一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法技术

本发明专利技术公开了一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，根据圆弧的半径r、弧长AB的弦长l、弧长AB的中点为C、设圆弧上的任意点为D、线段CD与弧长AB的夹角变量α计算出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d；再根据计算的出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d，从而得出放样点；重复上述步骤，直到整段圆弧放样完成。本发明专利技术方法简单，能适用于弧长上不通视情况下的圆弧放样。弧放样。弧放样。

【技术实现步骤摘要】
一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法


[0001]本专利技术属于建筑施工领域，具体涉及一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法。

技术介绍

[0002]在各类工程项目中，常常会遇到各类带有圆弧外形的构筑物，需要对这些构筑物的圆弧轮廓点进行放样，以作为架设模板或是填筑土石方的边线。在施工现场，因一些构筑物的尺寸较大，圆弧半径很大，特别是在各类高速公路铁路等线性工程，中线在曲线段的半径甚至能达到5公里以上，很可能圆心到弧无法通视(参见图7)。目前主要采用以下两种方式进行圆弧放样:
[0003]1、提前放样出圆弧的圆心位置，然后将圆心作为基点，采用拉尺子，或者全站仪测距的方式，放样出半径进行扫弧完成放样。如：公开号为CN212747820U，专利名称为：一种新型圆弧放样装置的专利。
[0004]2、不将圆心作为基点，采用全站仪或者GPS，测量圆弧附近任意点的坐标，通过坐标反算得出任意点坐标与圆心坐标的距离d，通过比较d与拟放样圆弧的半径r，反复调整任意点的位置，直至d与r相等，该点就是圆弧上的点，完成一个点的放样，然后重复上述动作，直至整个圆弧放样完成。如公开号为：CN103616018A，专利名称为基于非圆心位置的圆弧快速放样方法的专利。
[0005]如采用第一类方法，要求圆弧与圆心在整个弧长上必须通视(连线无障碍点)，且圆弧的半径越大，该方法越不适用。
[0006]如采用第二类方法，需要反复移动放样点，反复计算放样点与圆心的距离，直至放样点的距离与圆心距离相等。且上述操作仅仅完成了一个点的放样，如果要准确放样出整段圆弧，需要很多个放样点，操作较为繁琐。
[0007]因此，我们迫切需要一种新的圆弧放样方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，该方法简单，能适用于弧长上不通视情况下的圆弧放样。
[0009]本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，其包括如下步骤：
[0011]S1、在施工圆弧上找一个弧长AB，A为圆弧起点，B为圆弧终点，设圆心为o，弧长AB的中点为C；设圆弧上的任意点为D，点D到弦中点C的距离为d，线段CD与弧长AB的夹角为变量α；
[0012]S2、根据圆弧的半径r、弧长AB的弦长l、变量α计算出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d；
[0013]S3、根据步骤S2中的计算出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d，将角度测设装置架设在弦中点上，并对准圆弧起点A，将角度归零；
[0014]S4、旋转角度测设装置任意角度，将旋转角度的数值输入步骤S2中，得出对应角度下到圆弧的距离d，利用角度测设装置、钢卷尺或测距仪器丈量出放样点；
[0015]S5、重复步骤S4，直到整段圆弧放样完成。
[0016]按上述方案，步骤S2中圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d的计算公式为：
[0017]OD＝r，CD＝d
[0018]∠OCD＝90
°
+α
[0019][0020]OD2＝CD2+OC2‑
2CD
·
OC
·
cos(90
°
+α)
[0021][0022][0023][0024]推导出最终公式：
[0025][0026]将公式(1)得出的d中的负数去掉,就是圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d。
[0027]按上述方案，步骤S2中圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d的计算采用带有编程功能的计算器完成。
[0028]按上述方案，步骤S1中，弧长AB的中点C的确定方法为：
[0029]通过已知圆弧的起点坐标、终点坐标进行坐标反算得出两点间的距离，即圆弧AB的弦长l，进而得到弦长l的中点的位置；
[0030]或通过钢尺测出弧长AB的中点C。
[0031]按上述方案，步骤S3、S4中，角度测设装置为经纬仪、全站仪或有角度测量功能的卷尺。
[0032]或，步骤S3、S4中，角度测设装置包括导向机构、测量结构、量角机构；
[0033]所述导向机构包括导向筒，所述导向筒内横向贯穿有导向槽；在导向槽的顶端设
有松紧旋钮，可完成测绳的松紧动作，方便测绳的抽拉与固定；在导向筒上设有观测窗，该观测窗能观察导向槽内测绳的刻度；
[0034]所述测量结构包括测绳、放样杆；所述测绳上刻度，其前端穿过导向筒的导向槽后与放样杆固定；
[0035]所述量角机构包括可自由转动的转筒、基座、度数盘；所述转筒的上端与导向筒连接，另一端通过转轴与基座连接；所述度数盘设置在基座上，并松紧纽连接，便于度数盘度数归零；
[0036]使用时，基座置于基点位置，调整度数盘，使度数盘的0刻度方向与起点方向一致，完成度数盘归零；抽拉调整测绳长度，使测绳与放样长度一致；旋转导向筒，使导向筒转动角度与放样角度一致，确保测绳、导向筒方向一致，此时放样杆所在位置就是圆弧上的点，完成放样。
[0037]按上述方案，所述角度测设装置还包括瞄准部件；所述瞄准部件包括瞄准器、标靶；所述瞄准器设置在导向筒上，所述标靶置于放样杆上；以引导放样点移动，使得放样更为方便快捷。
[0038]按上述方案，所述观测窗与导向槽之间设有凸透镜，方便观测导向筒内的测绳的度数。
[0039]按上述方案，所述导向筒包括2个半圆体；两个半圆体的一侧由转轴连接，另一侧通过可开合的扣件连接；每个半圆体的中心设有截面为半圆的第一导向槽，当2个半圆体闭合时，两个第一导向槽形成导向槽；采用拼装的导向筒，便于测绳的安装与拆卸。
[0040]按上述方案，所述导向筒上设有圆水准气泡，以确保导向筒处于水平位置，从而确保放样准确。
[0041]按上述方案，所述量角机构包括指针，所述指针设置在转筒上，靠近度数盘；且所述指针与测绳、导向筒的方向一致；即：指针方向就是测绳的方向，在度数盘上显示的夹角就是测绳与起点的夹角，以确保放样的准确性。
[0042]按上述方案，观测窗、转筒、基座的中轴线在同一条直线上，以确保测绳读数准确。
[0043]本专利技术的原理为：
[0044]本专利技术基于一段圆弧的弦中点，通常在实际工程中，图纸会给出圆弧的起点和终点坐标，以及圆弧的半径。因此，可将圆弧的起点坐标、终点坐标及圆弧的半径视为已知数据。
[0045]设圆弧上任意一点与弦的夹角α为变量。
[0046]根据任意角度下的弦中点到圆弧的距离d的计算公式，放样时只需输入变量α，即可得出弦中点在角度α时弦中点到圆弧的距离d。
[0047]本专利技术的有益效果在于：
[0048]能够大幅减小测站点与放样点的距离，有效的避免传统圆弧放样过程中圆心与圆弧不通视，避免了现有技术中可能出现的圆心与圆弧不通视而导致的无法放样的情况；
[0049]大幅减小了采用坐标放样时为了对比放样点与圆心的距离是否等于圆弧半径，而进行的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在施工圆弧上找一个弧长AB，A为圆弧起点，B为圆弧终点，设圆心为o，弧长AB的中点为C；设圆弧上的任意点为D，点D到弦中点C的距离为d，线段CD与弧长AB的夹角为变量α；S2、根据圆弧的半径r、弧长AB的弦长l、变量α计算出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d；S3、根据步骤S2中的计算出圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d，将角度测设装置架设在弦中点上，并对准圆弧起点A，将角度归零；S4、旋转角度测设装置任意角度，将旋转角度的数值输入步骤S2中，得出对应角度下到圆弧的距离d，利用角度测设装置、钢卷尺或测距仪器丈量出放样点；S5、重复步骤S4，直到整段圆弧放样完成。2.根据权利要求1所述的基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，其特征在于：步骤S2中圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d的计算公式为：OD＝r，CD＝d∠OCD＝90
°
+αOD2＝CD2+OC2‑
2CD
·
OC
·
cos(90
°
+α)+α)+α)+α)推导出最终公式：将公式(1)得出的d中的负数去掉,就是圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d。3.根据权利要求1或2所述的基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，其特征在于：步骤S2中圆弧上的任意点D到弦中点C的距离d的计算采用带有编程功能的计算器完
成。4.根据权利要求1所述的基于弦中点的施工现场圆弧放样方法，其特征在于：步骤S1中，弧长AB的中点C的确定方法为：通过已知圆弧的起点坐标、终点坐标进行坐标反算得出两点间的距离，即圆弧AB的弦长l，进而得到弦长l的中点的位置；或通过钢尺测出弧长AB的中点...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凯，孙祥志，陈华，刘明周，曲良军，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：