[發明專利]一種超寬水域精密跨河水準測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201810373428.9
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108827230B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 肖根旺;王曉智;張耿
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

1.一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，包括設置于河兩岸的多組測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括：

同軸覘標支座框，包括頂板和底座，所述頂板和所述底座上分別設有相正對的第一螺紋孔和第二螺紋孔，所述第一螺紋孔和所述第二螺紋孔內可穿設游標探尺，用以測量儀器高和覘標高，所述頂板上通過螺栓可拆卸地設有覘標燈和棱鏡組；

全站儀，通過鎖緊組件可拆卸地設置在所述底座上。

2.根據權利要求1所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述同軸覘標支座框設置在強制歸心墩上，所述強制歸心墩上設有向上凸起的螺紋凸頭，所述螺紋凸頭的頂部與所述第二螺紋孔正對，所述同軸覘標支座框通過所述螺紋凸頭旋緊固定在所述強制歸心墩上。

3.根據權利要求1所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述底座包括上座板和下座板，所述上座板上設有螺旋調整組件，并通過所述螺旋調整組件與所述下座板連接。

4.根據權利要求3所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述上座板上設有管水準器。

5.根據權利要求3所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述鎖緊組件包括設置在所述上座板中部的多個定位孔和設置在所述上座板邊緣并沿所述上座板周向均布的多個鎖緊件。

6.根據權利要求3所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述螺旋調整組件包括多個沿所述上座板周向旋設在所述上座板上的螺紋柱，所述螺紋柱的頂端設有旋鈕。

7.根據權利要求3所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述頂板通過支撐桿與所述上座板固定連接。

8.根據權利要求2所述的一種超寬水域精密跨河水準測量裝置，其特征在于，所述測量裝置設置為兩組，每組兩個，兩組所述測量裝置的所述強制歸心墩分別設置在河的兩岸。

9.一種超寬水域精密跨河水準測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在河岸的一側設置強制歸心墩A、B，另一側設置強制歸心墩C、D，將四個同軸覘標支座框分別安裝在強制歸心墩A、B、C、D上；

S2、調節上座板上的螺旋調整組件，通過管水準器，調平同軸覘標支座框，用游標探尺精密量取同軸覘標支座框頂部至強制歸心墩上凸頭頂的鉛垂距離，根據已知的同軸覘標支座框的高度及全站儀的高度和覘標燈的高度，分別計算得出全站儀高i和覘標高v；

S3、在強制歸心墩A、C上的同軸覘標支座框的底座上安置全站儀，然后在同軸覘標支座框頂部安裝覘標燈，兩臺全站儀在同一時段對同一光段直接對向觀測，測得豎直角α_AC和α_CA；

S4、強制歸心墩A處的全站儀保持不動，強制歸心墩C處的全站儀和覘標燈一起挪動到強制歸心墩D處，兩臺全站儀在同一時段對同一光段直接對向觀測，測得豎直角α_AD和α_DA；

S5、強制歸心墩D處的全站儀保持不動，強制歸心墩A處的全站儀和覘標燈一起挪動到B處，2臺全站儀同步互相對向觀測，測得豎直角α_BD和α_DB；

S6、強制歸心墩B處的全站儀保持不動，強制歸心墩D處的全站儀和覘標燈一起挪動到強制歸心墩C處，2臺全站儀同步互相對向觀測，測得豎直角α_BC和α_CB，至此完成豎直角上半測回觀測；

S7、分別位于兩岸的2臺全站儀位置對調，同軸覘標支座框和覘標燈不動，按以上步驟完成豎直角下半測回觀測；

S8、將兩臺全站儀依次分別安裝在A、B和C、D強制歸心墩上，兩個棱鏡組對應安置在C、D和A、B強制歸心墩上同軸覘標支座框的頂部，測量、計算兩岸強制歸心墩之間的平距D；

S9、根據強制歸心墩之間的平距D和對應的全站儀至覘標燈的豎直角α，以及相應的儀器高i和覘標高v，計算兩岸強制歸心墩之間往測高差的平均值，作為高程差測量值

α包括α_AC和α_CA，i包括i_A和i_C，v包括v_A和v_C；

兩岸的其他強制歸心墩間的高程差測量值比照上式計算；

S10、采用水準測量方法按同等級水準測量精度要求進行往返觀測，測量同岸兩個強制歸心墩A、B及C、D的高差h_AB水及h_CD水。然后平差計算得到各強制歸心墩的高程，完成跨河水準測量。

在上述方案中，在步驟S2中，儀器高i和覘標高v計算公式如下：

i＝L_儀+(L-L_框)

v＝L_覘+L

上式中L為同軸覘標支座框頂部至強制歸心墩上凸頭頂部的鉛垂距離，L_框為同軸覘標支座框頂板頂面到其底座的上座板頂面的鉛垂距離，L_儀為全站儀橫軸中心到其底部的高度，L_覘為覘標燈中心到同軸覘標支座框頂面的距離。