经纬仪应用办法(经纬仪施工测量详细应用教程)
1 经纬仪概况
经纬仪是架空线路基本工程重要测量仪器之一,可用来测量程度角度、竖直角度百思特网、距离和高程。经纬仪的种类很多,它的构造也是多种多样的,一般常用的普通经纬仪有游标和光学两种。目前,输配电线路工程测量中重要用RTK或全站仪测量,但还是部分施工单位采取经纬仪测量。经纬仪测量大多采取光学经纬仪和电子经纬仪。本次重要针对经纬仪测量进行详细论述,若需学习其他测量办法的我们将在今后找机遇再作介绍。
线路工程上常用的光学经纬仪有DJ1、DJ2、DJ6 等几种类型。
“D”、“J”分离为大地测量和经纬仪的汉语拼音第一个字母,数字“1”、“2”、“6”是表现仪器的精度等级,即该类仪器的一测回程度方向中的误差,以秒为单位来表现。数字越小,仪器精度越高。
1.望远镜反光手轮
2.读数显微镜
3.照准部水准管
4.照准部制动螺旋
5.轴座固定螺旋
6.望远镜制动螺旋
7.光学瞄准器
8.测微轮
9.望远镜微动螺旋
10.换像手轮
11.照准部微动螺旋
12.程度度盘变换手轮
13.脚螺旋
14.竖盘反光镜
15.竖盘指标水准管视察镜
16.竖盘指标水准管微动螺旋
17.光学对中器目镜
18.程度度盘反光镜
2 经纬仪对中
对中就是将经纬仪程度度盘的中心安顿在测站点的铅垂线上。办法步骤如下:
1.测站点上安顿经纬仪,目估大致对中;(记)
2.旋转光学对点器的目镜,使分划板清楚;
3.拉出或推动对中器的物镜管,使测站点的标记成像清楚;
4.双手各提脚架一条腿前后、左右摆动眼观对中器寻找目的,使测站点标记的影像准确位于分划板小圆圈的中心。
3 经纬仪的整平
整平的目标是使仪器的竖轴处于竖直地位,程度度盘处于程度地位,其操作步骤如下:
1)使基面处于程度状况,(记)
来回调节三角架的三条腿的长短,使基面圆水准器的气泡落在小圆圈内。(粗平)
注意:调节三脚架架腿时,要应用双手操作,避免因操作用力不当,大幅度地晃动仪器会涌现破坏仪器的现象。同时,要注意三脚架的三个腿要踩实。
2)在圆水准器气泡居中的前提下,转动仪器,使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的衔接线方向。
3)两手同时向内或向外旋转这两个脚螺旋,使水准管的气泡居中(注意:气泡移动的方向和转动脚螺旋时左手大拇指活动方向雷同)。
4)气泡居中后,将仪器照准部旋转90,再 用第三个脚螺旋使气泡居中。
5)按上述步骤重复进行,直至长水准管在任 何地位气泡偏离中央不超过半格为止。
6)架头上移动仪器,准确对中 。
7)重复(2)--(4)步骤,既满足准确对中, 又满足气泡居中。
整平的操作办法:(气泡的走向与左手母指的旋转方向一致)
4 经纬仪瞄准目的
1.目镜调焦对光:
松开经纬仪望远镜、程度制动和竖直制动螺旋,使望远镜朝向天空或较远处,转动目镜调焦螺旋,直至望远镜内十字丝清楚。
注意:若同一个人观测,在观测进程中,不须要对目镜再进行对光调剂。否则,就须要对仪器进行检校。
2. 照准标记:
测量角度时,仪器安顿点称为测站点,远方目的点称为照准点,在照准点上必需设立照准标记便于瞄准。测角度时用的照准标记有花杆、视距尺、塔尺或测钎、垂球线等。
3.粗瞄准目的:
应用望远镜上的缺口和准星(或瞄准器)照准目的,使观测目的在望远镜的视场内,即旋紧望远镜和各制动螺旋。
4.物镜调焦对光:
转动望远镜对光螺旋,使观测的目的影像清楚,同时注意清除视差(视差的清除办法与水准仪清除视差的办法雷同)。
5.准确照准:
当目的成像较细时,可应用十字丝纵丝的单丝照准目的。转动照准部微动螺旋,使被观测的目的,精确地与十字丝纵丝重合。若目的是标杆或成像有必定的宽度时,可应用十字丝纵丝的双丝照准目的,即使目的成像精确地夹在双丝的中间。这种情形请求照准目的必需垂直,用双丝检讨照准目的时,其左右是否对称。
注意:旋转照准部微动螺旋准确照准目的时,应尽可能地使微动螺旋的旋转方向一致,若旋转过而没有照准目的时,不要应用回转的办法照准目的,应松动制动螺旋,重新照准,以避免因微动螺旋有间隙差造成测量误差。
图 目的点瞄准办法
瞄准目的时要用十字丝的中央部位。如观测程度角,可视目的影像的大小情形,将目的影像夹在双纵丝内且与双丝对称,或用单纵丝与目的重合,如上图所示。为了减少目的倾斜对程度角的影响,如上图(b)、(c)的情形,应尽可能瞄准目的底部。如用垂球线作为找准的目的,应注意使垂球尖精确对正测点,并瞄准垂球线的上部,如上图(a) 。
5 经纬仪读数及读数办法
1.度盘读数
两个度盘读数都是用望远镜旁边的读数显微镜去读取。程度度盘影像用程度度盘照明反光镜(18)照明,竖直度盘影像用竖盘照明反光镜(14)照明。J2光学经纬仪的读数窗中只能看到程度度盘或竖直度盘二者之一的影象。
位于支架外侧的换象手轮(10),用以变换两度盘的影像,欲使显微镜中现出程度度盘影像,顺时针方向转动换象手轮(10),到转不动为止,欲使显微镜中现出竖直度盘影像,则逆时针方向转动换象手轮,到转不动为止。
无论那个度盘的影像涌现于显微镜中、测渺小窗的影像总是涌现于度盘影像的左边,转动读数显微镜目镜(2)可使度盘的影像清楚。
2.程度度盘读数
放松止动螺旋(4)和(6),转动照准部,用望远镜上的光学瞄准器(7)的十字丝粗略找准目的,轻轻锁紧止动手轮(4)和(6),旋转照准部微动螺旋(11)和望远镜微动螺旋(9),使望远镜分划板十字丝准确照准目的。目的小于双丝之间的宽度宜用双丝瞄准,反之则用单丝瞄准。
顺时针转动换象手轮(10)到转不动为止,使盖面白线成程度,打开与转动程度度盘照明反光镜(18),使程度度盘有均匀、明亮光线照明。调节读数显微镜目镜(2),使度盘影像清楚、明白。拨开程度度盘变换手轮的护盖,转动变换手轮(12),使在读数窗内看到所需之度盘读数。(程度调零之用)
关好护盖,应注意在转动变换手轮(12)时不宜用力过大,以免影响望远镜竖丝偏离目的。在置换度盘地位后,宜检讨一下望远镜内见到的目的是否移动。
测微手轮的最后转动必需是同一顺时针方向的。当转动测微手轮至测微尺刻划未端时,应注意不宜再持续转动,以免损伤测微尺。
3.读数办法
图 度盘读数(一)
J2经纬百思特网仪读数窗口有两种,一种如上图(一),整度数由上窗中央或偏左的数量字读得171,上窗口中的小缺内的数字为整十位分数;左窗内左边数字为整分数,右边的数字为整十秒数,个位秒数从上数到指标线有多少格数即为整秒数。
测微尺高低共刻600格,每小格为1″,共计10′,左边的数量字为分,右边的数量字乘10″,再数到指标线的格数即秒数。度盘上读得的读数加上测微尺上读得的读数之和即为全体的准确的读数。如上图:9′+210″+6″=9′26″
图 度盘读数(二)
1)当小窗口中的读数为4或5时,应读窗口中偏左或居中数值为整度数,
2)当小窗口中读数为0、1、2时且左边的整度数可能看不齐,这时应读偏右或居中的值,
3)当小窗口中涌现3数值时,上面的应读度数一般在居中地位。
另一种如上图,按正像在左(中心偏左或中心),倒像在右(中心偏右或中心),相距最近的一对注有度数的对径分划(二者相差180)进行,正像分划线所注度数即为要读的度数;正像分划线和倒像分划线间的格数乘以整十分,即为整十位分数,不足10′的余数则在测微尺上读得。
J2 的读数办法 一般采取对径重合读数法——转动测微轮,使高低分划线准确重合后读数。
4. 竖直度盘读数
反时针方向转动换象手轮(10)至转不动为止,使盖面白线成竖直地位,打开和转动竖盘照明反光镜(14),使竖直度盘有均匀、明亮光线照明,按上述读数符合办法和读数办法即可读得竖直度盘的读数。
但在每次读数前应旋转竖盘指标微动螺旋(16),使得在视察棱镜(15)内看到的竖盘水准器水泡准确符合(即望远镜在盘左地位,当水准器的气泡居于中央时,竖直度盘的读数是90)。
6 经纬仪视距测量
在视距测量之前,应调剂镜筒处于程度状况,即读数窗口中涌现900′0″(盘左)或2700′0″(盘右)
图 a
图 b
调剂办法:
1、先调节读数测尾轮(8),使右图左窗口至零分划线地位;
2、应用望远镜上、下转动粗调,使读数窗口中涌现如图a所示,固定镜筒;
3、应用微调旋钮(9)调剂窗口中下方方格内三根竖丝上、下对齐如图b;
4、当满足下图时,即为900′0″,镜筒处于程度状况或镜筒的中丝与塔尺成垂直状况。
1、视准轴程度时视距测量
如上图:在桩位中心O1安平仪器,当望远镜视线程度时(镜筒处于900′0″或2700′0″),视线OM和视距尺垂直相交于M点,从望远镜内高低视距线a、b动身的平行光线,经物镜折射后,经过物镜生焦点F与视距尺相遇于A、B两点,两点间距离R叫做视距,尺离仪器越远,R值就越大,反之就越小,依据R值和几何关系即可算出仪器中心O到尺间的程度距离D;
同时在望远镜镜筒中丝在视距尺M点的读数即为仪器高度。
竖直角的识读盘算
在桩位中心O1安平仪器,当望远镜视线程度后(镜筒处于900′0″或2700′0″),转动望远镜镜筒瞄准目的得到一个角度为,则找正目的后的竖直为:
当左盘时:=90—;
当右盘时:=-270;
程度视距的盘算:
望远镜分划板上有上、下两短线,它与标尺配合,可以求得测站点到标尺之间的距离。
D=KR+C
式中:
D——目的到测站点的距离(m);
R——高低视距丝在标尺上所截长度(m)
K——视距乘常数,K=100;
C——视距加常数,C=0。
2、视准轴倾斜时视距测量:
如图所示:在倾斜地面上进行规距测量,视线OM不能垂直尺面,而和程度线OG开成垂直角,不能应用视准轴程度时盘算公式,请求程度距离D,就必需进行以下两步推导:
(1)从不垂直于尺面的视距AB求出垂直于尺面的A、B求出斜距离OM。
AB= A B cos= R cos
OM = KRcos + C
(2)从斜距离OM求出程度距离D
D = OMcos =(KRcos + C)cos =KRcos2 + Ccos
内对光望远镜,式中Ccos可以省略,程度 距离盘算公式为:
D = KRcos2
式中:
D——O1和P之间程度距离;
R——望远镜内两视距丝所截得的长度;
K——望远镜的视距常数,K=100;
——倾斜视准轴线和程度线间竖直角。
7 线路高差测量
1、视准轴程度时高差及高程的测量:
从图中可以看出,桩位中心O1和P点间高差及高程为;
H=i-t
HP=HO1+H
式中:
H——P点相对于桩位中 心O1点高差。
i——仪器高度;
t——P点的视线高;
HO1——O1点的高程;
HP——P点的高程。
2、视准轴倾斜时高差及高程的测量
由图可看出,O1和P点间高差及高程为:
H = h + I - t
H = KRcosSin = KRsin2 / 2
Hp = H01 + H
式中 h—仪器旋转中心至尺上照准点的垂直距离,称初算高差,仰角时为正,俯角时为负。
为简化盘算,在观测时,常使t=i,则
H=h
8 导线交叉跨越距离的测量
测量对障碍物净空距离:
可将经纬仪架设在横线路 方向的恰当地位处。调剂好仪器,将塔尺分离立在
导线垂直下方的A点和房屋最高点B点的地面上,测量并标出仪器至导线的程度距离S2和仪器至房屋的程度距离S1,然后测出房屋高度角1和导线高度角2。
导线对障碍物的净空距离为:
S1---测点到障碍物最高点程度距离
S2---测点到导线与障碍物间最近点的程度距离
S2tg2---导线对测点的高差
S1tg1---障碍物最高点与测点的高差
9 叉跨越距离的测量办法
测量线路交叉跨越距离时,可将经纬仪架设在线路交叉点交叉角的近似等分线的恰当地位上。调剂好仪器,并在被测线路交叉点垂直下方立好塔尺。先读取中丝h和视距s,然后沿垂直方向转动望远镜筒,使镜筒内“十”字分划线的横线分离切于交叉点的上线和下线,从而得到两个垂直角1和2,
1—仪器 ;
2—交叉点 ;
3—交跨导线
经纬仪至交叉点的程度距离为:
S=100L
交叉点间的垂直距离:
H1=S(tg2--tg1)
10 直线角钢塔铁塔基本分坑测量
1、正方形基本分坑的参数盘算:
已知:a为基本根开,d为坑口边长,P为 铁塔中心,
2、分坑前首先算出L0、 L1、 L2值分离为:
3、分坑办法:
1)在中心点P安平经纬仪并前视相邻杆塔位中心桩无误后,固定程度度盘得到初始程度角:为′″并记载;
2)然后将仪器顺转45(初始角加45)定出KⅢ、KⅠ两帮助桩,持续顺转至135定出KⅣ、KⅡ两帮助桩,
3)自P点沿P KⅢ方向分离量程度 距离L1、L2定出d1点和d3点,
4)然后取尺长为2d,将两端头分离置于d1点和d3点,用手钩住皮尺中部d处向外拉直即得出d2点,再折向另一侧得出d4点,d1-d4点的连线即为坑口地位。
5)应用同样的办法,可以分离定出其余三个坑口的地位。
准确地定出A、B、C、D四个掌握桩:
1)将仪器安顿于中心桩O点,瞄准前、后线路方向辅 助桩无误后,在此方向上肯定A、B两点,使 :
AO=BO=(x+y)/2。
x、y分离为矩形塔腿的长、短根开的距离。
2)将仪器镜筒旋转90,在横线路方向上定出C、D控 制桩,
同样使:CO=DO=(x十y)/2。
3)将仪器安顿于A点,瞄准D点即得AD线,在此线上 量取 PD=O.707(y+a),
QD=0.707(y一a),得P、Q两点。a为基坑边长。
4)取2a线长,将两端分离置于P、Q两点, 拉紧线的中点即得M点,反方向即得N 点。
5)取石灰粉沿NPMQ在地面上画白线,即得 第三只基坑。
6)仪器仍在A点,将仪器镜筒从D点旋转90观测到C点,同样从AC线上可以画出第 二只基坑白粉线。
7)将仪器置于B点,依同样办法划第一只和 第四只基坑。
8)复核图纸及全部塔基尺码,完整准确无误 后,用铁锹沿粉线在四周挖土。
9)在 AD线上,若自A点开端量取P、Q点,
AP=O.707(x一a),AQ=O.707(x+a),
同样可得基坑的四角NPMQ。从B点起 量亦雷同。
11 不等高塔腿基本分坑
如上图所示:不等高塔腿基本根开有三个值,假定分离为a、b、c,坑口边长为d,
盘算出L1、L0、L2、以及H1、H2、H0分离为;由此可按上述正方形基本(或矩形基本)分坑法划出各坑口地位。
12 观测弧垂的办法
1、等长法观测弧垂:
等长法以称平行四边形法,是最常用的办法。
1)从观测档两侧架空线悬点垂直向下量取选定的弧垂观测值,绑上弧垂板,调剂架空的拉力,当架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为施工请求的弧垂。
2)当温度变更而引起弧垂变更时,可移动一侧弧垂板调剂,调剂量是弧垂变更值⊿f的2倍。
3)若气温变更较大时,(大于10℃)则须要重新在观测档两侧设置弧垂板。
4)等长法观测弧垂精度随着两悬挂点的高差的增大而下降,当高差为零时精度最高,当高差大于h>10%L时,等长法观测会造成较大的误差,应选用异长法观测.
2、异长法观测弧垂:
a. 采取异长法观测弧垂时,选择一侧悬挂点弧垂板绑扎点的距离a值,(a≠f,使视线切点尽量靠近弧垂最低点)
依据关系式:√a+√b=2√f,
得:
式中:
a-观测档一端所选的架空线路悬挂 点至弧垂板的距离。
b-观测档另一端架空线悬点至弧垂 板的距离。
f-观测档的弧垂。
b. 在观测档的另一侧在悬挂点垂直下方量 b值,绑弧垂板调剂架空线的拉力,当 架空线与弧垂板相切时,中间弧垂即为 施工弧垂。
c. 当气温产生变更时弧垂也随至变更,可移动一侧弧垂板调剂,调剂量
⊿a=2⊿f √a∕f
例:设已知f=8m,a=4m,求b值。
解:b=(2√8-√4)2=13.4m
设原绑弛度板时的弛度f=8.0m, a=4.8m,因气温变更新弛度值f′=8.5m, ⊿f=0.5m求⊿a值.
解: ⊿a=2⊿f (√a∕f)=20.5(√4.8/8)=0.775m
3、角度法观测弧垂:
角度法是用经纬仪观测弧垂的办法,可分档端、档外、档内、档侧多种角度观测法,在线路施工中常用档端观测法。下图中(a)为档端仰角观测法,图(b)为档端俯角观测法
档端观测办法:
a)经纬仪安顿在档端低悬挂点的下方:
图中:
a——仪器中心至A的垂直距离;
f——依据观测弧垂时的气温选出的档距中点弧垂;
——仪器视线与导线相切时的垂直角,仰角为正, 俯角为负;
——仪器安顿在A点,瞄准B点时的垂直角度;
L——档距,米;
b)经纬仪安顿在档端高悬挂点下方:
Tg=-(tg-b/L)
依据悬挂点的高差,可直接盘算值,
=tg-1(h-4f+4√af)/L
式中:高h:仪器在低悬挂点时,h取”+”
仪器在低悬挂点时,h取“-”
档端观测办法:
1)安顿仪器于观测档架空线悬挂垂直下方A’点,取长度a,
2)调剂经纬仪观测值(依据温度变更调剂),
3)调剂架空线的张力,使架空线与仪器中横丝相切,这时架空线的中点弧垂就是施百思特网工弧垂,
4)程度偏转望远镜筒,使边线与横丝相切,即为边线弧垂,
5)温度变更时调剂观测值:实用规模:
由公式√a-√b=2√f可得:
当b≤0时,4f≤a,角度法和异长法都不实用,解释角度法实用规模为b<0,a>4f,当b值越小此法的精度越高。
例:设仪器安顿在低悬挂点垂直下方A′点,已知观测档的弧垂f=12.5m,档距L=275m,导线悬挂点高差h=25.72m,导线悬挂点至仪器的中心垂直距离a=25m,求弛度观测角。
解:=tg-1(h-4f+4√af)/L
仪器在低悬挂下方h取”+“,代入数据:
= tg-10.16883=9.58