[发明专利]跨海高铁桥梁沉降观测装置及其观测方法

说明书

本发明提供一种跨海高铁桥梁沉降观测装置及其观测方法，包括多个棱镜和全站仪，多个棱镜均设置在桥墩两侧，多个棱镜安装的高度不同，其中多个桥墩靠近中间位置的桥墩两侧上设置全站仪，全站仪设置在升降杆上，升降杆与固定座套接，固定座设置在桥墩墩体上，桥墩中部还设有高度尺，全站仪上设有高度指示灯，高度指示灯指示在高度尺上控制全站仪的高度。在墩身施工到一定高度后，在墩身上安装上全站仪托架或者棱镜，利用岸上的控制点对安装全站仪的墩身测量出标高，然后再通过全站仪对前后各7个墩身进行沉降观测。这项技术既填补了海上没有工作基点，无法沉降观测难题，有对以后轨道平顺性奠定了基础。

技术领域

本发明涉及桥梁沉降观测领域，尤其是涉及一种跨海高铁桥梁沉降观测装置及其观测方法。

背景技术

桥梁的沉降观测对后期轨道铺设的平顺性起到关键的作用，轨道的不平顺对快速列车引起的列车振动也远比相同条件下普通列车的严重，即旅客感受到的舒适度程度因速度的提高而降低，因此高速铁路对轨道的高平顺性提出了更高的要求。在高速铁路工程的设计与施工中，桥梁沉降观测是测量工程中重要的管理项目之一，对于工程项目整体质量的实现具有重要的意义。

沉降观测一般采用二等水准测量，由于海域桥梁大多数属于3*70米大跨径连续梁，无法满足二等要求。首先，桥墩间距超过50米，超出二等水准视距。再者，桥梁在海域中长达9.8公里，没有合适、稳定的工作基点，水准测量根本无从谈起。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种跨海高铁桥梁沉降观测装置及其观测方法，解决海上没有工作基点，无法沉降观测难题的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种跨海高铁桥梁沉降观测装置，包括多个棱镜和全站仪，多个棱镜均设置在桥墩两侧，多个棱镜安装的高度不同，其中多个桥墩靠近中间位置的桥墩两侧上设置全站仪，全站仪设置在升降杆上，升降杆与固定座套接，固定座设置在桥墩墩体上，桥墩中部还设有高度尺，全站仪上设有高度指示灯，高度指示灯指示在高度尺上控制全站仪的高度。

优选方案中，固定座一侧设有侧固定板，侧固定板固定在桥墩上，固定座上设有安装套，安装套与侧固定板连接。

优选方案中，棱镜下端杆体与固定杆滑动连接，固定杆设置在滑块上，滑块与滑动座滑动连接，滑动座固定在桥墩上。

优选方案中，滑块上设有多个固定螺母，固定螺母穿过滑块抵靠在滑动座上固定滑块的位置。

该方法包括：

S1、对工作基点的测设：桥墩施工到一定高度，隔几个桥墩上设置工作基点的全站仪，利用岸上控制点通过三角高程对向观测法对墩身上的工作基点进行测量；

S2、精密三角高程测量，即全站仪+高、低棱镜法，主要采用在两台全站仪手柄上安装高、低棱镜对向观测的方法来避免量取仪器高、棱镜高及消除球气差的影响，从而提高测量精度；

S3、在每次测量的要选择合适的天气，即无风、低潮位的情况，观测进行10-12个测回，观测完成后通过往返高差计算闭合差，在闭合差满足要求的情况下进行下一项工作；

S4、根据第一个工作基点的高程同理测出每个工作基点高程；

S5、沉降观测点的布设及测设：在每个工作基地的位置架设全站仪后，依次对前后墩身上的棱镜进行测量，每次测量过程中只记录两点间的高程；

S6、求出待测点的高程，从而计算出待测的沉降量。

该方法包括：高程计算方法为：

A1、已知点全站仪的高程，棱镜为待定点，待求高程为h；

A2、全站仪照准点棱镜，测得竖直角α；

A3、量取全站仪高i和棱镜高v；