用全站仪进行工程施工放样.docx
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用全站仪进行工程施工放样
用全站仪进行工程施工放样
第一部分:
TOPCONGTS-312全站仪的使用
一、仪器外观和功能说明
1.仪器外观
图1:
GTS-312全站仪外观及各部件名称
2.面板上按键功能
——进入坐标测量模式键。
◢——进入距离测量模式键。
ANG——进入角度测量模式键。
MENU——进入主菜单测量模式键。
ESC——用于中断正在进行的操作,退回到上一级菜单。
POWER——电源开关键
►◄——光标左右移动键
▲▼——光标上下移动、翻屏键
F1、F2、F3、F4——软功能键,分别对应显示屏上相应位置显示的命令。
3.显示屏上显示符号的含义
V——竖盘读数;HR——水平读盘读数(右向计数);HL——水平读盘读数(左向计数);
HD——水平距离;VD——仪器望远镜至棱镜间高差;SD——斜距;*——正在测距;
N——北坐标,相当于x;E——东坐标,相当于y;Z——天顶方向坐标,相当于高程H。
二、角度测量模式
功能:
按ANG键进入,可进行水平角、竖直角测量,倾斜改正开关设置。
F1OSET:
设置水平读数为
。
F2HOLD:
锁定水平读数。
第1页F3HSET:
设置任意大小的水平读数。
F4P1↓:
进入第2页。
F1TILT:
设置倾斜改正开关。
第2页F2REP:
复测法。
F3V%:
竖直角用百分数显示。
F4P2↓:
进入第3页。
F1H-BZ:
仪器每转动水平角90°时,是否要蜂鸣声。
F2R/L:
右向水平读数HR/左向水平读数HL切换,一般用HR。
第3页F3CMPS:
天顶距V/竖直角CMPS的切换,一般取V。
F4P3↓:
进入第1页。
三、距离测量模式
功能:
先按◢键进入,可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距离单位等设置。
F1MEAS:
进行测量。
F2MODE:
设置测量模式,Fine/coarse/tragcking(精测/粗测/跟踪)。
第1页F3S/A:
设置棱镜常数改正值(PSM)、大气改正值(PPM)。
F4P1↓:
进入第2页。
F1OFSET:
偏心测量方式。
F2SO:
距离放样测量方式。
第2页F3m/f/i:
距离单位米/英尺/英寸的切换。
F4P2↓:
进入第1页。
四、坐标测量模式
功能:
按
进入,可进行坐标(N,E,H)、水平角、竖直角、斜距测量及PSM、PPM、距离单位等设置。
F1MEAS:
进行测量。
F2MODE:
设置测量模式,Fine/Coarse/Tracking。
第1页F3S/A:
设置棱镜改正值(PSM),大气改正值(PPM)常数。
F4P1↓:
进入第2页。
F1R.HT:
输入棱镜高。
F2INS.HT:
输入仪器高。
第2页F3OCC:
输入测站坐标。
F4P2↓:
进入第3页。
F1OFSET:
偏心测量方式。
第3页F3m/f/i:
距离单位米/英尺/英寸切换。
F4P3↓:
进入第1页。
五、主菜单模式
功能:
按MENU进入,可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理、参数设置等。
DATACOLLECT(数据采集)
第1页LAYOUT(点的放样)
MEMORYMGR.(内存管理)
PROGRAM(程序)
第2页GRIDFACTOR(坐标格网因子)
ILLUMINATION(照明)
PARAMETRERS(参数设置)
第3页CONTRASTADJ.(显示屏对比度调整)
1、MEMORYMGR.(存储管理)
1.FILESTATUS(显示测量数据、坐标数据文件总数)
第1页2.SEARCH(查找测量数据、坐标数据、编码库)
3.FILEMAINTAIN(文件更名、查找数据、删除文件)
4.COORD.INPUT(坐标数据文件的数据输入)
第2页5.DELETECOORD.(删除文件中的坐标数据)
6.PCODEINPUT(编码数据输入)
7.DATATRANSFER(向微机发送数据、接收微机数据、设置通讯参数)
第3页8.INITIALIZE(初始化数据文件)
2、PROGRAM(程序)
1.REM(悬高测量)
第1页2.MLM(对边测量)
3.ZCOORD.(设置测站点Z坐标)
4.AREA(计算面积)
第2页
5.POINTTOLINE(相对于直线的目标点测量)。
3、PARAMETRERS(参数设置)
1.MINIMUMREADING(最小读数)
第1页2.AUTOPOWEROFF(自动关机)
3.TILTON/OFF(垂直角和水平角倾斜改正)
第2页——ERRORCORRECTION(系统误差改正。
注:
仪器检校后必须进行此项设置)
存储管理菜单操作可参见图2。
图2:
存储管理操作菜单
六、全站仪的主要功能介绍
✧说明:
测量前,要进行如下设置——按◢或
,进入距离测量或坐标测量模式,再按第1页的S/A(F3)。
1.棱镜常数PRISM的设置——一般原配棱镜设置为0,国产棱镜设置为-30mm。
(具体见说明书)。
2.大气改正值PPM的设置——按“T-P”,分别在“TEMP.”和“PRES.”栏,输入测量时的气温、气压。
(或者按照说明书中的公式计算出PPM值后,按“PPM”直接输入)。
3.PSM、PPM设置后,在没有新设置前,仪器将保存现有设置。
(一)角度测量
按ANG键,进入测角模式(开机后默认的模式),其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同。
照准目标后,仪器即可显示水平度盘读数和竖直度盘读数。
(二)距离测量
先按◢键,进入测距模式,瞄准棱镜后,按F1(MEAS),即可。
(三)坐标测量
见图3按键步骤:
1、ANG键,进入测角模式,瞄准后视点A。
2、HSET,输入测站O至后视点的坐标方位角
。
3、
键,进入坐标测量模式。
P1,进入第2页。
4、OCC,输入测站坐标(X0,Y0,H0)。
6、P1,进入第2页。
INS.HT:
输入仪器高。
7、P1,进入第2页。
R.HT:
输入棱镜高。
8、瞄准待测量点B,按MEAS,得B点的(XB,YB,HB)。
(四)零星点的坐标放样
见图4按键步骤为:
1、按MENU——进入主菜单测量模式。
2、按LAYOUT——进入放样程序,再按SKP——略过选择文件。
3、按OOC.PT(F1),再按NEZ,输入测站O点的坐标(x0,y0,H0);并在INS.HT一栏,输入仪器高。
4、按BACKSIGHT(F2),再按NE/AZ,输入后视点A的坐标(xA,yA);若不知A点坐标而已知坐标方位角
,则可再按AZ,在HR项输入
的值。
瞄准A点,按YES。
5、按LAYOUT(F3):
输入待放样点B的坐标(xB,yB,HB)及测杆单棱镜的镜高后,按ANGLE(F1)。
使用水平制动和水平微动螺旋,使显示的dHR=
,即找到了OB方向,指挥持测杆单棱镜者移动位置,使棱镜位于OB方向上。
6、按DIST,进行测量,根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动,若dHD为正,则向O点方向移动;反之若dHD为负,则向远处移动,直至dHD=0时,立棱镜点即为B点的平面位置。
其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度,正为挖,负为填。
7、按NEXT——放样下一个点C。
(五)TOPCON全站仪与电脑的数据通讯
1、电脑中数据文件的上载(UPLOAD)
(1)在电脑上用文本编辑软件(如Windows附件的“写字板”程序),输入点的坐标数据,格式为“点名,Y,X,H”;保存类型为“文本文档”。
具体见图5。
(2)用“写字板”程序打开文本格式的坐标数据文件,并打开T-COM程序,将坐标数据文件复制到T-COM的编辑栏中。
(3)用通讯电缆将全站仪的“SIG”口与电脑的串口(如COM1)相连,按MENU—MEMORYMGR.—DATATRANSFER,进入数据传输,先在“COMM.PARAMETER”(通讯参数)中分别设置“PROTOCOL”(议协)为“ACK/NAK”;“BAUDRATE”(波特率)为9600;“CHAR./PARITY”(校检位)为“8/NONE”;“STOPBITS”(停止位)为“1”。
图5:
编辑上载的数据文件
(4)点击按钮
,出现“Currentdataaresavedas:
030624.pts”对话框时,点“OK”,出现如下图6的通讯参数设置对话框。
按全站仪上的相同配置进行设置并选择“Readtextfile”后,点“GO”将刚保存的文件030624.pts打开,出现PointDetails(点描述)对话框。
图6:
上载的数据文件
(5)回到全站仪主菜单MENU中的MEMORYMGR.—DATATRANSFER—LOADDATA—COORD.DATA。
用INPUT为上传的坐标数据文件输入一个文件名后,点“YES”使全站仪处于等待数据状态(WaitingData),再在电脑PointDetails对话框中点“OK”。
注:
可以直接在T-COM软件编辑栏中按“点名,Y,X,H”的格式编辑待上载的坐标数据文件。
2、全站仪中数据文件的下载(DOWNLOAD)
同上载一样,进行电缆连接和通讯参数的设置。
点击按钮
,设置通讯参数并选择“Writetextfile”后,再在全站仪上选择下载数据文件的类型(测量数据文件或坐标数据文件)。
先在电脑上按“GO”,处于等待状态,再在全站仪上按“确定”,即可将全站仪中的数据下载至电脑。
出现“Currentdataaresavedas03062501.gt6”及“是否转换”时对话框时,点击“Cancel”。
点击按钮“
”,将下载的数据文件取名后保存。
(保存时下载的测量数据文件及坐标数据文件均要加上扩展名gt6)。
(六)批量点的坐标放样
1、放样坐标数据文件的编辑及上载。
可采用以下两种方法来实现:
(1)数据通讯方法。
按TOPCON全站仪与电脑的数据通讯中“电脑中数据文件的上载(UPLOAD)”的方法将控制点及待放样点的坐标数据文件(如:
ZBSJWJ(坐标数据文件))上载至全站仪。
(2)坐标输入方法。
按MENU键(进入主菜单模式)——MEMORYMGR.(内存管理)——P↓(翻页)——COORD.INPUT(坐标输入)——INPUT(建立一个文件名,如:
ZBSJWJ(坐标数据文件))——ENTER——分别在PT#、N、E、Z栏输入第一个点的点名、X、Y、H——输入下一个点的点名、X、Y、H。
2、实地放样操作
如图7所示,要在控制点D3架仪后视D2点,来放样点K0+040、K0+060、K0+080三点。
(1)按MENU,进入主菜单模式,选择LAYOUT(放样)。
(2)在“SELECTAFILE”中,用INPUT输入或LIST选择电脑上载的坐标数据文件名。
(3)在“OCC.PTINPUT”中用INPUT输入或LIST选择测站点D3,并输入INS.HT(仪器高)。
(4)在“BACKSIGHT”中同样输入或选择后视点的点号D2。
(5)瞄准后视点D2,按“YES”。
(6)在“LAYOUT”中同样输入或选择待放样点号K0+040及棱镜高,则计算出要仪器旋转的水平角值HR及平距HD。
(7)按ANGLE,显示目前望远镜方向与放样方向之差dHR;按DIST,显示目前立镜点与放样点间水平距离之差dHD。
反复移动棱镜,当dHR和dHD均为零时,立镜点即为K0+040
(8)按NEXT,放样下一点。
放样操作菜单见下图8。
(七)数据采集(略)
图8:
放样操作菜单
第二部分:
建筑施工放样方法
一.平面坐标系间的坐标转换公式
如图,设有平面坐标系xoy和x’o’y’(左手系——x、x’轴正向顺时针旋转90º为y、y’轴正向);x轴与x’轴间的夹角为θ(x轴正向顺时针旋转至x’轴正向,θ范围:
00—3600)。
设o’点在xoy坐标系中的坐标为(xo’,yo’),则任一点P在xoy坐标系中的坐标(x,y)与其在x’o’y’坐标系中的坐标(x’,y’)的关系式为:
在建筑施工中,上面的平面坐标系xoy一般多为城市坐标系,平面坐标系x’o’y’一般多为建筑施工坐标系AOB;若xoy、x’o’y’均为左手系,则用上式进行转换;但有时建筑施工坐标系AOB会出现右手系——x’(A)轴正向逆时针旋转90º为y’(B)轴正向。
此时,应注意上面的计算公式变为:
二.建筑基线测设及角桩定位
如图,选择100m×35m的一个开阔场地作为实验场地,先在地面上定出水平距离为55.868m的两点,将其定义为城建局提供的已知导线点A5、A6,其中A5同时兼作水准点。
1、“T”形建筑基线的测设
(1)根据建筑基线M、O、N、P四点的设计坐标和导线点A5、A6坐标,用极坐标法进行测设,并打上木桩。
已知各点在城市坐标系中的坐标如下:
A5(2002.226,1006.781,20.27),A6(2004.716,1062.593),
M(1998.090,996.815),O(1996.275,1042.726),
N(1994.410,1089.904),P(1973.085,1041.808)
(2)测量水平角 ,计算出 值,在木桩上进行改正。 (3)测量改正后的 ,再丈量MO、ON距离,使其与设计值之差的相对误差不得大于1/10000。 (4)在O点用正倒镜分中法,拨角90º,并放样距离OP,在木桩上定出P点的位置。 (5)测量 ,再丈量OP距离,与设计值之差的相对误差不得大于1/10000。 2、根据建筑基线进行建筑物的定位 根据图中的待建建筑物F1与建筑基线的关系,利用建筑基线,用直角坐标法放样出F1的1#、2#、3#、4#四个角桩。 检查1~2个角桩的水平角与900的差是否小于 ,距离与设计值之差的相对误差不得大于1/3000 以A5高程(20.47m)为起算数据,用全站仪测出F1的1#、2#、3#、4#四个角桩的填挖深度。 (F1的地坪高程为20.50m) 3、根据导线进行建筑物的定位 设图中NOP构成的是建筑施工坐标系AOB,并设待建建筑物F2在以O点原点的建筑施工坐标系AOB中的坐标分别为1#(3,2)、2#(3,17)、3#(23,17)、4#(23,2),且已知建筑坐标系原点O在城市坐标系中的坐标为O(1996.275,1042.726),OA轴的坐标方位角为 ,试计算出1#、2#、3#、4#点在城市坐标系中的坐标,并在在A6测站,后视A5,用极坐标法放样出F2的1#、2#、3#、4#四个角桩。 [参考答案: F2的4个角桩的设计坐标分别如下: 1#(1994.158,1045.644)、2#(1979.170,1045.051)、3#(1978.378,1065.035)、4#(1993.366,1065.629)] 检查1~2个角桩的水平角与900的差是否小于 ,距离与设计值之差的相对误差不得大于1/3000 (3)以A5高程(20.47m)为起算数据,用全站仪测出F2的1#、2#、3#、4#四个角桩的填挖深度。 (F2的地坪高程为20.50m) 三.圆曲线中桩测设的局部极坐标法 (1)以圆曲线起点ZY为原点,切线指向交点JD为x轴正向,再顺时针旋转90°为y轴正向,建立切线支距法坐标系。 (2)用切线支距法同样的方法求出各中桩P在该坐标系中的坐标。 (注意y坐标的正负符号。 ) 其中有: (3)在ZY点架仪,输入测站点坐标(0,0),后视x轴正向,输入方位角 ,测出一任意点ZD在该坐标系中的坐标。 (4)在ZD点设站,后视ZY点,根据各中桩P的坐标用全站仪坐标放样功能,放样出各中桩。 若使用经纬仪,则可先用坐标反算公式,求出P点至ZD点的距离D及转角δ(方位角之差),再进行拨角、量边。 第三部分: CASIOFX-4800P程序 程序名: ZHUANHUAN(转换) 1.用途: 该程序是“两平面坐标系间坐标转换”的计算程序。 2.程序数学模型: (略) 3.程序清单: C“X0”: E“Y0”: D“ANGLE”: F“SIGN”↙ Lbl0↙ {A,B}↙ F 1 A=A: B=-BΔX=C+AcosD-BsinD◢ Y=E+BcosD+AsinD◢ Goto0 4.程序说明: X0,Y0——施工坐标系(A-O’-B)的原点O’在统一坐标系(x-o-y)中的坐标。 ANGLE——为统一坐标系的x轴顺时针旋转至施工坐标系的A轴的角值。 SIGN——为符号函数,若输入“1”时,则表明x-o-y为左手系,且A-O’-B也为左手系;若输入“1”之外值,则表明x-o-y为左手系,而A-O’-B为右手系。 A,B——某点在施工坐标系中的纵、横坐标。 X,Y——该点在相应统一坐标系中的纵、横坐标。
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- 关 键 词:
- 用全站仪 进行 工程施工