全站仪与卡西欧4800P编程计算器.doc

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1、全站仪与卡西欧4800P编程计算器在线路施工放样中的应用(中铁隧道股份隧道十三公司)曾庆元隧道开挖断面的成型（超欠挖的控制）是隧道工程施工的一个重要内容。快速、有序、高效、准确地将隧道横断面开挖轮廓线标定在掌子面，一直是隧道施工测量工作者所追求的目标。在兰渝铁路有轨斜井隧道施工中，我采用程序计算器编制程序，全站仪来测定点的空间坐标，并将该空间坐标与之对应的设计点位空间坐标比较，得出测点相对位置的方法。将大量繁琐的测量计算工作纳入计算器中，通过电算程序运行，在几秒钟内得出结果。与传统的测量断面方法（钢尺量距、水准仪抄平、经纬仪定中线）相比较，具有工序简单，效率高、测点选择灵活、无误

2、差积累及施工干扰小等优点，较大的提高了工作效率。在开挖轮廓线的放线过程中，将传统的五寸台支距法放线变为坐标放线，直接测轮廓线上的点，不仅大大提高了轮廓线的放线精度，而且比传统的五寸台支距法放线节省2-3人，特别是在检查断面超欠挖更为方便快捷，且精度提高很多。实践证明此法切实可行，对隧道超欠挖的控制非常有效，受到公司领导的好评。摘要：通过坐标转换公式，将中桩在各个独立局部坐标系的坐标统一到线路控制坐标系中，线路控制坐标系转换成独立局部坐标系，推导出中桩及边桩的坐标或者线路的里程和偏距，结合全站仪的先进功能快速、准确的进行线路施工测量放线。关键词：中桩边桩坐标转换测量坐标系施工坐标系

3、1、引言随着科学技术的飞速发展，各种先进的测量仪器和现代化的测设手段以及先进的计算工具，代替了以往大量的、繁杂的计算工作，大大地提高了测量放线的自动化程度。减少了施测人员的劳动强度，满足了高等级公路及铁路对线路施工放样精度高、速度快的要求。2施工坐标与测量坐标的转换2.1、直线上中桩坐标转换计算如图1所示，XOY为测量坐标系，Y″ZHX″为施工坐标系，直线段上中桩P点的坐标为：XP=XZH+X″cosαYP=YZH+X″sinα式中XP、YP为P点在测量坐标系中的坐标，X″为P点距直缓点的距离。2.2、ZH-YH曲线段上点P的坐标计算。P点在第一缓和曲线，如图2X″P=l-l5/

4、40R2l20Y″P=l3/6Rl0P点在圆曲线，X″P=Rsinφ+qY″P=R（1-cosφ）+pφ=（l-l0180）/Rπ+β0把X″ZHY″施工坐标系中的坐标转换成测量坐标系XOY中的坐标变换公式为XP=XZH+XP″cosα-ƒYp″sinαYP=YZH+XP″sinα+ƒYp″cosα上式中ƒ为函数符号，曲线右转为“+”曲线左转为“-”。2.3、YH～HZ曲线段上点P的坐标计算。如图3XP″=l-l5/40R2l20YP″=l3/6Rl0式中l为P点至缓直点的距离。把第二缓和曲线之切线支距转换至以第一缓和曲线之切线为X轴的坐标转换公式为：X1=T（1+cosA）+（

5、-XP″cosA）-YP″sinAY1=TsinA+（-XP″sinA）+YP″cosA式中T为切线长，A为曲线转角把上式坐标再次利用坐标转换公式转换成测量坐标系坐标XP=XZH+X1cosα-ƒY1sinαYP=YZH+X1sinα+ƒY1cosα3边桩的坐标计算3.1、直线段的边桩坐标计算公式XP1=XP-SsinαYP1=YP+Scosα式中S为中桩至边桩的距离,线路前进方向的左边为“-”，右边为“+”。α为测量坐标系中切线之方位角。3.2、第一缓和曲线段的边桩坐标计算公式XP1=XP-Ssin（α+ƒ90l2/Rπl0）YP1=YP+Scos（α+ƒ90l2/Rπl0）上

6、式中ƒ为函数符号，曲线右转为“+”曲线左传为“-”。l为P点至直缓点的距离3.3圆曲线段的边桩坐标计算公式XP1=XP-Ssin（α+ƒΦ）YP1=YP+Scos（α+ƒΦ）φ=（l-l0180）/Rπ+β03.4第二缓和曲线段的边桩坐标计算公式XP1=XP-Ssin（α+ƒΦ）YP1=YP+Scos（α+ƒΦ）φ=A-90l2/Rπl0l为P点至缓直点的距离。4卡西欧fx4800P编程计算器编制线路中桩及边桩的坐标计算程序4．1子程序--直线段的坐标计算（ZXD）{S，U}:Z“NZH”:H“EZH”:X=Z+（A-S）cosO-UsinO▲Y=H+（A-S）sinO+Uco

7、sO▲Prog“ZBFS”▲4.2子程序--坐标反算（ZBFS）X“X1”:V“X2”:Y“Y1”:W“Y2”:Pol（X-V，Y-W）▲J＜0＝>J=J+360:≠=>J＞0＝>J=J▲4.3子程序--坐标转换（NEQ）N=Z+XcosO-KysinO▲E=H+XsinO+KycosO▲式中：Z为直缓点的测量坐标系X坐标，H为为直缓点的测量坐标系Y坐标，K为函数符号曲线右转为“+”曲线左转为“-”。4.4子程序--第一缓和曲线段的坐标计算（XY1）X=（S-A）-（S-A）∧5