CASIO程序结合全站仪在公路桥隧施工放样中的应用

李 从 德

(云南交通职业技术学院，云南 昆明 650500)



CASIO程序结合全站仪在公路桥隧施工放样中的应用

李 从 德

(云南交通职业技术学院，云南 昆明 650500)

以CASIO fx-5800P为平台，编制了适合于CASIO fx-5800P的公路桥隧施工测量放样应用技术程序，并结合全站仪在通海—建水高速公路的实际施工测量放样案例进行说明演算分析，为公路桥隧施工测量放样提供一个便捷操作的平台。

公路桥隧,测量放样,全站仪,CASIO fx-5800P

0 引言

在公路桥隧施工测量放样中，全站仪的主要功能是测量角度、距离(水平距离)、三维坐标(X：北坐标,Y：东坐标,Z：高程)，但在公路桥隧施工放样测量中，每一个放样点的数学计算都非常复杂，而且每一个放样点都要进行不同的计算，为有效地提高效率，就必须在一定平台上开发公路桥隧施工放样软件程序。在公路桥隧施工测量放样中，用施工放样程序结合全站仪进行施工放样效益就会得到很大提高。现以CASIO fx-5800P为开发平台，开发出相应的公路桥隧施工测量放样软件程序。并以此公路桥隧施工测量放样程序结合全站仪对公路桥隧的施工测量放样进行详解。

1 CASIO fx-5800P施工测量放样程序

LCD

“X0”?→N：“Y0”?→E：“A0”→A：“K0”?→Z：“R”?→R：“LS”?→L：If L=0:Then 0.001→L：IfEnd：“J0”?→Q：“Xn”?→F：“Yn”?→H：LbI 0：“K”?K：“BX”?D：K-Z→W：Prog“D”：2L+C-W→M：If Q<0 Then 1→P：Prog“A”：Else-1→P：Prog“A”：IfEnd：Po1(X-F，Y-H：If J<0：Then J+360→J：IfEnd：“A=”：J ▶DMS“S=”：IGoto 0

A

If K≤Z：Then Prog“1”：Else If W≤L：Then Prog“2”：Else If W≤L+C：Then Prog“3”：Else If W≤2L+C：Then Prog“4”：Else Prog“5”：IfEnd：IfEnd：IfEnd：IfEnd

1

N-AbS(W)cos(A)+Dcos(A+90)→X：“X=”：XE-AbS(W)sin(A)+Dsin(A+90)→Y：“Y=”：Y

2

Prog“G”：N+S cos(A-PO)+D cos(A+90-3PO)→X：“X=”：XE+S sin(A-PO)+D sin(A+90-3PO)→Y：“Y=”：Y

3

Prog“H”：A+90P-BP-180P(W-L)÷π÷R→G：N+S cos(A-PO)+R cos(A-90P-BP)+(R+DP)cos(G)→X：“X=”：XE+S sin(A-PO)+R sin(A-90P-BP)+(R+DP)sin(G)→Y：“Y=”：Y

4

Prog“K”：N+T cosA+T cos(A+Q)-S cos(A+Q+PO)+D cos(A+Q+90+3PO)→X：“X=”：XE+T sinA+T sin(A+Q)-S sin(A+Q+PO)+D sin(A+Q+90+3PO)→Y：“Y=”：Y

5

N+T cos(A)+(T+W-2L-C)cos(A+Q)+D cos(A+Q+90)→X：“X=”：XE+T sin(A)+(T+W-2L-C)sin(A+Q)+D sin(A+Q+90)→Y：“Y=”：Y

D

90L÷π÷R→B：(AbS(Q)-2B)πR÷180→C：L÷2-L^(3)÷240÷R2+(R+L2÷24÷R-L^(4)÷2384÷R^(3))tan(AbS(Q)÷2)→T

G

tan-1((W^(3)÷(6RL)-W^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷(W-W^(5)÷(40R2L2)))→O：(W^(3)÷(6RL)-W^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷sin(O)→S

H

tan-1((L2÷6÷R-L^(4)÷336÷R^(3))÷(L-L^(3)÷40÷R2))→O：(L2÷6÷R-L^(4)÷336÷R^(3))÷sin(O)→S

K

tan-1((M^(3)÷(6RL)-M^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷(M-M^(5)÷(40R2L2)))→O：(M^(3)÷(6RL)-M^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷sin(O)→S

2 CASIO fx-5800P施工测量放样程序应用说明

以CASIO fx-5800P为平台编制出的公路桥隧施工测量放样程序可分为主程序LCD与子程序A,1,2,3,4,5,D,G,H，K。程序运行时，都是调出主程序LCD进行运行，子程序不能单独运行与计算。现将主程序LCD的输入与输出主要要素进行说明如下：

输入: X0: ZH点X坐标

Y0: ZH点Y坐标

A0: 起点方位角

K0: ZH点桩号

R:半径

LS: 缓和曲线

J0: 转角(左“-”、右“+”)

Xn: 架仪点X坐标

Yn: 架仪点Y坐标

K: 任一桩号

BX: 横向距离(遵行“左负右正”的原则。如某一桩号K处，中桩处“BX=0”；左边桩距路中线为10.25 m，输入计算器时应写成“BX=-10.25”；右边桩距路中线为10.25 m输入计算器时应写成“BX=10.25”。)

输出： X: 路线(或左、或中、或右)的北坐标

Y: 路线(或左、或中、或右)的东坐标

A: 架仪点至任一放线点的方位角

S: 架仪点至任一放线点的距离

3 CASIO fx-5800P施工测量放样案例

通海—建水高速公路上有一级导线点26-1，其大地坐标为X=2632970.316，Y=585109.170；一级导线点26-2，其大地坐标为X=2633013.016,Y=585248.550。在JD64处有右转角37°10′31″、半径300.705 m、缓和曲线长度90 m，还有经JD63和JD64的大地坐标计算推算出的本曲线ZH点大地坐标X0,Y0及起始方位角A0，见图1。现要求对K45+000～K45+576.85之间曲线主点与每隔100 m整桩的左桩10.75 m、中桩、右桩12.25 m进行施工测量放线。

解：这种放线为大地坐标放线，根据已知给出的一级导线点26-1,26-2，选择26-2为架仪点，输入计算器数据时，Xn,Yn就为架仪点坐标。

把全站仪架在26-2上，后视26-1，把全站仪水平角置入为252°58′02″、坐标为X=33013.016,Y=85248.550。然后就可用全站仪配合CASIO fx-4500PA程序进行施工测量放线。

运行主程序LCD，根据图1把相应数据输入计算器并输出结果为下(为计算方便，我们把坐标中的大数据省略掉，如X坐标中的“26”，Y坐标中的“5”)

输入： X0？ 32899.789 (ZH点X坐标)

Y0？ 85143.265 (ZH点Y坐标)

A0？ 162°37′25″ (起始方位角)

K0？ 45291.74 (ZH点桩号)

R？ 300.705 (半径)

Ls？ 90 (缓和曲线长度)

J0？ 37°10′31″ (“右”转角)

Xn？ 33013.016 (架仪点X坐标)

Yn？ 85248.550 (架仪点Y坐标)

K？ 45000 (K45+000桩号)

BX？ 0 (中桩)

输出： X=33178.215 (K45+000中桩X坐标)

Y=85056.138 (K45+000中桩Y坐标)

A=310°38′54″ (架仪点至K45+000中桩方位角)

S=253.601 (架仪点至K45+000中桩距离)

输入： K? 45000 (K45+000桩号)

BX? -10.75 (K45+000左桩10.75m)

输出： X=33181.425(K45+000左桩10.75 m处X坐标)

Y=85066.397(K45+000左桩10.75 m处Y坐标)

A=312°45′18″ (架仪点至K45+000左桩10.75 m处的方位角)

S=248.076(架仪点至K45+000左桩10.75 m处的距离)

输入： K？ 45000(K45+000桩号)

BX？ 12.25 (K45+000右桩12.25 m)

输出： X=33174.557(K45+000右桩12.25 m处X坐标)

Y=85044.447(K45+000右桩12.25 m处Y坐标)

A=308°21′37″(架仪点至K45+000右桩12.25 m处的方位角)

S=260.295 (架仪点至K45+000右桩12.25 m处的距离)

·

·

·

·

输入： K？ 45291.74 (K45+291.74桩号)

BX？0 (中桩)

输出： X=32899.789 (K45+291.74中桩X坐标)

Y=85143.265 (K45+291.74中桩Y坐标)

A=222°55′06″ (架仪点至K45+291.74中桩方位角)

S=154.613 (架仪点至K45+291.74中桩距离)

输入： K? 45291.74

BX? -10.75

输出： X=32902.999

Y=85153.524

A=220°49′06″

S=145.374

输入： K? 45291.74

BX？ 12.25

输出： X=32896.131

Y=85131.574

A=225°01′20″

S=165.365

·

·

·

·

现将本段需要测量放线的左、中、右桩的计算成果列于表1。

表1 各桩号左中右桩坐标、方位角、距离成果表

4 结语

本论文通过在全面分析了公路基本型曲线上直线、第一缓和曲线、圆曲线、第二缓和曲线、直线的坐标公式推导后，以CASIO fx-5800P平台，编制出适合于CASIO fx-5800P的公路桥隧施工测量放样应用技术程序。此程序主要包括主程序LCD与子程序A,1,2,3,4,5,D,G,H,K。编制公路施工放样应用技术程序时，不管是转角还是公路中线对应桩号处的左右横向距离，一般都遵行“左负右正”的原则。以CASIO fx-5800P为平台开发的公路桥隧施工测量放样应用技术程序不仅适用于大地坐标法施工放样，同样适用于相对坐标法施工放样、大头回头曲线放样等的施工测量放线。此论文中用CASIO fx-5800P公路桥隧施工测量放样程序结合全站仪在通海—建水高速公路的实际施工测量放样案例进行说明演算分析，为公路桥隧施工测量放样提供一个可便捷操作借鉴的平台。

[1] 孙家驷.公路勘测设计[M].重庆：重庆大学出版社，1994.

[2] 李从德.公路桥隧施工测量放样[M].成都：西南交通大学出版社，2016.

[3] CACIO fx-4500PA使用手册[Z].

The application of CASIO-program combination total station in road and bridge tunnel construction lofting

Li Congde

(YunnanJiaotongVocationalTechnicalInstitute,Kunming650500,China)

Based on CASIO fx-5800P platform, this paper designed the application technology program of road and bridge tunnel construction measurement lofting suitable for CASIO fx-5800P, and combining with the actual construction measurement lofting case of total station in Tonghai-Jianshui highway made explanation calcuation and analysis, provided a editing operation platform for road and bridge tunnel construction and measurement lofting.

highway tunnel, measurement lofting, total station, CASIO fx-5800P

1009-6825(2017)14-0129-03

2017-03-01

李从德(1972- )，男，副教授，高级工程师

TP319

A