第四节 定位测量
在设计勘测时,一般只定杆塔中心桩,即使转角杆塔,也只附加几个方向桩,至于在施工开工前,在测量上还要做一系列的工作,诸如:直线杆的坑位测定转角杆塔的定位测量,铁塔基础的分坑测量,拉线坑的测定,施工基面找平等。
一、直线杆塔的定位测量
直线杆塔的定位还要根据杆型来确定,一般直线杆有单杆、双杆和直线塔,也即1、2、4个立杆坑和拉线坑进行定位和分坑。
1.直线单杆
(1)将经纬仪架在主杆中心桩上,并调整好,后视另一主杆中心桩,再将经纬仪的望远镜翻180°前视另一主杆中心桩,以校对方向的精确度。
(2)在顺线方向钉下方向桩(补助桩)前后各一个,并各钉下小钉。
(3)经纬仪转过90°,再在主杆的左右边钉下方向桩各一个,并各钉下小钉。
图241 单杆、人字拉线定位分坑
(4)如果拉线是人字形的,则就在与顺线的90°方向左右边各钉桩两个,其中一个是拉盘中心桩,另一个是在拉盘的出口处钉的桩。至于拉线桩的位置应根据设计来确定。
单杆、人字拉线定位分坑如图24
1所示。
如果拉线是设计的“米”字板,则经纬仪再转过45°,进行前视和后视,各钉两个桩(拉盘出口桩和中心桩),将经纬仪再转90°进行前视和后视,各钉两个桩(同样是拉盘出口桩和中心桩)。
(5)这样,直线杆的定位就好了,还要进行分坑。如果杆子有底盘的话,则根据底盘大小,每边适当放大尺寸约10%(视土质而定)钉分坑桩。拉线坑也同样如此钉分坑桩,但还应在朝杆根方向开拉杠基槽一条。
一基直线单杆的定位和分坑如图242所示。
图242 单杆、米字板定位分坑
图243 拉线
对于拉线定位问题:一般设计人员只在图上注明拉线和混凝土杆的夹角而没有长度,则需要进行一番简单的计算,下面举例说明,已知条件如图243所示。
已知:α=30°
设ac为拉线净长。
则
ac=ab/cosα=10/cos30°=10/㊣
32=11.6m
拉盘与杆抱箍距离为11.6m。
如果考虑拉线两端的做头,还应各放长1m作为楔型和“UT”线夹的连接做头长。
这样拉线的长度就应为11.6+2×1.0=13.6(m)。
2.直线双杆
对于直线双杆,其中心定位完全同直线单杆的方式。就是在多一个双杆杆根的定位,只需测量与线路垂直方向的A、B两点,就是双杆的杆根,距离A、B就是双杆的根开。定位做法:
(1)先将经纬仪架好在杆子的中心桩位置,后视相邻杆的中心桩,应正确无误。
(2)将镜头转过90°向两侧测量12AB
距离定出A、B两点,钉桩和钉钉子。
(3)还应在双杆两侧的延伸方向各钉一个方向桩(或称补助桩),在埋底盘和立杆时校正底盘和杆身倾斜度用。
(4)测定A、B两点的标高,填入施工测量手册,并应该将与中心桩高差较大的值填入“施工基面”栏内。
图244 双杆定位分坑
(5)在用经纬仪分坑时,可仍将经纬仪设在中心桩上,以角度控制方向,以对角线距离钉立两坑的外角坑位桩,然后沿同侧外角坑位桩,钉其他坑位桩,如图244所示。
所需数据可按下列公式列出。控制角度:
tanφ=x2+a/b2=xb+a
φ=90°-φ
对角线
E=x2+a/simφ=2xsi+maφ
=㊣(b2)2+(x2+a)2
(6)拉线桩的定位。一般直线双杆的拉线多数是用“V”形的,极少数杆型用“X”形的。“V”形板的定位一般由设计供给,“X”形的定位时,要注意两根拉线不得在空中相碰,故其中尺寸不能完全照设计套用。
另外在拉线桩和杆位坑定位时,为方便起见,可预先制作一些模板,其尺寸比为1∶1,与杆位中心桩相吻合,就可定出坑位。对于“米”字板或“十”字板,也可做成“米”字或“十”字模板,在现场实地放样,这样要比用经纬仪分坑简化得多。
3.直线塔的定位和分坑(见图245)
直线塔有四个脚,杆塔中心桩就是塔脚四个脚的交点也即中心。用经纬仪测量时应按以下步骤。
(1)首先抄平塔基的施工基面或测出四只脚的高差。
(2)将经纬仪架在中心桩上,后视相邻杆塔的中心桩,正确无误后,测出θ角。
(3)当塔脚是正方形时,则θ为90°/2=45°,
将望远镜转过45°。
(4)用钢卷尺量出对角线E的水平距离。
(5)根据E的尺寸,就可确定塔脚的中心桩。(6)根据塔脚中心桩对塔脚进行分坑。分坑
图245 直线塔基定位分坑
时,安塔基底部混凝土的尺寸进行坑基定位,如果土质较差,则要对坑基进行放坡,如果土质较好,则可按实际尺寸直挖,但挖坑的同时,要将混凝土
的量备足,以缩短工期防止塌方。
在分坑时,对塔脚应进行编号,一般是由顺时针方向排列为 BC
。
AD
(7)除了塔脚中心桩和分坑桩外,还应定“十”补助桩,以备校正时使用。
(8)测量施工基面,可用经纬仪测出各坑位的中心标高,并与塔位中心桩标高一起记录在施工测量手册上,其中最大高差记入施工测量手册中,将最大高差记入施工基面一栏
内(见表241,90号杆塔所示)。
表241
施工基面测量手册
二、转角杆塔的定位测量
转角杆塔有几种形式:单杆转角、双杆转角、铁塔转角等。1.单杆转角
这是最简单的杆型,其定位也最容易,单杆中心桩的位置就是两侧线路的延长线的交点,这就是中心桩的定位方法。其方向桩要多钉几个,即每一侧线路的延长线方向均应钉桩,并均应钉钉子(见图246)。其测量方法是:
(1)先将经纬仪架在一侧线路的中心桩上,前后视杆子中心桩,将经纬仪校正好。(2)在初步估计与另一侧线路交会处相当宽范围内瞄准两根花杆。
(3)将经纬仪移至另一侧线路的中心桩上,前后视该侧杆子的中心桩,将经纬仪校正好。
(4)将花杆在第一侧线档内移动由经纬仪瞄准定下的点就是两侧线路的交会点,钉下木桩和钉子。并在延长线上钉下方向桩1、2、3、4号。
(5)将经纬仪移至交会点中心桩,架设调正后,测出转角角度,并分出角平分线,记入施工测量手册,定下合力板位置。
(6)用经纬仪定下顺线板位置(略偏上风一点)。(7)测出两侧线路转角杆至相邻两杆的距离,记
图246 单杆转角杆
入施工测量手册。
(8)对杆位桩和顺线板,合力板进行分坑。2.双杆转角
采用双杆转角杆型时,有两种情况,一种是杆子没有位移,另一种是转角桩与杆位桩有位移距离。
(1)当杆塔没有位移距离时,其转角杆中心桩与杆位桩就在同一点。测量时分为下列几步:
1)先测角平分线。在角平分线的延长线两侧上各钉一个补助桩。
2)进行杆根定位,中心桩向角平分线的两侧各测量1/2AB根开距离,就是两杆的杆位桩。并可进行分坑。
3)根据杆位桩和板线设计图进行顺线板的定位和分坑,像这样双杆的转角杆,其板线至少有顺线板/8根(地线板/4根,导线板/4根)、合力板/2根,有时还采用内角板/2根。
(2)当转角中心桩与杆位桩之间有一段距离时,说明杆子桩要向内角移位m距离后才能确立两根杆位桩,否则跨接线对混凝土杆的安全距离将会不够。其测量方法如下:
1)内角杆距中心桩距离为12AB+m。2)外角杆距中心桩距离为12AB-m。其他定位和分坑均与单杆转角相仿。3.转角塔
转角塔也有两种情况,一种是没有位移距离,另一种是有位移距离。
(1)没有位移距离时,转角中心桩与塔位桩就在同一点,用经纬仪测量时应架在中心桩上调整好。
1)先测角平分线,而角平分线的垂线就在中心上,如图247所示。2)将望远镜转过90°,测出角平分线的垂直线。
3)再将望远镜转过45°,算出对角线长度E,定出1只脚的中心桩,然后倒镜再定对角中心桩。
4)将望远镜转过90°定另外两只塔脚。其他分坑步骤同直线塔相仿。
图247 转角塔定位
图248 转角塔位移
(2)当转角中心桩与杆位桩之间有一段距离S时,这就说明转角杆采用的横担是等
长的(见图248)。位移距离m=A+B。
A=(D2+P)tanθ2
(241)
式中 D———横担宽;
P———绝缘子串拉板长;
B———绝缘子串悬挂点至杆塔中心的垂直距离;θ———线路转角度数。
D、P、B三项数据可从杆塔设计图中查得。
测量时,将经纬仪架在转角杆中心桩上,前后视相邻杆中心桩,水平度盘指零。然后随转角方向旋转1802°-θ,在该角平分线上量出位移距离m,并设立标桩,这就是塔位中心桩。根据转角度数测出角平分线和其直线,再钉四个辅助桩,就可根据直线塔测定坑位法,测出铁塔四脚坑位,如图249所示。
图249 转角塔中心位移定位
图2410 不等高塔位
(3)不等高塔脚的测量。这种杆塔,有三个不同的根开距离。
在图2410中:B是短腿间坑位根开距离;C是长腿间坑位根开距离;A是长短
腿间坑位根开距离;D是中心桩与长腿坑位中心桩之对角线距离;E是中心桩与短腿坑位中心桩之对角线距离。
根据以上五个数据就可对不等高塔位进行定位分坑,当然还有一个重要数据,就是在浇注基础时,一定要对四只脚的水准平面找准。
三、基础坑口及其坡度的确定
基础坑口的宽度及坑口坡度,视土壤地质而定,对于疏松土,坡度可放得大些,其放坡数值应适应这种土壤的安息角。基坑坑口尺寸可由公式来确定,详见表242及图2
4 11所示。
表242
基础坑口尺寸公式
注 b为基础底盘宽度(m);h为基础埋入地下深度
图2411 基坑示意图
(m)。
为了省事,如土质较好、土方工程量又不十分大时,可先挖下一米以上干土,然后备足料后,一次挖到底部,并及时进行浇注,这样可以不进行放坡处理。
四、V形拉线的测定
V形拉线一般用于双杆直线杆型,它最简易,最经济。杆位、拉线位的测定一般有三种情况,即地形坡度为俯角、仰角和平面等三种:
(1)地形坡度为俯角时,如图2412所示。
取杆中心桩和拉线坑中心的垂直断面,如图
2413所示。
自中心坑桩至拉线坑中心的水平距离=B+
ΔB+D。
图2412 拉线基础
ΔB=jcosβ
A—杆上拉线点至地面距离;δ—地面与水平面间的夹角称地形坡度角;β—拉线与水平面间的夹角;α—拉线与地坡面的夹角;
坑位中心与杆中心桩处地平面高差值为
θ—拉线与垂线的夹角
x=(D+ΔB+B)tanδ
自杆中心桩至拉线坑中心的地面斜距离为
S=x
sinδ
基础顶与水平面上高差值为
x1=(ΔB+B)tanδ
拉线长为
L=㊣a2+(ΔB+B)2+(A+x1)2
(242)
图2413 拉线断面图(坡度为俯角时)
图2414 拉线断面(坡度为仰角时)
H—拉线坑垂直高;D—基础底座宽
=Htanθ
2
(2)地形坡度为仰角时,如图2414所示。
ΔB1=j1cosβ
自杆中心至拉线坑中心水平距离=B-ΔB+D。自杆中心桩至拉线坑中心之斜距为
S′=B-ΔB+D
cosδ
地表面坑位中心与水平面高差为
x3=(B-ΔB1+D)tanδ
拉线长为
L=㊣a2+(B-ΔB)2+(A-x2)2
(243)
(3)地形无坡度时,如图2415所示。这是最简单的情况,则拉线长为
L=㊣a2+A2+B2
(244)
(4)用经纬仪测量拉线长时,步骤如下。
1)将经纬仪架在中心桩上,照准顺线路方向,如图2416所示。2)估计拉线坑位置甲竖立塔尺,而测地形坡度角δ1。
3)按地形坡度角查找施工数据表与δ1角相对应的斜距或水平距,实测出该距离后在乙处立塔尺,再测δ2坡度角,如果δ2=δ1,证明拉线坑位正确,然后再复测高差或水平距离,检查坑中心位置是否正确。如果完全正确,按δ2角查表上相对应之拉线长。
图2415 拉线断面图(无坡度时)图2416 经纬仪测地形坡度
五、测量误差
1.误差原因
(1)读数偏差。例如最后一位数均为估读。
(2)度量单位误差。例如钢尺上最小单位是毫米,毫米以下是估读。(3)气象环境影响。例如天气昏暗观察不清。
(4)测量工具不够精确。例如仪器不准,校验过期。
(5)测量方法造成的误差。例如多测量几次取其平均值。2.误差种类
(1)人为性误差。属于人为错误,由于测量人员观察错误或记录疏忽造成的大误差。(2)系统性误差。由仪器不完善造成和外界环境影响造成,如地面不平,钢尺没有校
验准确等,其特点是误差有规律性,如每50m长1cm,误差便随丈量长度而累计。
(3)偶然性误差。由于仪器精度所局限,如钢尺未拉紧,钢尺热胀冷缩,插钎没有立直,余量没有量尽等。
3.误差特性
(1)极限误差。对同一量进行多项目精度观测,所产生的最大偶然误差叫极限误差。根据概率统计,偶然误差大于中误差的机会约占32%,大于两倍中误差的机会约占5%,大于三倍中误差的机会约占3%,所以一般取三倍中误差值作为偶然误差的极限值。
(2)相对误差。误差的绝对值与观察量之比称为相对误差。例如,测量100m,误差1cm,则相对误差为 1
。
10000
丈量距离时,一般允许误差如下:良好地区为
ΔLL≤30100
中等地区为
ΔLL≤20100
不良地区为
ΔLL≤10100
六、分坑手册
施工复测一开始,就应准备好分坑手册。这样,在复测中就可以立即进行分坑,按分坑图划好坑形,以便组织挖坑。挖坑中应及时按施工要求检查验收保证坑深。分坑手册包括内容如下。
1.杆坑图
(1)坑深由设计提供,施工允许误差为+100~-50mm。
(2)没有底盘的杆坑,应在坑底中心凿一圆槽、槽深2cm,直径比杆底径大0.2m左右,以利立杆找正。
(3)马道方向以满足立杆需要为原则。马道长度(由坑后边中心向前水平量出)为坑深的1~1.5倍,其最深点距坑底约0.6m;马道宽度为电杆直径的1.3倍;马道倾角
为45°。
2.杆坑表
杆坑表见表243。
表243
杆 坑 表
序号
底盘
卡盘
抱箍
坑口 坑底 坑深 马道深 使用杆号
3.总目表
总目表见表244。
表244
总 目 表