[發(fā)明專利]鋼錨梁姿態(tài)測量裝置及其測量、糾偏方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811635824.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109459000B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖根旺;朱順生;郭秉江
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋局集團有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王維

1.一種鋼錨梁姿態(tài)測量裝置，其特征在于，包括：

姿態(tài)測量儀(1)，其包括，

-工字構(gòu)架，其包括伸縮桿(11)，所述伸縮桿(11)的兩端均設(shè)有橫桿(12)，且每個所述橫桿(12)均可繞所述伸縮桿(11)萬向轉(zhuǎn)動；

-多個傳感器(13)，其設(shè)置在所述工字構(gòu)架上，用于采集鋼錨梁縱橫向傾斜度數(shù)據(jù)；

-多個通訊模塊(14)，其設(shè)置在所述工字構(gòu)架上，用于傳輸所述鋼錨梁縱橫向傾斜度數(shù)據(jù)，并控制所述傳感器(13)的開啟；

-兩個第一棱鏡(15)，其分別可拆卸地固定在兩個所述橫桿(12)上；

多個第二棱鏡(2)，其用于輔助測量鋼錨梁的位置數(shù)據(jù)；

自動全站儀(3)，其基于所述第一棱鏡(15)和第二棱鏡(2)測量和傳輸鋼錨梁的位置數(shù)據(jù)；

控制器(4)，其用于控制姿態(tài)測量儀(1)和自動全站儀(3)運行，并接受所述鋼錨梁縱橫向傾斜度數(shù)據(jù)和鋼錨梁的位置數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的鋼錨梁姿態(tài)測量裝置，其特征在于：所述伸縮桿(11)的兩端均設(shè)有鉸接孔(16)，每個所述橫桿(12)上均設(shè)有球形萬向鉸接座(17)和凹槽(18)，所述球形萬向鉸接座(17)的一端位于所述凹槽(18)內(nèi)，另一端位于所述鉸接孔(16)內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的鋼錨梁姿態(tài)測量裝置，其特征在于：所述伸縮桿(11)包括可相對滑動的固定部和活動部，所述固定部套設(shè)在所述活動部上，所述固定部上還設(shè)有旋鈕(19)，所述旋鈕(19)用于限制所述固定部和活動部相對滑動。

4.一種利用如權(quán)利要求1所述的鋼錨梁姿態(tài)測量裝置測量鋼錨梁姿態(tài)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

調(diào)節(jié)伸縮桿(11)的長度，使每個橫桿(12)底面橫向中心線與對應(yīng)的錨墊板(5)橫向中心線重合，且使每個橫桿(12)底面中心點位于對應(yīng)的鋼錨梁(8)的實際錨固點上；

將多個第二棱鏡(2)分別安裝在與第二棱鏡(2)數(shù)量對應(yīng)的多個地面控制點上；

利用自動全站儀(3)、多個第二棱鏡(2)、塔柱(6)上的高程基準點，獲取自動全站儀的測站點的三維坐標，并將測站點標示在塔柱(6)上；

基于測站點的三維坐標，利用自動全站儀(3)和兩個第一棱鏡(15)，獲取鋼錨梁中心的實時實際三維坐標及鋼錨梁實時實際方位角，并發(fā)送至控制器(4)；

利用傳感器(13)采集鋼錨梁縱橫向傾斜度數(shù)據(jù)，并通過通訊模塊(14)將鋼錨梁縱橫向傾斜度數(shù)據(jù)傳輸至控制器(4)。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基于測站點的三維坐標，利用自動全站儀(3)和兩個第一棱鏡(15)，獲取鋼錨梁中心的實時實際三維坐標及鋼錨梁實時實際方位角，具體包括以下步驟：

獲取兩個第一棱鏡(15)的中心點坐標X₁(x₁,y₁,z₁)和X₂(x₂,y₂,z₂)；

利用姿態(tài)測量儀(1)，獲取鋼錨梁(8)兩側(cè)的索道軸線在水平面xy上的投影與y軸的夾角β₁和β₂，以及鋼錨梁(8)兩側(cè)的索道軸線與水平面xy的夾角α₁和α₂；

測量兩個第一棱鏡(15)的中心分別到對應(yīng)錨固點的距離L_A和L_B；

根據(jù)公式：

和

計算鋼錨梁第一錨固點的坐標X_A(x_A,y_A,z_A)和鋼錨梁第二錨固點的坐標X_B(x_B,y_B,z_B)；

根據(jù)公式：

以及

計算鋼錨梁中心的實時實際三維坐標X_O(x_O,y_O,z_O)及鋼錨梁實時實際方位角α。