(一)利用经纬仪进行线路复测及分坑测量
1.线路复测
(1)复测时应首先校核方向桩的方向和桩距,以校核后的方向桩为基准校核塔位桩。
(2)校核设计勘测钉立的塔位中心桩的位置,当有下列情况之一时,应查明原因,予以纠正:
1)复测直线桩。应用分中法检查直线塔位桩的偏移,如图3-3-4所示。
图3-3-4
将经纬仪置于C2桩上,先用正镜后视C1桩,然后倒转望远镜在C3桩一侧测得A点;再水平旋转望远镜,用倒镜后视C1桩,然后再倒转望远镜测得B点,AB连线的中点C′3与C3桩的水平距离d即为直线桩的横线路偏移值。按规范规定,d应不大于50mm,否则予以矫正。
2)复测转角桩。复测转角桩,是要检查转角的角度值是否与设计值相符。水平角度测量应使用测回法,测回法的操作方法为:先用正镜测量一次,称为前半测回;然后将度盘转动约90°,再用倒镜测量一次,称为后半测回。两次测量称为一个测回。所测角度值应为两个半测回的平均值。但两个半测回值之差不得大于1′30″,否则重测。采用这种测法,既可检验测得值是否正确,又可消除仪器误差。
按照规范规定,测得值与设计值之差应不大于1′30″,否则应通知设计单位予以改正。
3)采用经纬仪视距法复测距离时,顺线路方向两相邻塔位中心桩的距离与设计值的偏差若大于设计档距的1%时,应查清原因,并通知设计单位处理。
(3)施工复测时应对下列几处地形标高进行重点复测。
1)地形变化较大,导线对地距离可能不够的地形凸起点的标高。
2)塔位间被跨越物的标高。
3)相邻塔位的相对标高。
复测值与设计值比较,偏差不应超过500mm,超过时应报设计单位查明原因予以纠正。
(4)个别丢失的塔位中心桩应按设计数据予以补钉,其测量精度应符合现行《架空电力线路测量技术规定》中的有关规定进行观测,其精度要求如下:
1)直线量距。用经纬仪视距法测距,两次测量值之差不应超过下列规定:
①对向观测:1/150。
②同向观测:1/200。
2)视距长度。平地不超过400m,丘陵不超过600m,山区一般不超过800m。当空气不稳定和呈像模糊时,应适当缩短视距长度。
3)转角。转角测量技术要求规定如下:
①仪器:J6型。
②观测方法:测回法。
③测回数:1。
④半测回差:1′(即1分)。
⑤读数:0.1′(即0.1分)。
(5)两个施工单位分段接头处复测至少交叉两个方向桩。
(6)复测时如出现与设计不符或有超差现象,应按实际情况做好记录后,及时报告技术部门,会同设计部门进行处理。
(7)在线路复测时,现场应做好记录,边测边做记录,确保记录的真实性。
2.分坑测量注意事项
(1)线路复测无误后,方可进行分坑。在分坑前应再次核对直线和相邻档距。
(2)施工中保留不住的塔位中心桩,分坑前应在顺、横线路方向选择不影响基坑开挖的位置,钉立辅助桩,并作为施工及质量检查的依据。
(3)塔位中心桩需要位移时,按设计要求施工。
(4)当需要降基面时,在开挖之前于降基面范围外钉立辅助桩,并做好记录,以便恢复中心桩。
(5)现场分坑测量。根据分坑手册钉立塔位中心桩的前、后、左、右辅助桩,测定基础坑口位置。
3.正方形基础的分坑测量
正方形基础的分坑,如图3-3-5所示。
图3-3-5 正方形基础的分坑测量
首先计算分坑尺寸如下
式中 l0——基础对角线根开之半,mm;
x——基础根开,mm;
l1、l2——坑口外、内点对角线根开之半,mm。
然后按下述步骤分坑:
(1)在塔位中心桩O处安平经纬仪,前视辅助桩A′,将水平度盘对准零,顺时针旋转望远镜45°钉水平桩A,自O点量l1、l2分别定出点1、2。
(2)以1、2点为基准,用2a取中法定出点3、4,1、3、2、4即为坑口范围。
(3)再顺时针旋转望远镜至135°、225°、315°钉立水平桩B、C、D,按上述方法定出其余三个坑的坑口范围。
4.矩形基础的分坑测量
矩形基础分坑,如图3-3-6所示。
图3-3-6 矩形基础分坑测量
当地形为平地时应先计算分坑尺寸如下
式中 y——基础顺线路方向根开,mm。
然后按下述步骤分坑:
(1)将经纬仪安平在塔位中心桩O处,前、后视顺线路方向辅助桩A、B,自O点起量取水平距离OA′=OB′=(x+y)/2,钉出A′、B′两桩。
(2)望远镜前视A时,将水平度盘对准零,旋转90°,自O点量取水平距离OC′=OD′=(x+y)/2,钉出C′、D′两桩。
(3)分别用钢尺连C′A′、C′B′、D′A′、D′B。在C′A′、C′B′连线上自C′点量取水平距离E1、E2得左侧两坑口的两点,再用2a取中法可钉出两坑的另外两点,则可得两坑口位置。
(4)在D′A′、D′B′连线上自D′点起量取水平距离E1、E2得右侧两坑口的两点,再用2a取中法可钉出两坑的另外两点则可得两坑口位置。
如果地形为山坡地,虽有辅助桩,但A′、B′、C′、D′各桩无法钉在一个水平面上,此时可按下述步骤分坑:将经纬仪安平在中心桩O处,前视辅助桩A,自O点起量水平距离y/2钉O1桩,再倒镜钉O2桩;以O1、O2为辅助中心桩,按双杆分坑方法分别分出左右两基础坑口位置。
5.梯形基础的分坑测量
铁塔基础为高低腿时,则该型基础在四个方位上有三个不同的根开,且位于两个标高上,分坑时务必注意这两个特点。梯形基础分坑如图3-3-7所示。
对于高低腿基础,比较简单的方法是按两组双杆进行分坑的方法。首先在垂直线路方向钉出O1、O2桩,使OO1=x1/2,OO2=x2/2,然后,分别以O1、O2为中心桩按双杆分坑方法分别钉出高腿及低腿的两个坑口位置,这里需要说明,x2为高腿侧的(图中右侧)基础根开,x1为低腿侧的(图中左侧)基础根开。
图3-3-7 梯形基础分坑测量
在地形条件许可的情况下也可以按矩形的基础分坑方法第一种方法分坑,但需要计算如下分坑尺寸为
式中 a、b——低腿及高腿坑口宽度。
6.中心桩无位移的转角塔基础分坑
如图3-3-8所示。
图3-3-8 无位移的转角塔基础分坑
操作要点如下:
(1)安平经纬仪于塔位中心桩O处,前视线路方向桩F1,水平度盘对准零,水平向内旋转(180-α)/2,钉出辅助桩D,倒镜钉出C桩。
(2)按正方形铁塔基础分坑方法钉出对角线辅助桩P1、P2、P3、P4。
(3)按正方形铁塔基础分坑方法钉出坑口位置。
7.中心桩有位移的转角塔基础分坑
有一段位移距离s,如图3-3-9所示。
图3-3-9 有位移的转角塔基础分坑测量
(1)将经纬仪安平在线路转角桩O处,前视线路方向桩F1,水平度盘对准零,水平向内旋转(180-α)/2,钉出辅助桩D,倒镜钉出C桩;自O点起量OO′=s,钉出O′桩,该桩为塔位中心桩。
(2)将经纬仪安平在塔位中心桩O′处,按正方形铁塔基础分坑方法钉出坑口位置。
(二)利用“GPS”进行线路复测
1.利用“GPS”进行线路复测的优越性
随着科技的进步,“GPS”(Navigation Satellite Timing and Ranging/Glohal Positioning System,卫星全球定位系统)技术已广泛应用于输电线路设计定位及线路复测中,当线路经过林区、山区、地形复杂地段且不通视时,利用“GPS”进行线路复测,更体现其优越性[“GPS”用户部分由“GPS”接收机(移动站、基准站等)、数据处理软件及相应用户设备等组成。它的作用是接收导航卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。]
利用“CPS”复测线路的速度与路径、地形及信号强弱有关,山地一般每天3~6km,丘陵每天5~8km,平地7~10km。
利用GPS复测线路具有方便、快速、准确地特点,特别是在环境条件无法通视的情况下,不能用传统光学仪器进行测量时,GPS测量技术就显现出其独特的优越性,不仅为在山区、林区、村镇地区施工带来了方便,也减少了树木砍伐量,有利于保护环境资源。
2.施测准备
(1)测量人员经技术、质量、安全培训,并考试合格。
(2)从设计部门获取塔位坐标、直线桩坐标和坐标系参数等资料。
(3)用于测量的仪器(含Trimble5700接收机)及相关设备等需进行检验,对Trimble5700接收机两个内置电池充电。
(4)据设计提供的坐标系参数,在手簿中建立测量任务;将设计单位提供的桩位坐标输入手簿,以方便测量、校核时调用。
3.资源配置
(1)施测人员配置见表3-3-1。
表3-3-1 施测人员配置表
(2)作业设备及工器具配置见表3-3-2。
表3-3-2 作业设备及工器具表(www.daowen.com)
(3)相关说明。
测量:完成测量工作,包括点的采集、直线、曲线和道路的放样。
GPS:GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称,它的含义是利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。
手簿:Trimble TSCe是Trimble新推出的控制手簿,采用Windows CE操作系统。
点校正:GPS RTK测量工作中,可以在内业或外业进行点校正工作。点校正的目的是求解WGS-84坐标转换为用户使用坐标的转换参数。
测量软件:Trimble Survey Controller 10.6软件共包含六大菜单,即文件、键入、配置、测量、坐标几何图、仪器,见图3-3-10。
图3-3-10 测量软件主界面
文件:新建项目、检测当前任务、修改当前任务参数以及删除无用的项目。
键入:输入待放样的点、直线、曲线和道路等。
配置:仪器参数的设置和修改,包括语言选择、基准站流动站的参数、接收机内部无线电频点的改变。
坐标几何图:软件自带测量工作常用的反算、交会等计算工具。
仪器:显示GPS接收机收量状况、接收机文件和状态等。
4.工艺流程
线路复测流程图见图3-3-11。
图3-3-11 线路复测流程图
5.操作步骤。
(1)建立测量任务。
1)键入参数法。
①输入任务名称。根据测量任务输入名称(见图3-3-12),点击[任务名称]右侧空白处,输入任务名称。
②定义坐标系统。点击图3-3-12中[坐标系统]对应的按钮后,选择[键入参数],如图3-3-13所示对投影进行编辑。
③投影参数的设置。我国选用横轴墨卡托投影,参数设置见图3-3-14。北京54坐标定义:[假北]为0.000m,[假东]为500000.000m,[纬度原点]为0(N北纬),[中央子午线]为已知点投影的中央子午线(E为东经),比例因子设定为1;半长轴:6378245.000m,扁率:298.3000000000;坐标:网格,投影高度是根据测区的情况设定,检查无误后确认接受。
图3-3-12 输入任务名称
图3-3-13 对投影进行编辑
图3-3-14 投影参数的设置
④坐标基准转换见图3-3-15。基准转换一般采用三参数即可满足测量要求,若知道当地从WGS-84坐标到北京54坐标的转换参数,则直接输入;否则三个参数缺省为0。水平平差和垂直平差选择[无平差]见图3-3-13左侧。
图3-3-15 坐标基准转换
⑤坐标系统设定。坐标几何设定为[网格],即将图3-3-12中[地面]选为[网格]。
2)无项目/无水准法。
在无坐标系统参数情况下,用无项目/无水准法建立任务,利用点校正方法建立与设计坐标系统的联系,见图3-3-16中,[坐标系统]选择[无项目/无水准]。
图3-3-16 无项目/无水准建立任务
(2)键入设计点坐标。
打开建立的任务,输入设计提供的点坐标,点坐标一般为北京54网格点坐标,而需要输入WGS-84坐标,可通过[坐标显示]来改变坐标的形式,见图3-3-17。打开任务0991,点击[键入],选择[点],点击[坐标显示]选择需要的格式。
图3-3-17 键入坐标点的方法
(3)配置、启动基准站和流动站。
1)无基准、无投影情况下基站选择。
基站的选择在输电线路测量中尤其重要,基站点选择不好,会造成信号不稳定,实际测量会浪费大量时间等待信号,或者信号质量太差,重新更换基站,造成时间浪费,影响测量进度,基站选择应从以下几方面因素考虑。
①基站点地势较高,地形比较开阔,有利于卫星信号的接收和发送。
②基站点要选择远离电磁场干扰的地方,如高压线、变电站附近,大功率无线电发射源等,以免产生对信号的干扰。
③基站点的选择要便于后续测量,第一天的工作结束前,一定要选择好第二天测量所需基站位置,这一点对测量进行非常重要。
操平GPS基站卫星天线,量取天线高度,架好无线电台发射天线,连接好电池、无线电台等配套设备。把手簿与接收机相连,打开接收机电源。利用手簿配置基准站,并启动基准站。
在手簿控制器的主界面点击[配置],选择[测量形多],选择[RTK]。
在图3-3-18中[测量形式]和图3-3-19中[测量类型]中选[RTK],然后选[基准站选项],对基准站选项中广播格式、高度角、天线高度等进行设置,然后选择[基准站无线电]进行配置(见图3-3-20)。设置完成后应储存。
图3-3-18 基准站选项配置步骤一
图3-3-19 基准站选项配置步骤二
图3-3-20 基准站无线电配置
在图3-3-18主界面,点击[测量],选择[RTK],选择[启动基准站接收机],开始测量基准站点、输入基站点名称,在点名称后点击[键入][此处],则记录基准站坐标,基准站启动。确认基准站启动后,根据提示断开手簿与接收机的连接,见图3-3-21。
图3-3-21 启动基准站接收机
2)已知点启动基准站。
①在已知点架设GPS卫星天线,需要利用三脚架进行对中整平,量取天线高度。
②基准站的配置见图3-3-18~图3-3-20。
③用已知点坐标启动基准站。在进入启动基准站选项后,在点列表中选择已键入的基准站坐标点,确认基准站启动后,根据提示断开手簿与接收机的连接。
3)流动站配置见图3-3-22。流动站的配置主要是选择流动站接受机的广播格式及流动站无线电的频点及传输模式(初次设定后,如不再更改,一般不需要每次设置,直接选择接受即完成操作)。
图3-3-22 流动站选项及无线电的配置
在图3-3-18界面中,依次选择[流动站选项]及[流动站无线电]进行配置。流动站无线电的频点和无线电传输模式设置一定要与基准站电台一致,否则流动站接收不到无线电信号。
(4)测量。
1)无基准、无投影测量。测量四个已知点坐标,加入点校正,通过测量软件自动计算,建立与设计坐标系统的转换关系。按设计坐标进行复测、校核。
2)已知参数测量。流动站启动后,通过[放样]已知坐标点,可直接寻找到桩位进行校核。
3)放样。
①放样点,见图3-3-21,在主界面选择[测量]后,依次选[RTK]、[放样]、[点],在点列表中选择待放样的设计坐标点,利用流动站找到该点(桩),进行校核,确认符合性。桩移动或丢失时进行校正或补桩。
②根据已知两点放样直线(一般以耐张段的两个转角桩坐标分别为起始点定义直线),寻找下一个桩,并校核档距、高程、角度等,发现桩超差或丢失时,进行校正或补桩。
4)测量成果存储。及时存储各点测量成果,并根据需要记录相关数据。
5)设置标志。用红漆在通往桩位的路口和桩位附近做出明显标志。
6.安全环保措施
(1)施工人员应严格遵守DL 5009.2—2004《电力建设安全工作规程 第2部分:架空电力线路》中有关安全要求。
(2)应根据季节、天气、地形等具体情况采取防护措施,防止滑跌、毒虫、雷电等伤害。
(3)对影响测量的树木,尽量采用削剪树枝的方式,消除影响。
(4)在山区、林区复测时施工人员禁带火种,防止发生火灾。
7.质量控制要点
(1)观测时,开机后等待接收机跟踪大于四颗以上卫星(即卫星跟踪灯慢闪)后,按压数据记录按钮;一定要保证数据记录灯亮,否则没有记录数据。
(2)尽量清除流动站卫星天线上方的覆盖物,否则对测量精度造成影响。
(3)测量时,GPS对中杆气泡要处在中心5s以上不动,再保存数据。
(4)测量时,GPS测量的固定值应在测量精度要求范围内。固定值越小表示此时的数据越准确,当出现“浮动RTK”时,不得记录此时的任何数据。
(5)复测允许偏差如下,超过时应查明原因校正。
1)线路转角度数偏差小于1′30″。
2)档距偏差小于1%L(L为设计档距)。
3)地面高程偏差不大于0.5m。
4)塔位桩、直线桩横线路偏差不大于50mm。
(6)复测线路时应做好以下方面调查记录:
1)了解沿线地形、交通运输情况。
2)杆塔位置是否合适,如不合适应及时向设计单位有关人员提出,请其现场调整,并做好记录。
4)记录好每基杆塔占地中的农作物或经济作物种类,并调查属于哪个市(县)、乡、村。
5)对沿线的交叉跨越(电力线路、通信线、铁路、公路、河流、水库等),应了解清楚被跨物的位置、地形,跨越情况较为复杂的应画出简图。
6)了解砂、石价格及砂场、石料场的位置。
(7)线路复测记录及复测报告。复测完成后,技术负责人根据测量结果及现场调查记录,整理完成线路复测记录及复测报告,复测报告从工程概况、地形地质、交通运输、主要跨越、复测情况及可能存在问题分析等方面进行描述,给工程前期准备提供依据。
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