇集点(13)；S4.张紧所述第一测量绳(3)、第二测量绳(4)和第三测量绳(5)；S5.基于第一测量绳(3)测量出第一距离，所述第一距离为所述汇集点(13)至所述第一连接点(7)之间的距离；基于第二测量绳(4)的测量出第二距离，所述第二距离为所述汇集点(13)至所述第二连接点(8)之间的距离；基于第三测量绳(5)的测量出第三距离，所述汇集点(13)至所述第三连接点(9)之间的距离；S6.基于所述第一距离、第二距离和第三距离计算出所述汇集点(13)相对于所述已安装沉管(1)的相对位置。2.根据权利要求1所述的一种水下拉绳定位方法，其特征在于，步骤S6具体为：基于所述第一连接点(7)、第二连接点(8)、第三连接点(9)的位置建立测量模型，并使得所述测量模型满足：当输入所述第一距离、第二距离和第三距离时，得到所述汇集点(13)相对于所述已安装沉管(1)的相对位置。3.根据权利要求2所述的一种水下拉绳定位方法，其特征在于，步骤S6中建立所述测量模型具体包括以下步骤：S61.建立坐标系，并将所述第一连接点(7)、第二连接点(8)和第三连接点(9)放置于所述坐标系中，并标定所述第一连接点(7)、第二连接点(8)和第三连接点(9)的坐标；S62.基于所述第一连接点(7)、第二连接点(8)和第三连接点(9)的坐标建立位置关系模型，使得所述位置关系模型满足：当输入所述第一距离、第二距离和第三距离时，能够得到所述汇集点(13)的坐标，继而得出待安装沉管(2)相对于已安装沉管(1)的位置。4.根据权利要求3所述的一种水下拉绳定位方法，其特征在于，所述位置关系模型具体为：BC
12
＝(X
‑
X1)2+(Y
‑
Y1)2+(Z
‑
Z1)2BC
22
＝(X...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡应广，张涛，朱成，欧伟山，刘轩源，陈伟彬，董勇，曾可欣，史朝杰，尹春辉，项家窍，张克浩，孔炼英，王冲，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：