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摘要:为了使斜井施工测量工作更加高效简便,通过对广泛应用于隧洞测量的CASIO fx-5800p計算器程序进行研究,结合抽水蓄能电站斜井的实际情况,编程出适合斜井的计算器程序,实战应用表明这些新方法能够有效简化工作量提高工作效率。
关键词:计算器;斜井;程序
概述
测量是工程建设生产的眼睛,对于每个工程建设都是不可缺少的,在抽水蓄能电站斜井测量实践中,通过借鉴在路桥测量中的理论和方法,进行思考和创新,结合实际情况摸索出了CASIO fx-5800p计算器来解决本电站斜井中的一些困难,对于斜井中线的控制变得精准、透明和简单,减少了井下的测量时间,有效的简化了工作量,从而达到了事半功倍的效果。
斜井程序(fx-5800P)
(起止点要素设定)Deg:Fix3:“QD X0=”?X:“QD H0=”?Y:“QD N=0+”?N:“QD I=+-”?B:“SQ R=”?M:“XJ A=°”?R:“END X0=”?U:“END H0=”?V:“END N=0+”?T:“END I=+-”?C:If T≥N:Then1→W:Else-1→W:IfEnd:
(以下是程序对起止点要素数据自检核)
“SW(YX)X=”:X+M Sin(tg-1(B))→E◢(上弯段圆心X坐标)
“SW(YX)H=”:Y-M Cos(tg-1(B))→F◢(上弯段圆心H坐标)
“SW(XJ)X=”:E+M Sin(R)→S◢(上弯段斜井起点X坐标)
“SW(XJ)H=”:F+M Cos(R)→G◢(上弯段斜井起点H坐标)
“XW(YX)X=”:U-M Sin(tg-1(C))→〇◢(下弯段圆心X坐标)
“XW(YX)H=”:V+M Cos(tg-1(C))→L◢(下弯段圆心H坐标)
“XW(XJ)X=”:〇-M Sin(R)→A◢(下弯段斜井终点X坐标)
“XW(XJ)H=”:L-M Cos(R)→Z◢(下弯段斜井终点H坐标)
If S=A:Then 90°→I:Else–W×tg-1((G-Z)÷(S-A))→I:IfEnd:“JS(XJ)A=”:I◢DMS◢(斜井倾角自检)
((R+tg-1(B)+R+tg-1(C))×π×M÷180+√ ̄((A-S)2+(Z-G)2)×W+N-T→J:“JS(XJ)N=+-”:J◢(斜井桩号自检较差)
Lb1 0:“R=”?D:“X=”?P:“Y=”?Q:“H=”?H:M-Pol(H-F,P-E)→I:WJ→J:If J≤tg-1(-B):Then Goto 1:Else Goto 2:IfEnd:(施工坐标输入,斜井位置判断,是否在上弯段)
Lb1 1:“SPD”◢Goto 0:(上平段计算程序提示调用)
Lb1 2:If J≥R:Then Goto B:Else N+((J-tg-1(-B))×π×M÷180)×W→K:“(SW)K=0+”:K◢Goto A:IfEnd:(上弯段桩号径向斜高计算)
Lb1 B:Pol(L-H,〇-P)-M→I:WJ→J:If JR:Then Goto C:Else T-((J-tg-1(-C))×π×M÷180)×W→K:“(XW)K=0+”:K◢Goto A:IfEnd:(下弯段桩号径向斜高计算)
Lb1 C:If R=90°:Then A-P→I:Else -(H+W tg(R)×P-W tg(R)×A-Z)÷√ ̄(1+tg(R)×tg(R))→I:IfEnd:N+W×((R-tg-1(-B))×π×M÷180+√ ̄((H-G)2+(P-S)2-I2))→K:“(XJ)K=0+”:K◢:R→J:“(YX)SJ H=”:G-(√ ̄((H-G)2+(P-S)2-I2)×Sin(R))◢(斜(竖)井段桩号、径向斜高、轴线圆心高程计算)
Lb1 A:“(YX)=>CZ(+S–X)=”:I◢D-√ ̄(I2+Q2)→K:“(YX)=>P(+W-N)=”:K◢If I>0:Then Goto D:Else Goto E:IfEnd:(显示圆心高程方向的距离,半径方向的超欠)
Lb1 E:√ ̄(D2-Q2)+I→K:“CZ=>P(+S–X)=”:K◢√ ̄(D2-I2)-Abs(Q)→K:“SP=>P(+W–N)=”:K◢Goto 0:(显示半径方向垂直超欠,左右方向水平超欠)
Lb1 D:I-√ ̄(D2-Q2)→K:“CZ=>P(+S–X)=”:K◢√ ̄(D2-I2)-Abs(Q)→K:“SP=>P(+Y–N)=”:K◢Goto 0:(显示半径方向垂直超欠,左右方向水平超欠)
Lb1 9:“XPD”◢Goto 0:(下平段计算程序提示调用)
参数详解:
“QD X0=”上弯段起点X坐标;
“QD H0=”上弯段起点H坐标;
“QD N=0+”上弯段起点桩号;
“QD I=+-”上平段与上弯段坡度,平段为0;
“SQ R=”上弯段和下弯段竖曲线半径;
“XJ A=°”斜井倾角(0°~90°)范围;
“END X0=”下弯段终点X坐标;
“END H0=”下弯段终点H坐标;
“END N=0+”下弯段终点桩号;是指轴线的曲线累积长度。
“END I=+-”下弯段终点到下平段的衔接的坡度,一般为平段坡度为0。 计算显示:
“SW(YX)X=”上弯段圆心X坐标
“SW(YX)H=”上弯段圆心H坐标
“SW(XJ)X=”上弯段斜井起点X坐标
“SW(XJ)H=”上弯段斜井起点H坐标
“XW(YX)X=”下弯段圆心X坐标
“XW(YX)H=”下弯段圆心H坐标
“XW(XJ)X=”下弯段斜井起点X坐标
“XW(XJ)H=”下弯段斜井起点H坐标
“JS(XJ)A=”根据输入的坐标计算得到实际斜井倾角,这项主要反映起止点坐标输入正确性。
“JS(XJ)N=+-”根据输入的坐标和桩号,计算得到理论和实际的桩号较差,这项主要反映起止点坐标推算斜井计算精度。
数据输入详解:
“R=”设计的断面半径;
“X=”实测施工X坐标;
“Y=”实测施工Y坐标;
“H=”实测施工H坐标;
“(SW)K=0+”上弯段曲线累计桩号
“(XJ)K=0+”斜井段曲线累计桩号
“(YX)SJ H=”斜井段设计断面圆心高程
“(XW)K=0+”下弯段曲线累计桩号
“(YX)=>CZ(+S–X)=” 计算点和圆心高程方向的距离(斜高),正上负下
“(YX)=>P(+W–N)=” 计算点和半径方向超欠,正外负内
“CZ=>P(+S-X)=”计算点和设计断面的桩号方向垂直距离,正值上,负值下
“SP=>P(+W-N)=” 计算点和设计断面的左右水平方向距离,正值外,负值内
结语:
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。斜井开挖断面的成型(超欠挖的控制)是斜井工程施工的一个重要内容。快速、有序、高效、准确地将斜井横断面开挖轮廓线标定在掌子面,一直是斜井施工测量工作者所追求的目标。
在抽水蓄能电站斜井输水管道施工中,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,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,直接测轮廓线上的点,不仅大大提高了轮廓线的放线精度,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,对斜井超欠挖的控制非常有效。
参考文献:
[1]覃辉,马德富,熊友谊.测量学[M].北京:中国建筑工业出版社,2007
[2]李青岳,陳永奇,工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995
[3]覃辉.CASIO fx-5800p编程计算器公路与铁路施工测量程.上海:同济大学出版社,2009.8
[4]覃辉,徐卫东,任沂军.测量程序与新型全站仪的应用[M].2版.北京:机械工业出版社,2007
中国水利水电第三工程局有限公司 甘肃省兰州市 730070
关键词:计算器;斜井;程序
概述
测量是工程建设生产的眼睛,对于每个工程建设都是不可缺少的,在抽水蓄能电站斜井测量实践中,通过借鉴在路桥测量中的理论和方法,进行思考和创新,结合实际情况摸索出了CASIO fx-5800p计算器来解决本电站斜井中的一些困难,对于斜井中线的控制变得精准、透明和简单,减少了井下的测量时间,有效的简化了工作量,从而达到了事半功倍的效果。
斜井程序(fx-5800P)
(起止点要素设定)Deg:Fix3:“QD X0=”?X:“QD H0=”?Y:“QD N=0+”?N:“QD I=+-”?B:“SQ R=”?M:“XJ A=°”?R:“END X0=”?U:“END H0=”?V:“END N=0+”?T:“END I=+-”?C:If T≥N:Then1→W:Else-1→W:IfEnd:
(以下是程序对起止点要素数据自检核)
“SW(YX)X=”:X+M Sin(tg-1(B))→E◢(上弯段圆心X坐标)
“SW(YX)H=”:Y-M Cos(tg-1(B))→F◢(上弯段圆心H坐标)
“SW(XJ)X=”:E+M Sin(R)→S◢(上弯段斜井起点X坐标)
“SW(XJ)H=”:F+M Cos(R)→G◢(上弯段斜井起点H坐标)
“XW(YX)X=”:U-M Sin(tg-1(C))→〇◢(下弯段圆心X坐标)
“XW(YX)H=”:V+M Cos(tg-1(C))→L◢(下弯段圆心H坐标)
“XW(XJ)X=”:〇-M Sin(R)→A◢(下弯段斜井终点X坐标)
“XW(XJ)H=”:L-M Cos(R)→Z◢(下弯段斜井终点H坐标)
If S=A:Then 90°→I:Else–W×tg-1((G-Z)÷(S-A))→I:IfEnd:“JS(XJ)A=”:I◢DMS◢(斜井倾角自检)
((R+tg-1(B)+R+tg-1(C))×π×M÷180+√ ̄((A-S)2+(Z-G)2)×W+N-T→J:“JS(XJ)N=+-”:J◢(斜井桩号自检较差)
Lb1 0:“R=”?D:“X=”?P:“Y=”?Q:“H=”?H:M-Pol(H-F,P-E)→I:WJ→J:If J≤tg-1(-B):Then Goto 1:Else Goto 2:IfEnd:(施工坐标输入,斜井位置判断,是否在上弯段)
Lb1 1:“SPD”◢Goto 0:(上平段计算程序提示调用)
Lb1 2:If J≥R:Then Goto B:Else N+((J-tg-1(-B))×π×M÷180)×W→K:“(SW)K=0+”:K◢Goto A:IfEnd:(上弯段桩号径向斜高计算)
Lb1 B:Pol(L-H,〇-P)-M→I:WJ→J:If J
Lb1 C:If R=90°:Then A-P→I:Else -(H+W tg(R)×P-W tg(R)×A-Z)÷√ ̄(1+tg(R)×tg(R))→I:IfEnd:N+W×((R-tg-1(-B))×π×M÷180+√ ̄((H-G)2+(P-S)2-I2))→K:“(XJ)K=0+”:K◢:R→J:“(YX)SJ H=”:G-(√ ̄((H-G)2+(P-S)2-I2)×Sin(R))◢(斜(竖)井段桩号、径向斜高、轴线圆心高程计算)
Lb1 A:“(YX)=>CZ(+S–X)=”:I◢D-√ ̄(I2+Q2)→K:“(YX)=>P(+W-N)=”:K◢If I>0:Then Goto D:Else Goto E:IfEnd:(显示圆心高程方向的距离,半径方向的超欠)
Lb1 E:√ ̄(D2-Q2)+I→K:“CZ=>P(+S–X)=”:K◢√ ̄(D2-I2)-Abs(Q)→K:“SP=>P(+W–N)=”:K◢Goto 0:(显示半径方向垂直超欠,左右方向水平超欠)
Lb1 D:I-√ ̄(D2-Q2)→K:“CZ=>P(+S–X)=”:K◢√ ̄(D2-I2)-Abs(Q)→K:“SP=>P(+Y–N)=”:K◢Goto 0:(显示半径方向垂直超欠,左右方向水平超欠)
Lb1 9:“XPD”◢Goto 0:(下平段计算程序提示调用)
参数详解:
“QD X0=”上弯段起点X坐标;
“QD H0=”上弯段起点H坐标;
“QD N=0+”上弯段起点桩号;
“QD I=+-”上平段与上弯段坡度,平段为0;
“SQ R=”上弯段和下弯段竖曲线半径;
“XJ A=°”斜井倾角(0°~90°)范围;
“END X0=”下弯段终点X坐标;
“END H0=”下弯段终点H坐标;
“END N=0+”下弯段终点桩号;是指轴线的曲线累积长度。
“END I=+-”下弯段终点到下平段的衔接的坡度,一般为平段坡度为0。 计算显示:
“SW(YX)X=”上弯段圆心X坐标
“SW(YX)H=”上弯段圆心H坐标
“SW(XJ)X=”上弯段斜井起点X坐标
“SW(XJ)H=”上弯段斜井起点H坐标
“XW(YX)X=”下弯段圆心X坐标
“XW(YX)H=”下弯段圆心H坐标
“XW(XJ)X=”下弯段斜井起点X坐标
“XW(XJ)H=”下弯段斜井起点H坐标
“JS(XJ)A=”根据输入的坐标计算得到实际斜井倾角,这项主要反映起止点坐标输入正确性。
“JS(XJ)N=+-”根据输入的坐标和桩号,计算得到理论和实际的桩号较差,这项主要反映起止点坐标推算斜井计算精度。
数据输入详解:
“R=”设计的断面半径;
“X=”实测施工X坐标;
“Y=”实测施工Y坐标;
“H=”实测施工H坐标;
“(SW)K=0+”上弯段曲线累计桩号
“(XJ)K=0+”斜井段曲线累计桩号
“(YX)SJ H=”斜井段设计断面圆心高程
“(XW)K=0+”下弯段曲线累计桩号
“(YX)=>CZ(+S–X)=” 计算点和圆心高程方向的距离(斜高),正上负下
“(YX)=>P(+W–N)=” 计算点和半径方向超欠,正外负内
“CZ=>P(+S-X)=”计算点和设计断面的桩号方向垂直距离,正值上,负值下
“SP=>P(+W-N)=” 计算点和设计断面的左右水平方向距离,正值外,负值内
结语:
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。斜井开挖断面的成型(超欠挖的控制)是斜井工程施工的一个重要内容。快速、有序、高效、准确地将斜井横断面开挖轮廓线标定在掌子面,一直是斜井施工测量工作者所追求的目标。
在抽水蓄能电站斜井输水管道施工中,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,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,直接测轮廓线上的点,不仅大大提高了轮廓线的放线精度,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,对斜井超欠挖的控制非常有效。
参考文献:
[1]覃辉,马德富,熊友谊.测量学[M].北京:中国建筑工业出版社,2007
[2]李青岳,陳永奇,工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995
[3]覃辉.CASIO fx-5800p编程计算器公路与铁路施工测量程.上海:同济大学出版社,2009.8
[4]覃辉,徐卫东,任沂军.测量程序与新型全站仪的应用[M].2版.北京:机械工业出版社,2007
中国水利水电第三工程局有限公司 甘肃省兰州市 730070