本申請涉及懸索橋施工的領(lǐng)域，尤其涉及一種地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、懸索橋按懸吊跨數(shù)分為單跨、兩跨、三跨和多塔多跨懸索橋，其中單塔單跨懸索橋適合于邊跨地面較高，采用橋墩支撐邊跨的結(jié)構(gòu)。

2、地錨是將錨體埋設(shè)于地下來抵抗拉力，回轉(zhuǎn)纜是指在一定范圍內(nèi)繞軸旋轉(zhuǎn)的纜索。將地錨、回轉(zhuǎn)纜以及單塔單跨應(yīng)用在懸索橋中，可以允許橋面在遇到地形變化時能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以此來適應(yīng)地形的自然曲線，減少對環(huán)境的干擾，同時保持橋梁的整體穩(wěn)定性和功能性，尤其是在山區(qū)或河流彎道等復(fù)雜地形中，回轉(zhuǎn)纜的設(shè)計對于橋梁的靈活性和適應(yīng)性至關(guān)重要。

3、地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋的主纜中有上百根索股，其中一根索股為基準(zhǔn)索股，剩余的為一般索股。在主纜搭設(shè)過程中，先將基準(zhǔn)索股搭設(shè)到預(yù)設(shè)的線形，一般索股是以基準(zhǔn)索股為參照基準(zhǔn)進(jìn)行垂度調(diào)整，從而可以使得主纜中的上百根索股準(zhǔn)確搭建，由此，基準(zhǔn)索股線形的測量監(jiān)控決定了主纜以至全橋的施工精度。

4、基準(zhǔn)索股線形的測量方式一般是：先在基準(zhǔn)索股跨中點(diǎn)上安裝棱鏡工裝，棱鏡工裝中包括了位于基準(zhǔn)索股跨上方和下方的棱鏡，兩個棱鏡均可被岸上的全站儀進(jìn)行測量，并得到上下棱鏡處的三維坐標(biāo)，從而可以計算出基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)，監(jiān)控計算組根據(jù)跨度、塔高、溫度修正計算出基準(zhǔn)索股跨中垂度，進(jìn)而可以得到基準(zhǔn)索股線形數(shù)據(jù)。

5、但在實(shí)施相關(guān)技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)至少存在以下技術(shù)問題：由于基準(zhǔn)索股跨中點(diǎn)上的棱鏡工裝中有上下兩個棱鏡，在全站儀對其中一個棱鏡進(jìn)行測量時，需要將另一個棱鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，并使得該棱鏡背對著全站儀，以便于被測棱鏡在測量中準(zhǔn)確地獲取測量數(shù)值，因而需要一個測量人員站在主纜下方的貓道上在測量時將棱鏡工裝上的棱鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，測量一般為夜間，夜間寒冷且測量時間較長，目前測量方式較為耗費(fèi)測量人員的體力和時間，測量效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請通過提供地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要測量人員在測量時將棱鏡工裝上的棱鏡進(jìn)行手動翻轉(zhuǎn)，較為耗費(fèi)測量人員的體力和時間，測量效率低下的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制棱鏡的翻轉(zhuǎn)，減少了技術(shù)人員數(shù)量配置，提高了測量效率。

2、本申請?zhí)峁┝说劐^回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置，包括：棱鏡工裝，固定安裝于基準(zhǔn)索股跨中點(diǎn)處，所述棱鏡工裝包括驅(qū)動棱鏡轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動馬達(dá)；控制模塊，安裝于所述棱鏡工裝上，并用于控制所述轉(zhuǎn)動馬達(dá)轉(zhuǎn)動；全站儀，用于對所述棱鏡工裝上的棱鏡進(jìn)行測量；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于獲取并傳輸所述全站儀測量的三維數(shù)據(jù)；計算單元，包括了用于根據(jù)棱鏡三維數(shù)據(jù)計算出基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)的計算程序；顯示終端，用于顯示數(shù)據(jù)信息，所述顯示終端上設(shè)置有所述轉(zhuǎn)動馬達(dá)控制按鈕。

3、進(jìn)一步的，所述棱鏡工裝包括：六邊形夾具，用于夾緊于基準(zhǔn)索股上；鏡桿，設(shè)置有兩根，并分別固定安裝于所述六邊形夾具的上下兩側(cè)外壁上；轉(zhuǎn)動馬達(dá)，兩根所述鏡桿端部均安裝有所述轉(zhuǎn)動馬達(dá)，所述轉(zhuǎn)動馬達(dá)由所述控制模塊進(jìn)行控制；上鏡，固定于所述六邊形夾具上方轉(zhuǎn)動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上；下鏡，固定于所述六邊形夾具下方轉(zhuǎn)動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上。

4、本申請還提供了地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，采用上述任一項(xiàng)的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置，測量方法包括：將棱鏡工裝固定安裝于基準(zhǔn)索股跨中點(diǎn)處；在顯示終端上按下上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)的啟動按鈕；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊向控制模塊發(fā)送上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)的控制指令；控制模塊向上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)發(fā)送啟動指令，轉(zhuǎn)動馬達(dá)帶動上鏡翻轉(zhuǎn)，使得上鏡背對全站儀；全站儀對下鏡進(jìn)行測量，獲取下鏡的三維坐標(biāo)；在顯示終端上按下上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)的啟動按鈕，使得上鏡朝向全站儀；在顯示終端上按下下鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)的啟動按鈕，使得下鏡背對全站儀；全站儀對上鏡進(jìn)行測量，獲取上鏡的三維坐標(biāo)；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將上鏡的三維坐標(biāo)和下鏡的三維坐標(biāo)均傳輸至計算單元；計算單元依據(jù)上鏡的三維坐標(biāo)和下鏡的三維坐標(biāo)計算出基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)；顯示終端獲取基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)，并進(jìn)行三維坐標(biāo)顯示。

5、進(jìn)一步的，采用兩臺全站儀分別從不同方向同時測量，對棱鏡進(jìn)行三角高程測量。

6、進(jìn)一步的，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為5g傳輸。

7、進(jìn)一步的，所述顯示終端上的物理按鈕區(qū)設(shè)置有轉(zhuǎn)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)動調(diào)整電子旋鈕。

8、進(jìn)一步的，所述顯示終端上顯示區(qū)有上鏡的回左盤和回右盤的三維坐標(biāo)信息、下鏡的回左盤和回右盤的三維坐標(biāo)信息、建設(shè)已知點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息、建站信息以及參數(shù)設(shè)置信息，其中，所述參數(shù)設(shè)置信息包括溫度、氣壓、濕度、測回數(shù)、限差、點(diǎn)位定義。

9、本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

10、由于采用了棱鏡工裝，當(dāng)需要對上鏡進(jìn)行測量時，操作顯示終端上的下鏡馬達(dá)啟動按鈕，控制模塊控制下鏡上的轉(zhuǎn)動馬達(dá)啟動，下鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使得下鏡背對全站儀，從而可以減少對被測的上鏡造成影響，反之，當(dāng)需要對下鏡進(jìn)行測量時，將上鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，因此，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制上鏡和下鏡的翻轉(zhuǎn)，無需測量人員爬至貓道上進(jìn)行手動翻轉(zhuǎn)，減少了技術(shù)人員數(shù)量配置，提高了測量效率。

技術(shù)特征：

1.地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置，其特征在于，所述棱鏡工裝(1)包括：

3.地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置，測量方法包括：

4.如權(quán)利要求3所述的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，其特征在于，采用兩臺全站儀(3)分別從不同方向同時測量，對棱鏡進(jìn)行三角高程測量。

5.如權(quán)利要求3所述的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)為5g傳輸。

6.如權(quán)利要求3所述的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，其特征在于，所述顯示終端(6)上的物理按鈕區(qū)設(shè)置有轉(zhuǎn)動馬達(dá)(13)的轉(zhuǎn)動調(diào)整電子旋鈕。

7.如權(quán)利要求3所述的地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量方法，其特征在于，所述顯示終端(6)上顯示區(qū)有上鏡(14)的回左盤和回右盤的三維坐標(biāo)信息、下鏡(15)的回左盤和回右盤的三維坐標(biāo)信息、建設(shè)已知點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息、建站信息以及參數(shù)設(shè)置信息，其中，所述參數(shù)設(shè)置信息包括溫度、氣壓、濕度、測回數(shù)、限差、點(diǎn)位定義。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及懸索橋施工的領(lǐng)域，并公開了地錨回轉(zhuǎn)纜單塔單跨懸索橋基準(zhǔn)索股線形測量裝置及方法，測量方法包括將棱鏡工裝安裝于基準(zhǔn)索股跨中點(diǎn)處；按下上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)的啟動按鈕；向控制模塊發(fā)送控制指令；控制模塊向上鏡的轉(zhuǎn)動馬達(dá)發(fā)送啟動指令，使得上鏡背對全站儀；全站儀獲取下鏡的三維坐標(biāo)；再控制上鏡朝向全站儀以及控制下鏡背對全站儀；獲取上鏡的三維坐標(biāo)；計算單元計算出基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)；顯示終端顯示基準(zhǔn)索股中心的三維坐標(biāo)。本申請解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要測量人員在測量時對棱鏡進(jìn)行手動翻轉(zhuǎn)，較為耗費(fèi)測量人員的體力和時間，測量效率低下等技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制棱鏡的翻轉(zhuǎn)，提高了測量效率，減少了技術(shù)人員數(shù)量配置。

技術(shù)研發(fā)人員：丁圣文,李波,徐書國,節(jié)賀,張杰勝,陳奇,帥勇,田豐,于詠暉,康曉睿,宋兵,張波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵四局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19