[發明專利]一種快速測量地鐵管片中心三維坐標的方法有效
| 申請號： | 201710106349.7 | 申請日： | 2017-02-24 |
| 公開（公告）號： | CN106840129B | 公開（公告）日： | 2019-12-13 |
| 發明（設計）人： | 張杰勝;沈志強;張立堯;徐精干;丁圣文;陳奇;胡秀梅 | 申請（專利權）人： | 中鐵四局集團第一工程有限公司 |
| 主分類號： | G01C15/02 | 分類號： | G01C15/02;G01C15/00 |
| 代理公司： | 34115 合肥天明專利事務所(普通合伙) | 代理人： | 婁岳 |
| 地址： | 230041 安徽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 快速 測量 地鐵 管片 中心 三維 標的 方法 | ||
本發明提供一種快速測量地鐵管片中心三維坐標的方法，包括如下步驟：1）地面控制點由聯系測量引入地鐵區間，通過全站儀自由設站并量取儀器高觀測區間內兩個控制點建站；2）將棱鏡尺放在管片上，棱鏡尺需與線路中線大致垂直，然后全站儀照準棱鏡并測量，獲取該斷面管片下兩個棱鏡的三維坐標;3）兩個棱鏡的三維坐標已知，通過棱鏡尺的固定尺寸和空間幾何關系，解算出該斷面管片中心的三維坐標。本發明采用的棱鏡尺可隨意放置，不必安裝水準管來調至水平狀態，平面和高程能夠一起測出來，測量速度快，精度高，避免了先測管片平面坐標，再測高程的繁瑣操作。
技術領域
本發明涉及一種用于快速測量地鐵管片中心三維坐標的方法。
背景技術
隨著當今地鐵建設行業的飛速發展，施工工期要求也越來越短，傳統的管片測量是平面與高程分別進行的，這種測量方法耗時費力且容易出錯，很難跟上盾構機的掘進和管片的安裝。因此，需發明出一種新設備能夠快速測出管片中心的三維坐標，來隨時跟上盾構機的掘進和管片安裝。
發明內容
本發明提供一種用于快速測量地鐵管片中心三維坐標的方法，其測量方法簡單、速度快、精度高、實用性強，能夠跟上盾構機推進速度的需求。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
一種快速測量地鐵管片中心三維坐標的方法，包括如下步驟：
1)地面控制點由聯系測量引入地鐵區間，通過全站儀自由設站并量取儀器高觀測區間內兩個控制點建站；
2)將棱鏡尺放在管片上，棱鏡尺需與線路中線大致垂直，然后全站儀照準棱鏡并測量，獲取該斷面管片下兩個棱鏡的三維坐標；
3)兩個棱鏡的三維坐標已知，通過棱鏡尺的固定尺寸和空間幾何關系，解算出該斷面管片中心的三維坐標。
所述斷面管片中心的三維坐標內業計算方法為：
31)由第一棱鏡(X1，Y1，Z1)和第二棱鏡(X2，Y2，Z2)得直線方程：
32)棱鏡尺端點A(XA，YA，ZA)到第一棱鏡(X1，Y1，Z1)的距離為棱鏡尺端點B(XB，YB，ZB)到第二棱鏡(X2，Y2，Z2)的距離為
33)根據直線方程和距離公式，計算出端點A和B的坐標；
34)設平面方程為x+by+cz+d＝0，第一棱鏡(X1，Y1，Z1)、第二棱鏡(X2，Y2，Z2)和P(X1，Y1，Z1+1)點共面，求得b、c、d值；
35)計算得出圓心坐標O(X0，Y0，Z0)，具體計算方法為：
由管片圓心在平面x+by+cz+d＝0上得：
由圓的方程可得：(X-XA)2+(Y-YA)2+(Z-ZA)2＝R2 ②
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中鐵四局集團第一工程有限公司，未經中鐵四局集團第一工程有限公司許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201710106349.7/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
