基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法，其该施工坐标系基础轴线测定方法包括如下步骤：⑴、首先建立施工坐标系；⑵、坐标系转换计算；⑶、用坐标归化法测定施工坐标系的基础轴线。本发明操作简单，高效精准、针对性强，施工容易，降低了施工成本，提高了施工效率。
【专利说明】基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法
【技术领域】
[0001]本发明属于基础轴线测定方法领域，尤其是一种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法。
【背景技术】[0002]在施工放样中，经常会遇到建筑物的方向，即施工坐标系纵横轴线方向与建筑坐标系坐标轴方向不平行的情形，而最为常见的是不规则布置的独立基础或基础群。每个基础的中心线指北方向与坐标系北方向互不相同。如不规则布置的管道支架基础，环形平面布置基础以及民用建筑中的弧形平面布置柱基础等。由于每个基础的北方向与建筑坐标系的北方向的夹角各不相同，所以常常会导致计算放样元素复杂，施测困难，且运用坐标归化法无法施测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法，该基础轴线测定方法操作简单，高效精准、针对性强，施工容易，降低了施工成本，提高了施工效率。
[0004]本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法,其该施工坐标系基础轴线测定方法包括如下步骤:
[0006]⑴、首先建立施工坐标系:施工坐标系的坐标原点选取建筑坐标系原点，(O,O)点，依据设计图纸给定的基础轴线确定施工坐标系的纵轴，即V轴，以坐标原点为中心，顺时针旋转X轴90°得到的轴线作为横轴，即Y轴；
[0007]⑵、坐标系转换计算:对设计图纸给定的坐标进行坐标系转换计算，换算为相应自由坐标系坐标；坐标系转换数学模型:
[0008]X' = (X-X0) COS a + (Y-Y0) SINa
[0009]Y' =- (X-X0) SINa + (Y-Y0) COS a
[0010]式中参量，
[0011]V、V为施工坐标系中的坐标；
[0012]X、Y为建筑坐标系中的坐标；
[0013]a为施工坐标系X'轴与建筑坐标系X轴间的夹角，顺时针偏转取正值，反之取负值。
[0014]Χ0、Υ。的坐标值(0，0);
[0015]⑶、用坐标归化法测定施工坐标系的基础轴线:基础轴线交点建筑坐标系坐标通过步骤⑴以及步骤⑵引入施工坐标系坐标H为(a，b)，全站仪实测基础对角任意两点M、N在施工坐标系内的平面坐标为M Ca1, b) N (a2，b2)，则Μ、N点归化到施工坐标系基础轴线的距离分别为Ia1I |，|brb|, |a2_a|，I b2_b |，然后用小卷尺沿与基础轴线平行的方向，标定出A、B、C、D四点，并用墨线将A-B、C-D连起，即测定出施工坐标系基础轴线。
[0016]本发明的优点和有益效果为:
[0017]1、本发明建立施工坐标系及转换计算、坐标归化放样、计算器编程计算等技术综合应用，因而将常规高效测量方法，即全站仪坐标归化法，转化应用到特殊放样环境中，提高了工效及施测精度，效果尤为显著；
[0018]2.现场放样时，全站仪设站灵活自由，不受障碍物影响，只要与待测目标通视即可。
[0019]3.全站仪坐标归化法放样基础纵横轴线，实质上是利用全站仪平面坐标测量功能，该内录功能，测量速度快，精度可靠。
[0020]4.利用casio可编程计算器编程技术进行坐标系现场实时转换计算，解算速度快，可靠性高，从而提高了测量成果的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明坐标归化法放样原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0023]一种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法，其该施工坐标系基础轴线测定方法包括如下步骤:
[0024]⑴、首先建立施工坐标系:施工坐标系的坐标原点选取建筑坐标系原点，(O,O)点，依据设计图纸给定的基础轴线确定施工坐标系的纵轴，即V轴，以坐标原点为中心，顺时针旋转X轴90°得到的轴线作为横轴，即Y轴；
[0025]⑵、坐标系转换计算:对设计图纸给定的坐标进行坐标系转换计算，换算为相应自由坐标系坐标；坐标系转换数学模型:
[0026]X' = (X-X0) COS a + (Y-Y0) SINa
[0027]Y' =- (X-X0) SINa + (Y-Y0) COS a
[0028]式中参量，
[0029]V、V为施工坐标系中的坐标；
[0030]X、Y为建筑坐标系中的坐标；
[0031]a为施工坐标系X'轴与建筑坐标系X轴间的夹角，顺时针偏转取正值，反之取负值。
[0032]Χ0、Υ。的坐标值(0，0);
[0033]⑶、用坐标归化法测定施工坐标系的基础轴线:基础轴线交点建筑坐标系坐标通过步骤⑴以及步骤⑵引入施工坐标系坐标H为(a，b)，全站仪实测基础对角任意两点M、N在施工坐标系内的平面坐标为M Ca1, b) N (a2，b2)，则Μ、N点归化到施工坐标系基础轴线的距离分别为Ia1I |，|brb|, |a2_a|，I b2_b |，然后用小卷尺沿与基础轴线平行的方向，标定出A、B、C、D四点，并用墨线将A-B、C-D连起，即测定出施工坐标系基础轴线。
[0034]本发明中步骤⑵中坐标系转换计算可以通过CASIO fx-3900计算器源程序实现，其源程序如下:
[0035]ENT KIN1ENT KIN2X0K-1Y0K-2a KIN3K0UT1X XK0UT3C0S=KIN1K0UT3SIN=土KIN4K0UT2 X X K0UT3SIN=K+1K0UT3C0S=K+4K0UT1HLT K0UT4HLT KAC RTN
[0036]现场施测时，首先要通过现场踏勘，分析仪器与待测目标间的通视情况，然后根据现场情况，从建筑坐标系控制网中引测控制点至测区，作为下步放样的基准点。引测控制点可埋设为永久控制点，宜引测到基础坑边，与基础通视良好的地方，点数可依据通视情况而定。引测控制点应进行测量平差。其次确定待测基础放样顺序，然后安置全站仪于控制点上，设站，即输入测站坐标，后视定向方位角或后视定向坐标等。特别注意的是此时的测站坐标及后视定向坐标必须转换为当前放样基础所属的施工坐标系坐标，坐标值可由编程计算器现场求取。设站毕，测量安置于待测基础对角位置的棱镜，测出对角两点的平面坐标，如图1所示，M，N两点的坐标。然后运用坐标归化法放样基础轴线。运用坐标归化法放样，首先求出M，N两点的坐标与基础中心坐标的纵横差值，即归化值，然后用小卷尺沿基础边方向量取归化数值。如图1中，M — A、M —C、N —B、N —D线段的距离，由此定出点A、点
B、点C、点D，随后用墨线将点A，点B连起，点C，点D连起，线段A-B, C-D即为该基础的中心线。其它基础亦然。但每放样一个基础时，由于基础所在施工坐标系的不同，导致输入仪器的测站及后视定向坐标值也各不相同，因此放样每个基础时必须对原测站坐标及后视坐标重新进行对应施工坐标系转换计算并对仪器内数据重新设置。基础纵横轴线测定完毕，须校核其交点坐标值及基础轴线夹角是否为90°。
【权利要求】
1.一种基于建筑坐标系的施工坐标系基础轴线测定方法，其特征在于:该施工坐标系基础轴线测定方法包括如下步骤: ⑴、首先建立施工坐标系:施工坐标系的坐标原点选取建筑坐标系原点，(O,O)点,依据设计图纸给定的基础轴线确定施工坐标系的纵轴，即V轴，以坐标原点为中心，顺时针旋转V轴90°得到的轴线作为横轴，即Y’轴； ⑵、坐标系转换计算:对设计图纸给定的坐标进行坐标系转换计算，换算为相应自由坐标系坐标；坐标系转换数学模型:
X' = (X-X0) COS a + (Y-Y0) SINa
Y' =- (X-X0) SINa + (Y-Y0) COS a
式中参量， V 、r为施工坐标系中的坐标； X、Y为建筑坐标系中的坐标； a为施工坐标系X’轴与建筑坐标系X轴间的夹角，顺时针偏转取正值，反之取负值。 XQ、YQ的坐标值取(0，O)； ⑶、用坐标归化法测定施工坐标系的基础轴线:基础轴线交点建筑坐标系坐标通过步骤⑴以及步骤⑵引入施工坐标系坐标H为(a，b)，全站仪实测基础对角任意两点Μ、N在施工坐标系内的平面坐标为M Ca1, b) N (a2，b2)，则Μ、N点归化到施工坐标系基础轴线的距离分别为Ia1-aI, Ih-bl，|a2_a|，|b2_b|，然后用小卷尺沿与基础轴线平行的方向，标定出A、B、C、D四点，并用墨线将A-B、C-D连起，即测定出施工坐标系基础轴线。
【文档编号】E02D33/00GK103615020SQ201310626935
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】杜日中, 李建党, 王磊, 罗文海 申请人:中冶天工集团有限公司