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一種曲線異型桿件位置測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一種曲線異型桿件位置測量方法，安裝三根剛性定位桿，三根所述剛性定位桿的固定端均固定，活動端可在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，再用全站儀初步測量對應(yīng)位于三根所述剛性定位桿活動端的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值，在水平平面內(nèi)調(diào)節(jié)三根所述剛性定位桿的位置，最終使三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，最后使所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)與三個(gè)所述參考點(diǎn)的位置吻合，完成所述曲線異型桿件的定位。其技術(shù)效果是：其使曲線異型桿件的定位速度明顯增加，測量效率明顯提高。
【專利說明】一種曲線異型桿件位置測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一種曲線異型桿件位置測量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，不銹鋼景觀雕塑在城市中越來越普遍，不銹鋼景觀雕塑的定位要求十分苛亥|J，其在安裝過程中的測量有別于常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)測量。為了避免累積誤差的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)測量需保證每根曲線異型桿件定位的準(zhǔn)確；同時(shí)在施工過程中進(jìn)行反變形預(yù)調(diào)控制。目前不銹鋼景觀雕塑安裝過程中，對于無位置參考的單根曲線異型桿件，初步定位的盲目性很大，距離設(shè)計(jì)坐標(biāo)差距很大；通過全站儀測量后，可以分析得出曲線異型桿件的調(diào)節(jié)方案，但調(diào)節(jié)仍是人工手動調(diào)節(jié)，仍然存在盲目性，無法量化，需要全站儀反復(fù)循環(huán)測量，并且曲線異型桿件三個(gè)測量控制點(diǎn)的位置很難協(xié)調(diào)一致，一個(gè)測量控制點(diǎn)的調(diào)節(jié)勢必影響其它兩個(gè)測量控制點(diǎn)的位置，這樣就導(dǎo)致測量速度極為緩慢，操作復(fù)雜不靈活；同時(shí)定位速度慢，影響工期。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種曲線異型桿件位置測量方法，其使曲線異型桿件的定位速度明顯增加，測量效率明顯提高。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種曲線異型桿件位置測量方法，包括下列步驟:
[0005]剛性定位桿固定步驟:安裝三根剛性定位桿，三根所述剛性定位桿的兩端分別為固定端和活動端，三根所述剛性定位桿的固定端均固定，活動端可在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；
[0006]剛性定位桿定位步驟，用全站儀初步測量對應(yīng)位于三根所述剛性定位桿活動端的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值，在水平平面內(nèi)調(diào)節(jié)三根所述剛性定位桿的位置，最終使三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)；
[0007]曲線異型桿件定位步驟:三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)后，使所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)與對應(yīng)參考點(diǎn)的位置吻合，完成曲線異型桿件的定位。
[0008]進(jìn)一步的，剛性定位桿固定步驟中，先根據(jù)所述曲線異型桿件的各測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的Z值，確定三根所述剛性定位桿安裝的標(biāo)高，再在剛性定位桿定位步驟中，在所述水平平面內(nèi)對所述三根剛性定位桿的位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
[0009]進(jìn)一步的，所述剛性定位桿的固定端的截面積大于其活動端的截面積。
[0010]采用了本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法的技術(shù)方案，即將曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的三點(diǎn)協(xié)調(diào)定位變?yōu)橥ㄟ^三個(gè)測量控制點(diǎn)分別定位，確定一個(gè)平面，以擺脫因?yàn)槿齻€(gè)測量控制點(diǎn)同時(shí)測量而相互影響這一弊病，同時(shí)借助剛性定位桿將虛無的設(shè)計(jì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成了實(shí)在可見的三個(gè)參考點(diǎn)，將全站儀定位的對象由難以調(diào)節(jié)的曲線異型桿件轉(zhuǎn)化為三個(gè)能夠量化調(diào)節(jié)距離的剛性定位桿的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是:其使曲線異型桿件的定位速度明顯增加，測量效率明顯提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法的流程示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法中剛性定位桿固定步驟示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法中剛性定位桿定位步驟示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法中曲線異型桿件定位步驟示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]請參閱圖1至圖4，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明:
[0016]曲線異型桿件的定位一般包括下列內(nèi)容:
[0017]桿件測量控制點(diǎn)選取:
[0018]為了保證雕塑的最終成型效果，不銹鋼景觀雕塑中的每根曲線異型桿件I都需要單獨(dú)定位來避免累積誤差的產(chǎn)生，因此必須在每根曲線異型桿件I的外表面上選擇合適的測量控制點(diǎn)。
[0019]測量控制點(diǎn)的選取參照三個(gè)基本原則:一是便于在每根曲線異型桿件I制作過程中準(zhǔn)確進(jìn)行十字定位貼片11的貼片，二是方便在三維模型中找到測量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，三是保證測量控制點(diǎn)在現(xiàn)場測量時(shí)的可見性。
[0020]本實(shí)施例中，測量控制點(diǎn)均位于曲線異型桿件I的一個(gè)圓弧平面內(nèi)，目的在于加工過程中可以準(zhǔn)確找出該點(diǎn)并進(jìn)行十字定位貼片11的貼片，并且在三維模型中也容易找到曲線異型桿件I外表面上該點(diǎn)的三維坐標(biāo)。每根曲線異型桿件I在圓弧面的內(nèi)側(cè)和圓弧面的外側(cè)各設(shè)置三個(gè)測量控制點(diǎn)便是保證安裝過程中，曲線異型桿件I密集時(shí)測量控制點(diǎn)可見。
[0021]測量方法優(yōu)化:
[0022]曲線結(jié)構(gòu)的曲線異型桿件I安裝定位一般采用全站儀3進(jìn)行三維空間坐標(biāo)的定位，首先建立結(jié)構(gòu)的整體坐標(biāo)系，并在曲線異型桿件I的外表面上定出三個(gè)測量控制點(diǎn)，進(jìn)行十字定位貼片11的貼片，通過計(jì)算得出各測量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在安裝過程中，通過將三個(gè)測量控制點(diǎn)調(diào)整至設(shè)計(jì)坐標(biāo)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)定位，測量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)測量通過全站儀3完成。測量方法優(yōu)化步驟又包括下列內(nèi)容:
[0023]1、在曲線異型桿件I外表面進(jìn)行測量控制點(diǎn)的十字定位貼片11的貼片，并計(jì)算出三個(gè)測量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)。三個(gè)測量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)分別為(xl，yl，zl)，(x2, y2, z2)以及(x3, y3, z3) o
[0024]曲線異型桿件I初步定位后，采用全站儀3對三個(gè)測量控制點(diǎn)的坐標(biāo)(xl,yl,zl), (x2, y2, z2)以及(x3，y3，z3)進(jìn)行實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)的采集，分析三個(gè)測量控制點(diǎn)(xl,yl,zl), (x2, y2, z2)以及(x3，y3，z3)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的差值，得出三個(gè)測量控制點(diǎn)需調(diào)節(jié)的距離以及方向。
[0025]3、調(diào)節(jié)三個(gè)測量控制點(diǎn)的位置并配合全站儀3測得的三個(gè)測量控制點(diǎn)的坐標(biāo)(xl，yl，zl), (x2, y2, z2)以及(x3, y3, z3)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,重復(fù)調(diào)節(jié)，使曲線異型桿件I的三個(gè)測量控制點(diǎn)的坐標(biāo)(xl, yl, zl), (x2, y2, z2)以及(x3, y3, z3)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
[0026]為了加快這類不規(guī)則曲線的曲線異型桿件I的測量速度和測量的準(zhǔn)確性，采用一種針對于此類結(jié)構(gòu)的曲線異型桿件I定位技術(shù)，避免曲線異型桿件I位置調(diào)節(jié)的盲目性，減少全站儀3反復(fù)測量的次數(shù)，加快安裝進(jìn)度。
[0027]本發(fā)明的一種曲線異型桿件位置測量方法，將曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的三點(diǎn)協(xié)調(diào)定位變?yōu)槿齻€(gè)測量控制點(diǎn)分別定位，以確定一個(gè)平面，擺脫了三個(gè)測量控制點(diǎn)相互影響這一弊病，并且三個(gè)測量控制點(diǎn)分別定位的測量方法，也借助剛性定位桿2將虛無的設(shè)計(jì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成了實(shí)在可見的三個(gè)參考點(diǎn)，將全站儀3定位的對象由難以調(diào)節(jié)的曲線異型桿件I轉(zhuǎn)化為三根能夠量化調(diào)節(jié)距離的剛性定位桿2。
[0028]剛性定位桿2的形式根據(jù)工程的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作原理是剛性定位桿2的固定端固定于支撐體系4上，活動端可以在一平面內(nèi)，沿著一固定半徑的圓弧進(jìn)行位置的調(diào)節(jié)，并能夠精確調(diào)整至設(shè)計(jì)位置，曲線異型桿件I安裝時(shí)只需使曲線異型桿件I外表面的測量控制點(diǎn)與剛性定位桿2的活動端相吻合即可。
[0029]本發(fā)明的一種曲線異型桿件I位置測量方法包括下列步驟:
[0030]剛性定位桿固定步驟:根據(jù)曲線異型桿件I的各控制點(diǎn)坐標(biāo)的Z值，確定剛性定位桿2安裝的標(biāo)高，即zl，z2和z3。再依據(jù)各測量控制點(diǎn)坐標(biāo)的X、Y值范圍，在平面控制網(wǎng)上找出三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)所在平面區(qū)域，即(xl，yl)，(x2, y2)和(x3，y3)的取值范圍，結(jié)合已定的三個(gè)測量控制點(diǎn)標(biāo)高，分別安裝三根剛性定位桿2，將其三根剛性定位桿2的固定端固定于支撐體系4上。
[0031]剛性定位桿定位步驟:用全站儀3初步測量對應(yīng)位于三根剛性定位桿2活動端的參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線異型桿件I的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值，在水平平面內(nèi)調(diào)節(jié)三根剛性定位桿2的活動端，最終使對應(yīng)位于三根剛性定位桿2的活動端的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線異型桿件I的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
[0032]曲線異型桿件定位步驟:對應(yīng)位于三根剛性定位桿2的活動端的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線異型桿件I的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)后，使曲線異型桿件I的三個(gè)測量控制點(diǎn)與位于對應(yīng)的剛性定位桿2的活動端的對應(yīng)的參考點(diǎn)吻合,完成曲線異型桿件I的定位。
[0033]剛性定位桿2可根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，剛性定位桿2截面由與支撐體系4固定的固定端向活動端逐漸減小，大截面區(qū)域保證剛性定位桿2不易變形，易于與支撐體系4的固定，小截面區(qū)域保證留出更多空間給曲線異型桿件I進(jìn)行安裝調(diào)節(jié)。剛性定位桿2的活動端應(yīng)做好刻度標(biāo)記，便于精確調(diào)節(jié)剛性定位桿2的活動端的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0034]采用改進(jìn)后的一種曲線異型桿件位置測量方案后，曲線異型桿件I的定位速度明顯增加，測量效率明顯提高。
[0035]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種曲線異型桿件位置測量方法，包括下列步驟: 剛性定位桿固定步驟:安裝三根剛性定位桿，三根所述剛性定位桿的兩端分別為固定端和活動端，三根所述剛性定位桿的固定端均固定，活動端可在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)； 剛性定位桿定位步驟，用全站儀初步測量對應(yīng)位于三根所述剛性定位桿活動端的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述的三個(gè)參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值，在水平平面內(nèi)調(diào)節(jié)三根所述剛性定位桿的位置，最終使三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)—對應(yīng)； 曲線異型桿件定位步驟:三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)后，使所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)與對應(yīng)參考點(diǎn)的位置吻合，完成曲線異型桿件的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲線異型桿件位置測量方法，其特征在于: 剛性定位桿固定步驟中，先根據(jù)所述曲線異型桿件的各測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的Z值，確定三根所述剛性定位桿安裝的標(biāo)高，再在剛性定位桿定位步驟中，在所述水平平面內(nèi)對所述三根剛性定位桿的位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使三個(gè)所述參考點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與所述曲線異型桿件的三個(gè)測量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲線異型桿件位置測量方法，其特征在于: 所述剛性定位桿的固定端的截面積大于其活動端的截面積。
【文檔編號】G01C15/00GK104296734SQ201410572427
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】畢輝, 丁美志, 徐亮 申請人:上海通用金屬結(jié)構(gòu)工程有限公司