盾构隧道测量系统使用说明书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除盾构隧道测量系统使用说明书目 录第一章 系统功能介绍21.1 运行环境21.2 系统的主要功能2第二章 系统操作指南22.1 系统安装22.2 盾构中心线计算32.2.1数据文件32.2.2操作指南52.3 管片姿态计算102.3.1 数据文件建立102.3.2 操作指南122.4 空间三点求球心计算程序152.4.1 数据文件建立152.4.2 操作说明162.5 盾构机姿态计算182.5.1 数据文件建立182.5.2 操作说明192.6 两个三维直角坐标系转换22第三章 使用情况22第一章 系统功能介绍1.1 运行环境该系统是在中文windows下, 用Visual C+ 6.0开发的测量软件, 该软件采用先进的面向对象的编程方法, 可在Windows环境下运行，用户界面形象直观，操作简便。1.2 系统的主要功能本系统实现了在盾构施工期间需要的盾构测量中的主要功能：1、 盾构隧道中心线坐标（即隧道DTA数据）计算；2、 管片姿态计算；3、 盾构机姿态计算；4、 盾构隧道断面测量计算；5、 洞门环板中心坐标计算；6、 盾构坐标系与施工坐标系等小范围内的三维坐标转换。第二章 系统操作指南2.1 系统安装本软件由专业人员上门提供安装和注册服务，根据购买的系统功能及特点进行注册安装。安装完成后，双击软件的快捷启动键，程序出现如下界面：程序主界面2.2 隧道中心线计算2.2.1数据文件 在运行盾构中心线计算功能前，应查阅项目的施工设计图纸，建立平曲线元素和竖曲线元素两个数据输入文件。格式如下所示：-平曲线文件-19 124764.150 0 3.1911946 0224808.9950.071000 3.1911946 13 24908.9950.071000 3.24119 14 24977.7840.071000 3.30998 1525077.7840 0 3.35998 0225157.2740.15800 3.35998 -13 25287.2740.15800 3.2787337 -14 26611.0660.15800 1.62399 -1526741.0660 0 1.5427436 0227401.530.072000 1.5427436 1327461.530.072000 1.55774361427532.0270.072000 1.592992 1527592.0270 0 1.607992 0228052.780.033000 1.607992 -13 28102.780.033000 1.59965877-14 28167.1290.033000 1.57820908-1528217.1290 0 1.569875840128299.8940 0 1.569875840128329.8940 0 1.569875840-说明：1、数据格式：第一行为平曲线元素个数，第二行至结尾均为平曲线元素的数据格式，每一行分别是“点类型 里程（m） 偏移量（m） 半径（m） 方位角（弧度） 转向标志”；2、 “1”代表“直线点”；“2”代表“直缓点”；“ 3”代表“缓圆点”；“ 4”代表“圆缓点”；“ 5”代表“缓直点”，转向标志为“1”时，表示线路向左转弯，转向标志为“-1”时，表示线路向右转弯，当转向标志为“0”时，表示线路上在直线上。3、文件格式：将上述数据输入到文本文件中，即以“TXT”为扩展名的数据文件；4、以上数据为平曲线元素的数据输入格式。- 竖曲线文件格式-27124714.15 -0.003 -5.809 0 224737.2865 -0.003 -5.8784 -40003 24842.7073 -0.0294 -7.5842 0 124899.9938 -0.0294 -9.2666 0 124999.9938 -0.0298 -12.2471 0 2 25078.0138 -0.029 -14.51 8000325141.9735 -0.021 -16.1091 0225310.0045 -0.021 -19.638 80003 25429.9804 -0.006 -21.2577 0225695.6004 -0.006 -22.8514 -8000325804.3814 -0.0196 -24.2438 02 26087.6624 -0.0196 -29.7964 8000326212.4424 -0.004 -31.2688 0 226434.0514 -0.004 -32.1553 8000326506.0509 0.005 -32.1193 0 226834.3629 0.005 -30.4777 8000326865.7369 0.009 -30.2593 0 227289.6945 0.009 -26.4767 -8000327310.4053 0.006 -26.3187 0 227420.0499 0.006 -25.6243 0 327520.0499 0.006 -24.9843 0227774.0689 0.006 -23.4602 8000327926.0278 0.025 -21.1048 0 228220.2478 0.025 -13.7485 -4000328332.2269 -0.003 -12.5168 0 128646.2339 -0.003 -13.4588 0 128830.2339 -0.002 -13.8268 0 -说明：1、数据格式：第一行为竖曲线元素个数，第二行至结尾均为竖曲线元素的数据格式，每一行分别是“点类型 里程（m） 线路坡度 半径（m） 高程（m）”。2、 “1”代表“直线点”；“ 2”代表“直圆点”；“3”代表“圆直点”；半径为正时表示竖曲线是凸曲线，否则为凹曲线。3、文件格式：将上述数据输入到文本文件中，即以“TXT”为扩展名的数据文件；4、以上数据为竖曲线元素的数据输入格式。2.2.2操作指南点击图一中的“盾构中心线计算程序”键 ，即打开关于盾构隧道中心线坐标计算功能，如下所示：将起点初始值数据输入后，点击“导入水平元素”键，如下图所示：选中水平元素数据文件后，点击“Open”键，即将水平元素数据导入到程序中，如下图所示：然后点击“保存水平元素”键后，再点击“导入竖直元素”键，出现下面界面：选中竖曲线元素文件后，点击“Open”键，即将竖曲线元素导入程序中。如下所示：点击“保存竖直元素”键后，如果确认数据输入正确，即可单击“计算中间点坐标”键，结果如下所示：单击“保存点三维坐标”键，如下所示：在输入线路坐标存入的文件名（文件名后应输入文本文件扩展名，如输入结果.txt）后,单击“save”键，即完成了线路中心线坐标这个计算过程。但为了验证输入数据及计算数据准确无误，因此，本软件同时将生成的三维坐标中的平面坐标转化为图形形式，与线路设计图进行比较。即单击“生成图形并另存为”键，如下所示：将本次生成的dxf文件与设计施工平面图进行比较，可知道线路平面坐标计算是否正确。以此，来保证计算线路中心线坐标的准确性。2.3 管片姿态计算2.3.1 数据文件建立在运行管片姿态计算之前应先建立管片测量数据文件及隧道中心线数据文件，数据格式分别如下所示：-dta数据文件-2682 -10837.08 37630.737 27934.675 -23.567 -10836.08 37630.139 27933.873 -23.565 -10835.08 37629.542 27933.071 -23.563 -10834.08 37628.944 27932.27 -23.561 -10833.08 37628.346 27931.468 -23.559 -10832.08 37627.748 27930.666 -23.557 -10831.08 37627.147 27929.867 -23.555 -10830.08 37626.546 27929.068 -23.553 -10829.08 37625.945 27928.268 -23.551 -10828.08 37625.344 27927.469 -23.549 -10827.08 37624.742 27926.671 -23.547 -10826.08 37624.14 27925.872 -23.545 -10825.08 37623.538 27925.074 -23.543 -10824.08 37622.935 27924.276 -23.541 -10823.08 37622.331 27923.479 -23.539 -10822.08 37621.727 27922.683 -23.537 -10821.08 37621.121 27921.887 -23.535 . . . . . . . . .-dta数据文件-说明：1、数据格式：第一行为dta数据总行数；第二行至最后均为dta数据，每一行的格式分别是“里程（m） 坐标Y（m） 坐标X（m） 高程H（m）”。2、dta数据文件的扩展名为“.txt”,即是文本文件。-管片测量数据文件- 24 225 37275.524 27810.701 -24.709 226 37274.034 27810.533 -24.699 227 37272.647 27810.4 -24.697 228 37271.036 27810.251 -24.698 229 37269.544 27810.095 -24.689 230 37268.032 27809.952 -24.674 231 37266.557 27809.815 -24.657 232 37265.006 27809.659 -24.638 233 37263.571 27809.492 -24.627 234 37262.095 27809.358 -24.608 235 37260.597 27809.206 -24.606 236 37259.101 27809.062 -24.603 237 37257.606 27808.916 -24.604 238 37256.104 27808.791 -24.594 239 37254.617 27808.626 -24.6 240 37253.111 27808.493 -24.6 241 37251.628 27808.369 -24.608 242 37250.137 27808.211 -24.614 243 37248.625 27808.069 -24.619 244 37247.13 27807.911 -24.608 245 37245.64 27807.788 -24.593 246 37244.148 27807.042 -24.572 247 37242.663 27807.485 -24.579 248 37241.161 27807.33 -24.544 -管片测量数据文件-说明：1、数据格式：第一行为测量管片的数量；第二行至最后均为管片姿态测量数据，每一行的格式分别是“环号 坐标Y（m） 坐标X（m） 高程H（m）”。2、dta数据文件的扩展名为“.txt”,即是文本文件。2.3.2 操作指南完成上述两个文件的数据输入后，单击程序主界面中的“管片姿态计算”键后，即出现下面关于管片姿态计算的程序界面：单击管片姿态计算程序界面中的“导入DTA文件”键，即启动下面界面：根据上面界面，选中要导入的dta文件后，单击“Open”键，然后单击“保存dta文件”键，即将dta数据导入完成。完成导入dta数据后，然后将实测管片数据导入程序内，即单击管片姿态计算程序界面中的“导入管片”键，即启动下面程序界面：在上述界面中，选择完成管片数据文件后，单击“Open”键，即进入下一界面：在上述界面中，单击“保存管片”键，即将管片姿态数据导入程序中。分别将dta数据和管片数据导入并保存成功后，即可单击“计算并显示结果文件”键，可得到下面结果： 单击上面界面中“保存结果文件”键，即可呈现下面界面： 在“file name”空格中输入要保存的文件名（并连同文件后缀名一起输入，如保存文件名为result.txt,即输入result.txt）。然后点击“save”键，即完成结果文件保存。打开生成的结果文件，如下图所示：2.4 空间三点求球心计算程序2.4.1 数据文件建立采用文本文件形式对现场采集的数据进行保存，格式如下：-空间三点数据文件-41.0 -0.718 -3.589 10.4426.0 3.465 -3.727 4.57611.0 -7.217 -3.693 3.35415.0 -3.392 -3.597 10.418-说明：1、第一行数字为现场采集点数；第二行至最后均为现场采集数据，每一行的数据分别是“点号 坐标Y（m） 坐标X（m） 高程H（m）”；2、数据文件的扩展名为“.txt”,即是文本文件。2.4.2 操作说明在程序主界面点击“空间三点求圆心”键，即得到下面界面：单击“导入数据”键，即进入“导入数据模式”：选中导入的数据文件后，单击“打开”，即将数据导入。将数据导入成功后，单击“计算显示结果”，待计算结果成功后，将所计算结果保存，即完成了整个空间三点求圆心的计算过程。2.5 盾构机姿态计算2.5.1 数据文件建立盾构机姿态计算数据，需要导入三个数据文件，分别是a、参考点在盾构坐标系中的数据文件；b、参考点在施工坐标系中的数据文件；c、施工隧道的隧道中心线（或线路中心线）。-参考点数据文件-620 -3.6586 -1.9528 1.451624 -3.7739 -0.3101 2.676812 -3.7726 1.263 2.253710 -3.6623 1.7444 1.26831 0 0 00 -3.9145 0 0-说明：1、数据文件第一行数字为总的参考点数；第二行至最后一行为参考点在盾构坐标系里的坐标，格式是“点号 坐标Y（m） 坐标X（m） 高程（m）”，盾构坐标系是指以切口环中心为坐标原点，坐标Y是指沿盾构机轴线，指向盾构掘进方向为正；坐标X是与Y轴正交，掘进方向的右侧为正；高程是与X轴、Y轴正交，向盾构机上方为正。2、数据文件的扩展名为“.txt”,即是文本文件。-施工坐标数据文件-420 549976.0079 376683.8846 9.62324 549976.0965 376682.2292 10.82712 549976.0707 376680.6555 10.38910 549975.9489 376680.1867 9.398-说明：1、数据文件第一行数字为现场实测总的参考点数；第二行至最后一行为参考点在盾构坐标系里的坐标，格式是“点号 坐标Y（m） 坐标X（m） 高程（m）”， 2、数据文件的扩展名为“.txt”,即是文本文件。-隧道中心坐标数据-28110976 376682.005 549976.421 8.12710977 376682.014 549975.421