用全站仪进行工程施工放样

用全站仪进行工程施工放样(路桥方向)培训教材编写:王劲松广东交通职业技术学院1第一部分:TOPCONGTS-312全站仪的使用一、仪器外观和功能说明1.仪器外观图1：GTS-312全站仪外观及各部件名称22.面板上按键功能——进入坐标测量模式键。◢——进入距离测量模式键。ANG——进入角度测量模式键。MENU——进入主菜单测量模式键。ESC——用于中断正在进行的操作，退回到上一级菜单。POWER——电源开关键►◄——光标左右移动键▲▼——光标上下移动、翻屏键F1、F2、F3、F4——软功能键，分别对应显示屏上相应位置显示的命令。3.显示屏上显示符号的含义V——竖盘读数；HR——水平读盘读数（右向计数）；HL——水平读盘读数（左向计数）；HD——水平距离；VD——仪器望远镜至棱镜间高差；SD——斜距；*——正在测距；N——北坐标，相当于x；E——东坐标，相当于y；Z——天顶方向坐标，相当于高程H。二、角度测量模式功能：按ANG键进入，可进行水平角、竖直角测量，倾斜改正开关设置。F1OSET：设置水平读数为000000。F2HOLD：锁定水平读数。第1页F3HSET：设置任意大小的水平读数。F4P1↓：进入第2页。F1TILT：设置倾斜改正开关。第2页F2REP：复测法。F3V%：竖直角用百分数显示。F4P2↓：进入第3页。F1H-BZ：仪器每转动水平角90°时，是否要蜂鸣声。F2R/L：右向水平读数HR/左向水平读数HL切换，一般用HR。第3页F3CMPS：天顶距V/竖直角CMPS的切换，一般取V。F4P3↓：进入第1页。3三、距离测量模式功能：先按◢键进入，可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距离单位等设置。F1MEAS：进行测量。F2MODE：设置测量模式，Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）。第1页F3S/A：设置棱镜常数改正值（PSM）、大气改正值（PPM）。F4P1↓：进入第2页。F1OFSET：偏心测量方式。F2SO：距离放样测量方式。第2页F3m/f/i：距离单位米/英尺/英寸的切换。F4P2↓：进入第1页。四、坐标测量模式功能：按进入，可进行坐标（N，E，H）、水平角、竖直角、斜距测量及PSM、PPM、距离单位等设置。F1MEAS：进行测量。F2MODE：设置测量模式，Fine/Coarse/Tracking。第1页F3S/A：设置棱镜改正值（PSM），大气改正值（PPM）常数。F4P1↓：进入第2页。F1R.HT：输入棱镜高。F2INS.HT：输入仪器高。第2页F3OCC：输入测站坐标。F4P2↓：进入第3页。F1OFSET：偏心测量方式。第3页F3m/f/i:距离单位米/英尺/英寸切换。F4P3↓：进入第1页。五、主菜单模式功能：按MENU进入，可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理、参数设置等。DATACOLLECT(数据采集)第1页LAYOUT(点的放样)4MEMORYMGR.(内存管理)PROGRAM(程序)第2页GRIDFACTOR(坐标格网因子)ILLUMINATION(照明)PARAMETRERS(参数设置)第3页CONTRASTADJ.(显示屏对比度调整)1、MEMORYMGR.(存储管理)1.FILESTATUS(显示测量数据、坐标数据文件总数)第1页2.SEARCH(查找测量数据、坐标数据、编码库)3.FILEMAINTAIN(文件更名、查找数据、删除文件)4.COORD.INPUT(坐标数据文件的数据输入)第2页5.DELETECOORD.(删除文件中的坐标数据)6.PCODEINPUT(编码数据输入)7.DATATRANSFER(向微机发送数据、接收微机数据、设置通讯参数)第3页8.INITIALIZE(初始化数据文件)2、PROGRAM(程序)1.REM(悬高测量)第1页2.MLM(对边测量)3.ZCOORD.(设置测站点Z坐标)4.AREA(计算面积)第2页5.POINTTOLINE(相对于直线的目标点测量)。3、PARAMETRERS(参数设置)1.MINIMUMREADING(最小读数)第1页2.AUTOPOWEROFF(自动关机)3.TILTON/OFF(垂直角和水平角倾斜改正)第2页——ERRORCORRECTION(系统误差改正。注：仪器检校后必须进行此项设置)存储管理菜单操作可参见图2。5图2：存储管理操作菜单六、全站仪的主要功能介绍说明：测量前，要进行如下设置——按◢或，进入距离测量或坐标测量模式，再按第1页的S/A（F3）。1．棱镜常数PRISM的设置——一般原配棱镜设置为0，国产棱镜设置为-30mm。（具体见说明书）。2．大气改正值PPM的设置——按“T-P”，分别在“TEMP.”和“PRES.”栏，输入测量时的气温、气压。（或者按照说明书中的公式计算出PPM值后，按“PPM”直接输入）。3．PSM、PPM设置后，在没有新设置前，仪器将保存现有设置。（一）角度测量按ANG键，进入测角模式（开机后默认的模式），其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同。照准目标后，仪器即可显示水平度盘读数和竖直度盘读数。（二）距离测量先按◢键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按F1（MEAS），即可。（三）坐标测量6图4：点的坐标放样示意图见图3按键步骤：1、ANG键，进入测角模式，瞄准后视点A。2、HSET，输入测站O至后视点的坐标方位角OA。3、键，进入坐标测量模式。P1，进入第2页。4、OCC，输入测站坐标（X0,Y0,H0）。6、P1，进入第2页。INS.HT:输入仪器高。7、P1，进入第2页。R.HT：输入棱镜高。8、瞄准待测量点B，按MEAS，得B点的（XB,YB,HB）。（四）零星点的坐标放样见图4按键步骤为：1、按MENU——进入主菜单测量模式。2、按LAYOUT——进入放样程序，再按SKP——略过选择文件。3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，输入测站O点的坐标（x0,y0,H0）；并在INS.HT一栏，输入仪器高。4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，输入后视点A的坐标（xA,yA）；若不知A点坐标而已知坐标方位角OA，则可再按AZ，在HR项输入OA的值。瞄准A点，按YES。5、按LAYOUT（F3）：输入待放样点B的坐标（xB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后，按ANGLE（F1）。使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的dHR=000000，即找到了OB方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于OB方向上。6、按DIST，进行测量，根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动，若dHD为正，则向O点方向移动；反之若dHD为负，则向远处移动，直至dHD=0时，立棱镜点即为B点的平面位置。其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。7、按NEXT——放样下一个点C。（五）TOPCON全站仪与电脑的数据通讯1、电脑中数据文件的上载（UPLOAD）（1）在电脑上用文本编辑软件（如Windows附件的“写字板”程序），输入点的坐标数据，格式为“点名,Y,X,H”；保存类型为“文本文档”。具体见图5。（2）用“写字板”程序打开文本格式的坐标数据文件，并打开T-COM程序，将坐标数据文件复制到T-COM的编辑栏中。图3：坐标测量示意图7（3）用通讯电缆将全站仪的“SIG”口与电脑的串口（如COM1）相连，按MENU—MEMORYMGR.—DATATRANSFER，进入数据传输，先在“COMM.PARAMETER”（通讯参数）中分别设置“PROTOCOL”（议协）为“ACK/NAK”；“BAUDRATE”（波特率）为9600；“CHAR./PARITY”(校检位)为“8/NONE”；“STOPBITS”（停止位）为“1”。图5：编辑上载的数据文件（4）点击按钮，出现“Currentdataaresavedas:030624.pts”对话框时，点“OK”，出现如下图6的通讯参数设置对话框。按全站仪上的相同配置进行设置并选择“Readtextfile”后，点“GO”将刚保存的文件030624.pts打开，出现PointDetails（点描述）对话框。图6：上载的数据文件(5)回到全站仪主菜单MENU中的MEMORYMGR.—DATATRANSFER—LOADDATA—COORD.DATA。用INPUT为上传的坐标数据文件输入一个文件名后，点“YES”使全站仪处于等待数据状态（WaitingData），再在电脑PointDetails对话框中点“OK”。8注：可以直接在T-COM软件编辑栏中按“点名,Y,X,H”的格式编辑待上载的坐标数据文件。2、全站仪中数据文件的下载（DOWNLOAD）同上载一样，进行电缆连接和通讯参数的设置。点击按钮，设置通讯参数并选择“Writetextfile”后，再在全站仪上选择下载数据文件的类型(测量数据文件或坐标数据文件)。先在电脑上按“GO”，处于等待状态，再在全站仪上按“确定”，即可将全站仪中的数据下载至电脑。出现“Currentdataaresavedas03062501.gt6”及“是否转换”时对话框时，点击“Cancel”。点击按钮“”，将下载的数据文件取名后保存。（保存时下载的测量数据文件及坐标数据文件均要加上扩展名gt6）。（六）批量点的坐标放样1、放样坐标数据文件的编辑及上载。可采用以下两种方法来实现：（1）数据通讯方法。按TOPCON全站仪与电脑的数据通讯中“电脑中数据文件的上载（UPLOAD）”的方法将控制点及待放样点的坐标数据文件（如：ZBSJWJ（坐标数据文件））上载至全站仪。（2）坐标输入方法。按MENU键（进入主菜单模式）——MEMORYMGR.（内存管理）——P↓（翻页）——COORD.INPUT（坐标输入）——INPUT（建立一个文件名，如：ZBSJWJ（坐标数据文件））——ENTER——分别在PT#、N、E、Z栏输入第一个点的点名、X、Y、H——输入下一个点的点名、X、Y、H。2、实地放样操作如图7所示，要在控制点D3架仪后视D2点，来放样点K0+040、K0+060、K0+080三点。（1）按MENU，进入主菜单模式，选择LAYOUT（放样）。（2）在“SELECTAFILE”中，用INPUT输入或LIST选择电脑上载的坐标数据文件名。（3）在“OCC.PTINPUT”中用INPUT输入或LIST选择测站点D3，并输入INS.HT（仪器高）。（4）在“BACKSIGHT”中同样输入或选择后视点的点号D2。（5）瞄准后视点D2，按“YES”。（6）在“LAYOUT”中同样输入或选择待放样点号K0+040及棱镜高，则计算出要仪器旋转的水平角值HR及平距HD。（7）按ANGLE，显示目前望远镜方向与放样方向之差dHR；按DIST，显示目前立镜点与放样点间水平距离之差dHD。反复移动棱镜，当dHR和dHD均为零时，立镜点即为K0+040（8）按NEXT，放样下一点。放样操作菜单见下图8。（七）数据采集(略)D3D2图7:坐标放样示意图K0+040K0+060K0+0809图8：放样操作菜单10第二部分:高等级公路中桩边桩坐标计算方法一．平面坐标系间的坐标转换公式如图，设有平面坐标系xoy和x’o’y’（左手系——x、x’轴正向顺时针旋转90º为y、y’轴正向）；x轴与x’轴间的夹角为θ（x轴正向顺时针旋转至x’轴正向，θ范围：00—3600）。设o’点在xoy坐标系中的坐标为（xo’,yo’），则任一点P在xoy坐标系中的坐标（x,y）与其在x’o’y’坐标系中的坐标（x’,y’）的关系式为：yxyxyxxyyyxyxxoooocossinsincos:sincoscossin即二．公路中桩边桩统一坐标的计算高等级公路中桩边桩统一坐标的计算王劲松（广东交通职业技术学院土木系，广东广州510650）