基于移动转点的全站仪换站方法

摘要

本发明公开了一种基于移动转点的全站仪换站方法，其包括：(1)移动转点的布置；(2)新站点的选取；(3)移动转点的坐标测量；(4)新站点和后视点的坐标测量。本发明的换站方法，通过在盾构机尾部设置移动转点，在换站时，能够直接将全站仪设置在移动转点处测量新站点和后视点的坐标，避免了现有技术中借助后视点测量新站点坐标而产生的诸多问题；且该移动转点能够与盾构机同步前进，并重复使用，极大的节约了成本，提高了换站效率。

权利要求

1.一种基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：其步骤包括：(1)移动转点的布置：盾构机停止掘进后，在所述盾构机尾部布置移动转点，确保所述移动转点所在位置稳定且前后通视；

(2)新站点的选取：沿着所述盾构机的掘进方向在所述全站仪的原站点前方选取新站点，将所述原站点作为后视点；

(3)移动转点的坐标测量：在所述盾构机后方布置的若干加密导线点中选取最靠近所述后视点的一个加密导线点作为测量点，将所述全站仪自所述后视点移动至所述的测量点，并在所述测量点处测量所述移动转点的坐标；

(4)新站点和后视点的坐标测量：将所述全站仪自所述测量点移动至所述移动转点，并在所述移动转点处分别测量所述新站点和后视点的坐标，随后将所述全站仪移动至所述的新站点处。

2.根据权利要求1所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，利用全站仪检测所述移动转点的稳定性，具体为：将所述全站仪架设于所述移动转点处，若所述全站仪的电子水平气泡稳定，则表示所述移动转点符合稳定性要求。

3.根据权利要求1所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，利用全站仪检测所述移动转点的通视性，具体为：将所述全站仪架设于所述移动转点处，利用所述全站仪观察所述移动转点与所述测量点、所述新站点和所述后视点之间的通视情况，若无障碍物遮挡且视野良好，则表示所述移动转点符合通视性要求。

4.根据权利要求1所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述新站点与所述后视点位于同一水平面上。

5.根据权利要求1或4所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述新站点与所述后视点之间的距离为70～100m。

6.根据权利要求1所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，测量所述移动转点的坐标时，首先在所述测量点后方选取另一个加密导线点作为定向点，随后在所述定向点处放置棱镜，将所述测量点处的全站仪朝向所述定向点并确定所述定向点的方向坐标，随后在所述移动转点处放置棱镜，将所述测量点处的全站仪转向所述移动转点，根据所述全站仪的转动角度即可得到所述移动转点的方向坐标，随后利用所述全站仪测量所述移动转点的位置坐标，即可得到所述移动转点的最终坐标。

7.根据权利要求1所述的基于移动转点的全站仪换站方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，测量所述新站点和所述后视点的坐标时，首先在所述测量点处放置棱镜，将所述移动转点处的全站仪朝向所述测量点并确定所述测量点的方向坐标，随后在所述新站点和所述后视点处放置棱镜，将所述移动转点处的全站仪依次转向所述新站点和所述后视点，根据所述全站仪的转动角度即可得到所述新站点和所述后视点的方向坐标，随后利用所述全站仪测量所述新站点和所述后视点的位置坐标，即可得到所述新站点和所述后视点的最终坐标。

说明书

基于移动转点的全站仪换站方法

技术领域

[0001] 本发明涉及大直径盾构领域，具体涉及一种基于移动转点的全站仪换站方法。

背景技术

[0002] 在盾构机掘进时，通常利用全站仪和激光靶相配合实现掘进的导向。随着盾构机的掘进，全站仪和激光靶的距离随之增大，当该距离增加到一定的数值，全站仪位置需要往
前挪，即为换站。

[0003] 在换站时，通常是依据施工人员的经验在原站点前方的合适位置选取新站点，选取完成后需要测量出新站点的坐标并输入盾构机的导向系统中，实现盾构机的导向。

[0004] 传统的换站流程为：选取新站点，将原站点作为后视点，随后将全站仪架设在隧道内的加密导线点处，测量后视点坐标，随后将全站仪移动至测量完成的后视点，再测量新站
点坐标。但是，上述的后视点和新站点均位于盾构机上方的管片上，在上述的换站流程中，
由于盾构隧道内情况复杂，在测量时，会出现以下问题：1、如果盾构机的掘进方向发生变
化，会使得在盾构机后方的加密导线点处无法看到后视点，导致在加密导线点处无法测量
后视点坐标；2、在盾构机的掘进过程中，后视点可能已脱离盾构机的长度范围，不再位于盾
构机的上方管片上，如果要将全站仪移动至后视点，需要借助登高车来实现，由于现场施工
条件限制，利用登高车会造成箱涵上道路堵塞；3、在盾构机的掘进过程中，后视点的位置可
能不在盾构机的上方管片上，施工人员通常会选择安装一个测量架作为转点来测量新站点
和后视点坐标，但是新安装测量架会延长换站时间，耽误盾构掘进。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于移动转点的全站仪换站方法。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种基于移动转点的全站仪换站方法，其包括：

[0008] (1)移动转点的布置：盾构机停止掘进后，在所述盾构机尾部布置移动转点，确保所述移动转点所在位置稳定且前后通视；

[0009] (2)新站点的选取：沿着所述盾构机的掘进方向在所述全站仪的原站点前方选取新站点，将所述原站点作为后视点；

[0010] (3)移动转点的坐标测量：在所述盾构机后方布置的若干加密导线点中选取最靠近所述后视点的一个加密导线点作为测量点，将所述全站仪自所述后视点移动至所述的测
量点，并在所述测量点处测量所述移动转点的坐标；

[0011] (4)新站点和后视点的坐标测量：将所述全站仪自所述测量点移动至所述移动转点，并在所述移动转点处分别测量所述新站点和后视点的坐标，随后将所述全站仪移动至
所述的新站点处。

[0012] 优选地，在所述步骤(1)中，利用全站仪检测所述移动转点的稳定性，具体为：将所述全站仪架设于所述移动转点处，若所述全站仪的电子水平气泡稳定，则表示所述移动转
点符合稳定性要求。

[0013] 优选地，在所述步骤(1)中，利用全站仪检测所述移动转点的通视性，具体为：将所述全站仪架设于所述移动转点处，利用所述全站仪观察所述移动转点与所述测量点、所述
新站点和所述后视点之间的通视情况，若无障碍物遮挡且视野良好，则表示所述移动转点
符合通视性要求。

[0014] 优选地，在所述步骤(2)中，所述新站点与所述后视点位于同一水平面上。

[0015] 进一步优选地，在所述步骤(2)中，所述新站点与所述后视点之间的距离为70～100m。

[0016] 优选地，在所述步骤(3)中，测量所述移动转点的坐标时，首先在所述测量点后方选取另一个加密导线点作为定向点，随后在所述定向点处放置棱镜，将所述测量点处的全
站仪朝向所述定向点并确定所述定向点的方向坐标，随后在所述移动转点处放置棱镜，将
所述测量点处的全站仪转向所述移动转点，根据所述全站仪的转动角度即可得到所述移动
转点的方向坐标，随后利用所述全站仪测量所述移动转点的位置坐标，即可得到所述移动
转点的最终坐标。

[0017] 优选地，在所述步骤(4)中，测量所述新站点和所述后视点的坐标时，首先在所述测量点处放置棱镜，将所述移动转点处的全站仪朝向所述测量点并确定所述测量点的方向
坐标，随后在所述新站点和所述后视点处放置棱镜，将所述移动转点处的全站仪依次转向
所述新站点和所述后视点，根据所述全站仪的转动角度即可得到所述新站点和所述后视点
的方向坐标，随后利用所述全站仪测量所述新站点和所述后视点的位置坐标，即可得到所
述新站点和所述后视点的最终坐标。

[0018] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的换站方法，通过在盾构机尾部设置移动转点，在换站时，能够直接将全站仪设置在移动转点处测
量新站点和后视点的坐标，避免了现有技术中借助后视点测量新站点坐标而产生的诸多问
题；且该移动转点能够与盾构机同步前进，并重复使用，极大的节约了成本，提高了换站效
率。

附图说明

[0019] 附图1为本发明的具体实施例中的全站仪换站测量原理图。

[0020] 其中：1、盾构机；2、新站点；3、移动转点；4、后视点；5、加密导线点。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

[0022] 本发明涉及对全站仪换站的改进，以解决目前的换站过程中需借助后视点进行换站而产生的诸多问题。本发明的换站方法，通过在盾构机尾部设置移动转点，在换站时，能
够直接将全站仪设置在移动转点处测量新站点和后视点的坐标，避免了现有技术中借助后
视点测量新站点坐标而产生的诸多问题；且该移动转点能够与盾构机同步前进，并重复使
用，极大的节约了成本，提高了换站效率。

[0023] 如图1所示，其中示出了本实施例的换站测量原理图。其中多个加密导线点5为随着盾构机1的掘进布置于盾构机后方的检测点，多个加密导线点5围合成闭合的导线网。具
体的加密导线点的布置为现有技术，在此不赘述。

[0024] 本实施例公开了一种基于移动转点的全站仪换站方法，其包括：

[0025] (1)移动转点的布置：盾构机1停止掘进后，在盾构机1尾部布置移动转点3，确保移动转点3所在位置稳定且前后通视。

[0026] 在本实施例中，利用全站仪检测移动转点3的稳定性和通视性，具体为：将全站仪架设于移动转点3处，若全站仪的电子水平气泡稳定，则表示该移动转点3符合稳定性要求；
利用全站仪观察移动转点3与测量点、新站点2和后视点4之间的通视情况，若无障碍物遮挡
且视野良好，则表示该移动转点3符合通视性要求。

[0027] 在这里，全站仪的具体使用及测量原理为现有技术，在此不赘述。

[0028] (2)新站点的选取：沿着盾构机1的掘进方向在全站仪的原站点前方选取新站点2，将原站点作为后视点4。在这里，新站点2与后视点4位于同一水平面上，且均安装于盾构隧
道的管片上。其中新站点2与后视点4之间的距离为70～100m。

[0029] (3)移动转点的坐标测量：在盾构机1后方布置的若干加密导线点5中选取最靠近后视点4的一个加密导线点5作为测量点，将全站仪自后视点4移动至测量点，并在测量点处
测量移动转点3的坐标。

[0030] 测量移动转点3的坐标时，首先在测量点后方选取另一个加密导线点5作为定向点，随后在定向点处放置棱镜，将测量点处的全站仪朝向定向点并确定定向点的方向坐标，
随后在移动转点3处放置棱镜，将测量点处的全站仪转向移动转点3，根据全站仪的转动角
度即可得到移动转点3的方向坐标，随后利用全站仪测量移动转点3的位置坐标，即可得到
移动转点3的最终坐标。

[0031] (4)新站点和后视点的坐标测量：将全站仪自测量点移动至移动转点3，并在移动转点3处分别测量新站点2和后视点4的坐标，随后将全站仪移动至新站点2处。

[0032] 测量新站点2和后视点4的坐标时，首先在测量点处放置棱镜，将移动转点3处的全站仪朝向测量点并确定测量点的方向坐标，随后在新站点2和后视点4处放置棱镜，将移动
转点3处的全站仪依次转向新站点2和后视点4，根据全站仪的转动角度即可得到新站点2和
后视点4的方向坐标，随后利用全站仪测量新站点2和后视点4的位置坐标，即可得到新站点
2和后视点4的最终坐标。

[0033] 在上述的步骤(3)和步骤(4)中，全站仪与棱镜的具体配合测量坐标的原理为现有技术，具体不赘述。

[0034] 得到新站点2和后视点4的最终坐标后，将最终坐标输入盾构机1的导向系统中，即可实现盾构机1的前进导向。

[0035] 在盾构机1停止掘进后，换站的过程中要保证移动转点3绝对静止，其附近不得有大的震动及强光源。新站点2坐标测量完成后，立即将全站仪挪到新站点2设站，完成换站测
量工作，后续便可开始该位置附近的机械施工。

[0036] 在盾构机1掘进一定距离后，全站仪需要再次换站，此时不需要在另外设置转点，可直接重复上述的步骤(2)(3)(4)即可完成测量，简单方便。

[0037] 经过多次使用，换站时间可以控制在30min以内，极大的提高了效率。

[0038] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明
精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。