CN114838717B - 一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，该监测方法利用全站仪、反射棱镜、监控云平台和数据处理模块所构成一个实时监测***进行监测，其中，全站仪自动且实时控制点与对应钢桁梁上测点间的距离以及方位角，其与监测云平台之间云连接，实现无需人工记录或导入，可直接将自动全站仪所测实时数据上传到检测云平台；数据处理模块可自动计算全站仪所测得数据，实时得出钢桁梁上测点与控制点的点位误差和精度值；监测云平台可将自动全站仪所测数据以及分析软件实时计算所得数据全部展示，可清晰看出钢桁梁上测点与控制点的点位误差和精度，方便后续调整。本发明可显著提高结构变位的监测效率和实时性，满足对实时性要求较高的桥梁顶推施工。
Description
技术领域
本发明涉及钢桁梁顶推施工控制领域，特别涉及一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法。
背景技术
连续钢桁梁顶推施工过程非常复杂，如何精确控制钢桁梁的线性姿态，确保钢桁梁各杆件的结构安全，是钢桁梁成桥的关键。但在钢桁梁顶推施工过程，可能因滑道阻力不同，风向、温差变化以及设备技术差异性等问题产生横向的位移偏差，影响钢桁梁的线性姿态，造成一定危害。因此，需要在钢桁梁顶推过程中实时检测钢桁梁上测点位置，确保一定范围内精确控制钢桁梁的线性姿态。传统的监测方法为人工观测，耗时耗力，且若夜间或者能见度较低的情况下很难进行精准监测钢桁梁上测点位置。已有公告号为CN215889415U的中国实用新型提出的一种标靶球定位装置，辅助三维激光扫描仪进行监测，但其结果计算复杂，且实时性精度不高。基于此，提出一种全自动、精度高、实时性强且可以广泛推广的钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法十分必要。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，将传统人工观测方法升级为全自动实时监测方法，可显著提高结构变位的监测效率和实时性，满足对实时性要求较高的桥梁顶推施工。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，包括如下步骤：
S1、确定控制点和与控制点一一对应的测点，其中，控制点位于钢桁梁设计安装的位置上，测点位于待顶推的钢桁梁上；
S2、在测点上安装反射棱镜，在施工场地的周边空地上放置全站仪，全站仪的采集部朝向待顶推的钢桁梁的测点；
S3、在全站仪上输入控制点对应的坐标，记录全站仪的标称精度，并将全站仪与监测云平台进行云连接，监测云平台与数据处理模块连接，而后进行预调试；
S4、顶推钢桁梁，顶推的过程，全站仪实时测量测点与对应控制点之间的间距D及方位角α，并将所测的数据传递给监测云平台；
S5、监测云平台将所获取的数据传输给数据处理模块，数据处理模块根据公式(1)获得测点与控制点之间的点位误差，根据公式(2)获得测点与控制点之间的精度值：
式(1)中，ΔX表示X方向点位误差；ΔY表示Y方向点位误差；
式(2)中，mx表示X方向精度值；my表示Y方向精度值；m表述测点与控制点之间的精度值；a和b代表全站仪的标称精度a,b mm+b ppm；
S6、根据所得的点位误差和精度值确定钢桁梁在顶推过程是否出现偏差，并在出现偏差时调整顶推过程，即，当点位误差和精度值任意一个的数值不在预设范围内时，调整顶推过程，直至点位误差和精度值均在预设范围内，若点位误差和精度值的数值均在预设范围内时，钢桁梁继续顶推，直至施工结束。
优选地，所述测点共设置12个，分别位于钢桁梁的八角和钢桁梁垂直于顶推方向的中部横截面的四角。
优选地，所述全站仪为自动全站仪。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明公开的一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法包括顶推施工过程中钢桁梁三维空间变位的实时监测算法以及测点布置方法，并实现在自动全站仪基础上开发实时控制及数据采集***，建立了变位监测云平台及数据处理模块，形成了钢桁梁顶推过程中变位实时监测成套装备及平台。
2、本发明相对于以往将传统人工观测方法升级为全自动实时监测方法，可显著提高结构变位的监测效率和实时性，满足对实时性要求较高的桥梁顶推施工。
附图说明
图1是控制点、测点以及全站仪位置简略图；
图2是简略钢桁梁测点布置图。
图中：1、全站仪；2、测点；A、钢桁梁设计安装的位置，控制点所在的钢桁梁；B、待顶推的钢桁梁，测点所在的钢桁梁。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图2，在本发明的一种较佳实施方式中，一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，包括如下步骤：
S1、确定控制点和与控制点一一对应的测点，其中，控制点位于钢桁梁设计安装的位置上，也就是位于钢桁梁顶推过程若无安装误差时钢桁梁应安装的位置上，测点位于待顶推的钢桁梁上，即，测点与控制点一一对应，若顶推无误差的情况下，钢桁梁顶推施工结束后，测点应与控制点重合；在本实施方式中，考虑到各监测点布置最好能容易的反应钢桁梁顶推过程中的变位情况以及横向偏移值，同时考虑到钢桁梁落梁后，需控制其纵向线形，且纵向线形以横梁顶标高做为基准控制，所述测点共设置12个，分别位于钢桁梁的八角和钢桁梁垂直于顶推方向的中部横截面的四角。
S2、在测点上安装反射棱镜，在施工场地的周边空地上放置全站仪，全站仪的采集部朝向待顶推的钢桁梁的测点，以通过测点上的反射棱镜获取测点的信息，在本实施方式中，所述全站仪为自动全站仪。
S3、在全站仪上输入控制点对应的坐标，记录全站仪的标称精度，并将全站仪与监测云平台进行云连接，监测云平台与数据处理模块连接，而后进行预调试，以验证全站仪所测数据是否可实时传到监测云平台，数据处理模块与监测云平台是否实现数据互传。
S4、顶推钢桁梁，顶推的过程，全站仪实时测量测点与对应控制点之间的间距D及方位角α，并将所测的数据传递给监测云平台。
S5、监测云平台将所获取的数据传输给数据处理模块，数据处理模块根据公式(1)获得测点与控制点之间的点位误差，根据公式(2)获得测点与控制点之间的精度值：
式(1)中，ΔX表示X方向点位误差；ΔY表示Y方向点位误差；
式(2)中，mx表示X方向精度值；my表示Y方向精度值；m表述测点与控制点之间的精度值；a和b代表全站仪的标称精度a,b mm+b ppm。
S6、根据所得的点位误差和精度值确定钢桁梁在顶推过程是否出现偏差，并在出现偏差时调整顶推过程，即，当点位误差和精度值任意一个的数值不在预设范围内时，调整顶推过程，直至点位误差和精度值均在预设范围内，若点位误差和精度值的数值均在预设范围内时，钢桁梁继续顶推，直至施工结束。
在本发明中，全站仪、反射棱镜、监控云平台和数据处理模块构成一个实时监测***，全站仪，可自动且实时控制点与对应钢桁梁上测点间的距离以及方位角，其与监测云平台之间云连接，实现无需人工记录或导入，可直接将自动全站仪所测实时数据上传到检测云平台，方便快捷。数据处理模块可自动计算全站仪所测得数据，实时得出钢桁梁上测点与控制点的点位误差和精度值。监测云平台可将自动全站仪所测数据以及分析软件实时计算所得数据，全部展示，可清晰看出钢桁梁上测点与控制点的点位误差和精度，从而方便后续调整。
综上可知，(3)本发明的监测方法原理简单易懂，易于熟练掌握，具有很高的推广价值。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (3)
1.一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、确定控制点和与控制点一一对应的测点，其中，控制点位于钢桁梁设计安装的位置上，测点位于待顶推的钢桁梁上；
S2、在测点上安装反射棱镜，在施工场地的周边空地上放置全站仪，全站仪的采集部朝向待顶推的钢桁梁的测点；
S3、在全站仪上输入控制点对应的坐标，记录全站仪的标称精度，并将全站仪与监测云平台进行云连接，监测云平台与数据处理模块连接，而后进行预调试；
S4、顶推钢桁梁，顶推的过程，全站仪实时测量测点与对应控制点之间的间距D及方位角α，并将所测的数据传递给监测云平台；
S5、监测云平台将所获取的数据传输给数据处理模块，数据处理模块根据公式(1)获得测点与控制点之间的点位误差，根据公式(2)获得测点与控制点之间的精度值：
式(1)中，ΔX表示X方向点位误差；ΔY表示Y方向点位误差；
式(2)中，mx表示X方向精度值；my表示Y方向精度值；m表述测点与控制点之间的精度值；a和b代表全站仪的标称精度；
S6、根据所得的点位误差和精度值确定钢桁梁在顶推过程是否出现偏差，并在出现偏差时调整顶推过程，即，当点位误差和精度值任意一个的数值不在预设范围内时，调整顶推过程，直至点位误差和精度值均在预设范围内，若点位误差和精度值的数值均在预设范围内时，钢桁梁继续顶推，直至施工结束。
2.如权利要求1所述的一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，其特征在于，所述测点共设置12个，分别位于钢桁梁的八角和钢桁梁垂直于顶推方向的中部横截面的四角。
3.如权利要求1所述的一种钢桁梁顶推过程中变位实时监测方法，其特征在于，所述全站仪为自动全站仪。
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