高耸建筑物倾斜结构测量定位方法技术

本发明专利技术公开了一种高耸建筑物倾斜结构测量定位方法，包括步骤：一、待测点选定及放样；二、测量角度转换装置布设：将由两个矩形直板组成的测量角度转换装置布设在高耸建筑物倾斜结构的外侧倾斜面上；三、反光片布设：在测量角度转换装置的下侧面上平贴反光片；四、空间位置推算：推算出反光片圆心的三维空间坐标和反光片与水平面之间的倾斜角度；五、测量定位：吊装高耸建筑物倾斜结构过程中，通过全站仪与测量角度转换装置相配合进行测量与控制。本发明专利技术设计合理、投入成本低且测量定位精度高，施工速度快，有效解决了现有高耸建筑物倾斜结构施工过程中所存在的太阳光反射作用困扰施工进度、测量定位精度较低、施工质量较差等诸多实际问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量定位方法，尤其是涉及一种高耸建筑物倾斜结构测量定位方 法。
技术介绍
法门寺合十舍利塔构思奇巧，设计新颖，是一种理念的设计，合十舍利塔正立面呈 双手合十状，属折线悬挑对称连体结构。法门寺合十舍利塔采用型钢-混凝土组合结构形 式。主塔总建筑高度为148米(混凝土塔身高度127米)，主平面为54X54米，地上部分共 12层，结构层高为一层24米，十层5米，十一层8米，其余各层均为10米。为实现建筑造 型，塔身结构在高度24米、44米(手背)、54米(手心)、74米分别设置塔体拐点，其中24 米以下为规则竖直筒体，24-44米手背侧以14. 8422度角向内倾斜，44-54米手背侧及手心 侧以双向倾斜面转换，44-74米手背侧(54-74米手心侧)以36°角向外倾斜，74-127米手 背及74-104米手心以36°角向内倾斜，在109-117米处分别以四榀桁架将独立分开的两手 掌衔接为连体结构，共同受力。因而，所施工的法门寺合十舍利塔属高耸、不规则且往复倾斜对称连体结构塔式 建筑，实际建造过程中，其测量控制，具体是各构件空间安装位置的测量和定位是本工程中 极其重要的技术环节，各构件在空中的位置及形态的测量与控制是实现设计意图的重要手 段。尤其是当合十舍利塔的主体结构施工到74m以上时，该部分结构体由左右两侧分别向 内倾斜36°，此时由于倾斜角度大，贴在钢骨柱上的反光片，使架设在东西控制测量点上的 全站仪反光棱镜由于太阳光的反光照射作用出现测量观测模糊现象，因而直接影响了全站 仪测量精度的控制。实践中，如何解决消除太阳照射的反光作用并有效提高测量控制精度 的准确性。
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中的不足，提供一种高耸建筑 物倾斜结构测量定位方法，其设计合理、投入成本低且测量定位精度高，施工速度快，有效 解决了现有高耸建筑物倾斜结构施工过程中所存在的太阳光反射作用困扰施工进度、测量 定位精度较低、施工质量较差等诸多实际问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种高耸建筑物倾斜结构测量 定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、待测点选定及放样在需进行测量定位的高耸建筑物倾斜结构的外侧倾 斜面上选择一个便于全站仪测量的位置点作为待测点，并对所选定的待测点进行标注，所 述外侧倾斜面为平直侧面或弧形侧面；同时根据设计图纸，测量放样出所述待测点的三维 空间坐标(Χ(ι，Υ。，Ζο)以及所述弧形侧面在所述待测点处的外切面或者所述平直侧面分别与 水平面之间的倾斜角度β，所述倾斜角度β < 90° ；步骤二、测量角度转换装置布设将测量角度转换装置布设在所述外侧倾斜面上，所述测量角度转换装置包括矩形直板一和布设在矩形直板一上的矩形直板二，且矩形直板 一与矩形直板二之间的夹角为α，其中45° < α <135° ；布设所述角度转换装置时，使得 矩形直板一平铺在所述平直侧面上或布设在所述弧形侧面的外切面上，且矩形直板一的中 心线与所述外侧倾斜面的中心线相平行，并使得所述待测点与矩形直板一的下侧面布设在 同一平面上，同时对矩形直板一的中心线与所述外侧倾斜面的中心线之间的垂直距离D和 矩形直板一的板厚Cl1进行测量并记录；步骤三、反光片布设在矩形直板二的下侧面上平贴一个反光片，所述反光片的形 状为圆形且反光片的圆心0与所述待测点之间的连线与矩形直板一和矩形直板二之间的 相交线相垂直，同时对反光片的圆心O与所述待测点之间的距离Cltl进行测量并记录；步骤四、空间位置推算采用常规空间位置分析方法，且结合所述待测点的三维空 间坐标(X。，y。，Z0)、倾斜角度β、垂直距离D和板厚Cl1以及垂直距离Cltl推算出反光片的圆 心0的三维空间坐标(x，y，z)，所述反光片与水平面之间的倾斜角度为α+β ；步骤五、测量定位采用常规吊装设备对高耸建筑物倾斜结构进行吊装，吊装过程 中，参照步骤五中推算出来的圆心0的三维空间坐标(X，y，ζ)和反光片与水平面之间的倾 斜角度为α+β，且采用全站仪与反光片和布设在后视点上的反光棱镜相配合使用的测量 方法对圆心0的三维空间坐标和反光片与水平面之间的倾斜角度进行同步测量并根据测 量结果相应对所述吊装设备的吊装过程进行控制，最终完成高耸建筑物倾斜结构的准确定 位安装。上述，其特征是步骤一中选择所述待测点时， 应确保所述待测点与所述全站仪和架设在后视点上的发射棱镜之间均不存在障碍物。上述，其特征是步骤二中所述的角度转换装 置布设在高耸建筑物倾斜结构的上部端头上，所述角度转换装置的中心线与所述外侧倾斜 面的中心线相重合，且角度转换装置布设在所述外侧倾斜面的正上方。上述，其特征是步骤一中所述高耸建筑物倾 斜结构的安装高度为50m以上，且所述弧形侧面在所述待测点处的外切面或者所述平直侧 面与水平面之间的倾斜角度β为15° 75°。上述，其特征是步骤二中所述矩形直板一与 矩形直板二之间的夹角α为80°彡α彡100°。上述，其特征是所述矩形直板一与矩形直板 二之间的夹角α =90°。上述，其特征是步骤二中所述的测量角度转 换装置为由矩形直板一与矩形直板二组成的“L”形结构。上述，其特征是所述测量角度转换装置为角 钢。上述，其特征是步骤三中所述的反光片为激 光反光片。上述，其特征是步骤四中进行空间位置推算 时，以高耸建筑物倾斜结构上的任意一位置点为坐标原点建立空间直角坐标系，且利用所 建立的空间直角坐标系对反光片的圆心0的三维空间坐标(X，y，ζ)，所述反光片与水平面之间的倾斜角度为α+β进行推算。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、所采用的测量角度转换装置结构简单、加工制作方便、投入成本低且安装布设 方便。2、测量定位方法简单，操作简便且实现方便，实际施工过程中，只需在原有贴装反 光片的位置预先焊接一块角钢。3、使用效果好且实用价值高，只需在钢骨柱贴反光片的位置预先焊接一块 L70X70X6的角铁，然后把反光片贴在角铁上，便能实现将原有倾斜结构体的观测角度转 换90°的目的。这样，有效地消除了太阳光照射的反光作用，并且测量观测精度准确，有效 地保证了钢骨柱安装空间位置及状态的正确性，对整体结构的测控定位奠定了坚实的施工 ■石出。4、社会及经济效益显著，从理论上讲，主要是解决了一个构件平面的转换问题；但 从效果上讲，本专利技术切实解决了测量定位、位形(位置及形态)控制的重大技术难点，有效 地保证了整体结构中每一层面构件空间位形的正确性，从而切实保证了施工工期进度，保 证了主体结构最终实现顺利合拢的前提条件。5、适用范围广，能有效推广适用至多种高耸建筑物倾斜结构的安装施工过程。综上所述，本专利技术设计合理、投入成本低且测量定位精度高，施工速度快，有效解 决了现有高耸建筑物倾斜结构施工过程中所存在的太阳光反射作用困扰施工进度、测量定 位精度较低、施工质量较差等诸多实际问题。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明图1为本专利技术的流程框图。图2为本专利技术测量角度转换装置的布设位置示意图。图3为本专利技术测量角度转换装置的结构示意图。图4为采用本专利技术进行角度交换前全站仪观测视线I的布设位置示意图。图5为采用本专利技术进行角度交换后全站仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耸建筑物倾斜结构测量定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、待测点选定及放样：在需进行测量定位的高耸建筑物倾斜结构（１）的外侧倾斜面上选择一个便于全站仪测量的位置点作为待测点，并对所选定的待测点进行标注，所述外侧倾斜面为平直侧面或弧形侧面；同时根据设计图纸，测量放样出所述待测点的三维空间坐标（ｘ↓［０］，ｙ↓［０］，ｚ↓［０］）以及所述弧形侧面在所述待测点处的外切面或者所述平直侧面分别与水平面之间的倾斜角度β，所述倾斜角度β＜９０°；步骤二、测量角度转换装置（２）布设：将测量角度转换装置（２）布设在所述外侧倾斜面上，所述测量角度转换装置（２）包括矩形直板一（２－１）和布设在矩形直板一（２－１）上的矩形直板二（２－２），且矩形直板一（２－１）与矩形直板二（２－２）之间的夹角为α，其中４５°≤α≤１３５°；布设所述角度转换装置时，使得矩形直板一（２－１）平铺在所述平直侧面上或布设在所述弧形侧面的外切面上，且矩形直板一（２－１）的中心线与所述外侧倾斜面的中心线相平行，并使得所述待测点与矩形直板一（２－１）的下侧面布设在同一平面上，同时对矩形直板一（２－１）的中心线与所述外侧倾斜面的中心线之间的垂直距离Ｄ和矩形直板一（２－１）的板厚ｄ↓［１］进行测量并记录；步骤三、反光片（３）布设：在矩形直板二（２－２）的下侧面上平贴一个反光片（３），所述反光片（３）的形状为圆形且反光片（３）的圆心Ｏ与所述待测点之间的连线与矩形直板一（２－１）和矩形直板二（２－２）之间的相交线相垂直，同时对反光片（３）的圆心Ｏ与所述待测点之间的距离ｄ↓［０］进行测量并记录；步骤四、空间位置推算：采用常规空间位置分析方法，且结合所述待测点的三维空间坐标（ｘ↓［０］，ｙ↓［０］，ｚ↓［０］）、倾斜角度β、垂直距离Ｄ和板厚ｄ↓［１］以及垂直距离ｄ↓［０］推算出反光片（３）的圆心Ｏ的三维空间坐标（ｘ，ｙ，ｚ），所述反光片（３）与水平面之间的倾斜角度为α＋β；步骤五、测量定位：采用常规吊装设备对高耸建筑物倾斜结构（１）进行吊装，吊装过程中，参照步骤五中推算出来的圆心Ｏ的三维空间坐标（ｘ，ｙ，ｚ）和反光片（３）与水平面之间的倾斜角度为α＋β，且采用全站仪与反光片（３）和布设在后视点上的反光棱镜相配合使用的测量方法对圆心Ｏ的三维空间坐标和反光片（３）与水平面之间的倾斜角度进行同步测量并根据测量结果相应对所述吊装设备的吊装过程进行控制，最终完成高耸建筑...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷文秀，杨海波，周旭，王峰，张新元，张长利，张翠云，冯剑锋，
申请(专利权)人：陕西建工集团机械施工有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]