精密工程控制网

1 第二章精密工程测量控制网 2 1控制网布设的原则 2 2施工测量控制网 2 3安装测量控制网 2 4精密工程测量中所采用的标志 2 5精密工程测量中强制归心装置的制作 2 一 精密工程测量控制网的特点 精密工程测量控制网与常规的测量控制网相比 具有以下基本特点 1 控制网的大小 形状 点位分布与工程的大小 形状相适应 边长不要求相等或接近 而根据工程需要进行设计 点位布设要考虑施工放样和监测的方便 2 投影面的选择应满足 控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小 3 坐标系应采用独立的建筑坐标系 其坐标轴线应平行或垂直于精密工程的主轴线 4 不要求控制网的精度绝对均匀 但要保证某一方向 某几个方向的相对精度较高 2 1控制网布设的原则 3 二 布网的必要性为了按设计所要求的精度在大范围内将大型精密工程建筑及其构件和设备统一在一个工艺流程之中并测设到设计位置 同时对设备进行调校 检核测量 竣工测量以及运营期间的变形监测 必须建立测量控制网 2 1控制网布设的原则 4 2 1控制网布设的原则 三 精密工程测量控制网的分类可分施工测量控制网 安装测量控制网和变形监测网 施工测量控制网是安装测量控制网的基础 但不能截然分开 施工测量控制网有时也作为安装测量之用 一般施工测量控制网对工程起到总体控制作用 保证整个工程各部分的连接及统一工艺流程的精度 工程规模愈大则对施工测量控制网的相对精度要求愈高 5 施工测量控制网与变形监测网的布设原则与一般工程测量专用网相似 但通常布设成边角网 具有充分的多余观测和足够好的图形强度 如高能粒子加速器的地面控制网 高速磁浮铁路的控制网等 对控制网采用精密的光学或电子经纬仪测角 用高精度的光电测距仪测距 6 2 1控制网布设的原则 精密工程的变形监测工作贯穿于整个工程建设的始终 运营阶段的变形监测必须周期性地进行 一般构成一个由多种仪器和方法组成的系统 7 2 1控制网布设的原则 精密工程安装测量控制网与一般施工安装测量控制网既有相同之处 又有许多不同的特点 建立这类控制网既要采用大地测量的方法和仪器 又要采用机械制造和计量学的方法和仪器 因此 把建立安装测量控制网的工作以及设备在安装 调校 检核 检控等方面的测量称为微型大地测量或大型计量测量 8 2 1控制网布设的原则 四 安装测量控制网的布网原则1 控制网必须具备必要的精度 控制网的精度是根据工程所提出的要求确定的 例如 对于高能粒子环形加速器 电磁铁的位置精度是由共振理论得到的 为了使粒子不在电磁场内的真空壁上发生碰撞扰动而产生共振 要求总的误差对粒子束运行轨道的第十阶傅立叶谐波的振幅的影响小于0 025mm 9 经研究认为 为了满足这一精度的要求 使粒子运行轨道为平滑曲线 要求两相邻环形磁铁径向位置的相对误差不得超过 0 1 0 2mm 对于直线加速器来说 漂移管的横向误差不得大于0 05 0 3mm 上述精度是指总的允许误差 它除了测量误差外还包括构件制造误差 基础变形所引起的误差等 而测量误差又分控制和放样误差 因此要求控制网的精度会更高 10 2 控制网的网形结构控制网的网形主要取决于精密工程建筑的形状 规模和安装测量方法 控制网一般为不受施工环境和图形强度等因素影响的理论网 即由有规则的等边 等角 全等三角形或大地四边形所组成 同时还要求构网坚强 图形划一 密度均匀和便于安装 11 3 控制点的密度要求控制点的密度要满足安装工艺设备各基本构件的要求 为了减少误差积累 应尽可能对安装测量控制网进行一次布网和统一平差 对于大的工程要进行分期安装 这时控制网要进行分段布设和平差 平差时要采取措施保证分段之间几何上的一致和避免精度损失 控制点的点位应靠近安装的设备构件并呈对称布置 这样 可以将测量工作划分为许多相同的工序 并用设计划一的测量仪器进行安装测量工作 12 4 控制点的稳定性要求控制点不仅为安装之用 同时也是运营期设备稳定性监测的依据 必须保证控制点高度的稳定性和可靠性 对于控制点标志的结构 埋设深度以及保护装置都要做认真考虑 在工程运营期间对设备进行检核 调校和监测时应不影响设备的运行 在工程总体设计时 有时还要考虑为测量设计专门的通道并保证必要的条件 安装测量和变形观测中的工作量十分浩大 重复测量很多 在有些情况下还含有对人体的有害影响 因此不仅要求测量的高精度和高速度 还要求实现测量的自动化 即测量数据的自动记录 传输 存储和处理 13 5 要考虑外界条件对观测精度的影响如温度梯度所引起的旁折光对测角的影响 大气条件变化引起折射率变化对光电测距的影响 大气湍流和扰动对铅垂投点及基准线测量的影响 对于大型精密工程 在计算设备的理论坐标时还要考虑地球形状的影响 考虑由地形荷载 地壳构造等引起的重力扰动位和垂线偏差的影响等 要采取措施减弱或消除外界影响 例如 采用恒温光束管道或真空管道消除折光的影响 精确计算局部大地水准面用以改化观测值或平差模型等 14 控制网观测方案的选择是布网时应考虑的重要问题 它与网形 所采用的仪器有关 在设计时要对所使用的仪器进行检验标定和试验测量 确定出观测精度 对于各种可能的网形和观测方案进行模拟计算 从费用 精度 可靠性以及灵敏度等方面检查所设计的网的质量 通过统计检验分析研究网的随机模型 确保实测网模型与模拟模型充分一致 6 观测方案的选择 15 7 控制网的建立精密工程测量是指绝对测量精度达到毫米量级 相对测量精度达到10um 在特殊条件下 采用先进的仪器设备和技术手段进行的一种特殊的工程测量工作 精密工程控制网的作用是在工程施工前 设计阶段 施工中 施工阶段 以及施工后 竣工运营阶段 的各个不同的阶段对被测量 放样 点 线和面提供可靠的测量基准 16 精密工程测量控制网在许多方面有别于国家大地测量和常规工程测量控制网 首先表现在控制网的设计上 必须先进行网的优化设计 考虑到后期变形测量的需要 控制网的优化设计通常要同时涉及到精度 可靠性和灵敏度指标设计 设计中 要求尽可能地进行多余观测 以增强网的内部可靠性 增加观测值多余观测分量 有利于观测值粗差定位和方差分量估计 17 对于采用GPS布网 就要求对网作精心布设 注意地面观测条件 并且采用精密星历解算基线 对于精密工程来说 尽量不采用单纯的GPS网 将GPS网与边角网同时联合解算是一个不错的选择 但要注意GPS网与地面网边之间的精度匹配以及地面边角测量精度匹配的影响 18 在实践工作中 按以下步骤进行优化设计 先固定观测值的精度 对选取的网点 观测所有可能的边和方向 计算网的质量的指标 若质量偏低 则必须提高观测值的精度 在某一组先验精度下 若网的质量指标偏高了 这时可按观测值的内部可靠性指标删减观测值 若某个观测的多余观分量太大 说明该观测值显得多余 应删去 若很小 则该观测值的精度不宜增加 根据这种方案很容易得到一个最优方案 19 仪器方面目前几乎所有精密工程测量都采用高精度的全站仪 1 2mm 1 2ppm 和各种高精度GPS接收机 以及高精度水准仪 0 5 1 0mm km 为控制网的实施提供技术保障 所有的仪器设备和设施 在测量前均应进行所有项目的鉴定检核 以便于在后续的数据处理中进行各项必要的改正 如全站仪的测角内外符合精度 边长的加乘常数和周期误差 水准仪的i角误差和透镜运行误差 GPS的相位偏心误差等 20 控制点设置方面 原则上所有的测量控制点均应不受变形因素影响 通常埋设至基岩层 以确保点位稳固 用钢筋混泥土现场浇铸 并采用强制归心装置 以消除对中误差 作业要求至少按工程测量规范二等要求施测 长度和水准需进行必要的往返观测 借以减弱其综合观测误差 此外 照准误差不能忽视 根据经验 多数粗差的产生往往是照准上出现问题 与常规控制不同的另一方面 需要定期对网进行检测 以考察所埋设的有可能发生变动的控制点是否稳定 21 内业数据处理精密工程控制网涉及的数据处理内容较多 相对其它较复杂一些 概括起来分三个部分 一是坐标系和投影面的选择 多数情况一般采用地方独立坐标系 若考虑到今后的需要 还应和国家控制网进行联测 选择地方独立坐标系主要是有利于施工放样的方便 为了反映网的内部实际精度而不受起始点误差的影响 也经常选择一个已知点和一个已知方向来作为网的起算数据 二是数据的预处理 边角网涉及的数据预处理项目有 数据整理 方向投影改化 边长常数及周期误差改正 倾斜改正和投影改化 闭合差验算等 水准测量包括数据整理 尺长改正 水准面不平行改正 闭合差验算等 三是网的平差 由于观测值涉及到多个不同类型和来源 通常采用按方差分量估计进行定权平差 22 2 2施工测量控制网 一 概述以高能物理粒子加速器工程的地面控制网为例 高能物理粒子加速器工程一般都位于地下隧道内 地下隧道中测量工作主要包括 用经纬仪和陀螺经纬仪导线进行隧道定向 建立安装测量控制网 安装电磁铁及附属设备 确定控制网点及设置在设备上的标志点在各期的变形量 用以进行设备的调校 以上的测量工作都是以地面控制网为基础的 23 2 2施工测量控制网 二 地下隧道地面控制网布设的主要特点1 地面控制网的作用是指导地下隧道开挖 建立地下安装测量控制网 并对其进行定期检核 2 控制点的观测墩要埋设对于仪器 觇牌及反射镜都通用的强制对中装置 3 要对所选的仪器进行检验核试验研究 以确定其精度 4 采用模拟法进行设计网的诊断核优化设计 5 比较实测平差结果核模拟计算结果 6 将地面控制网的坐标传递到隧道内 并计算投点精度 24 2 2施工测量控制网 三 欧洲原子核研究中心 CERN 的大型环形质子同步加速器工程 SPS 的布网SPS的地面控制网如图所示 SPS的圆环直径约为2 2km 圆环分为6段 在地面上设立301 306共6个控制点 通过6个竖井传递坐标 控制网要与原先为控制交叉存储环工程 IBR 所建立的网相连接 25 2 2施工测量控制网 地面控制网采用T3经纬仪测角 用MA100和Geodolite两种电磁波测距仪测距 对测距仪在500m和1500m的基线场进行检定 并作了大量试验测量 最后确定出它们的精度为 MA100 0 5mm 1 1PPm Geodolite 0 3mm 1 2PPm 26 2 2施工测量控制网 在隧道开挖和衬砌不同阶段进行了控制网的多期观测 采用间接平差得最大点位误差椭圆的长半轴不超过1 8mm 由最后一次测量所得的这一精度为 1 3mm 将竖井点坐标投影到隧道内时 投点深度为23m到62m 采用垂线法 垂直投影望远镜和精密投点仪 WildGlQ 三种方法和仪器 实践经验表明 包括联系测量在内 投点精度在1mm以内 洞内控制点的精度由地面控制点的精度和投点精度计算 平均点位中误差为 1 3mm 27 SPS的隧道全长约6911m 从六个竖井同时进行开挖 采用陀螺经纬仪导线 每32m埋设一测量标志 用铟瓦线尺量距 计算出各点坐标 用激光定向仪指导开挖方向 隧道贯通后用测角导线进行检核 2 2结束 28 2 3安装测量控制网 安装测量控制网直接用于设备的安装 它即与施工测量控制网有直接联系 又与工程运营期间的变形监测网有密切的关系 三种控制网必须有公共点 本节结合具体工程介绍安装测量控制网的类型及特点 安装测量控制网可分三种典型的布网方案 直伸型控制网 中心辐射环形控制网 直伸环形控制网 29 2 3安装测量控制网 一 直伸型控制网用于直线型建筑物的放样安装以及检核 监测 这种网是最简单又最合理的布网形式 在工程测量学中 我们已经接触了不少关于道路 桥梁 大坝等工程的控制测量工作 在精密工程测量中所不同的是要求以更高的精度来放样一条轴线 使安装在直线上的工艺设备的横向精度达到 0 02 0 5mm 直线型的精密工程很多 如大型导轨 高能粒子加速器工程中的直线加速器及科学试验廊道 高速磁浮铁路工程等 为这类工程所进行的精密基准线测量构成了精密工程测量的重要内容 30 2 3安装测量控制网 直伸型控制网的布设 直伸型控制网的布设非常简单 一般由两条平行的基准线组成 其中一条为基本基准线 一条为辅助基准线 见图1 在基准线上每隔一定的距离埋设标石 两条基准线可以布设在同一高程面内 也可以布设在不同高程的同一铅垂面内 基本基准线或者位于设备中心线上或者与设备中心线平行 基准线的两个端点须是深埋的永久性固定点 否则应保持与永久性固定点进行联测 除了由基准线构成的直伸型控制网外 还有直伸导线 直伸线型锁等网型 见图2 31 32 2 3安装测量控制网 二 中心辐射环形控制网由单三角形构成的中心环形网 如图3为中心八边形网 O为环形建筑物的中心并作为平差的基准点 控制点均匀分布在半径为R的圆周上 构成正多边形 33 2 3安装测量控制网 这种网形的几何图形简单 点位精度均匀 欧洲原子核研究中心 CERN 的质子同步加速器 SPS 德国汉堡德电子同步加速 DESY 美国的巴塔维亚质子加速器以及前苏联的 PATTH 600 射电望远镜 普尔科法射电望远镜 埃列温电子同步加速器等大型精密工程 都采用了这种布网方案 34 2 3安装测量控制网 如果对控制网仅仅用铟瓦线尺量测径向边和环边 那么 整个网只有一个多余观测 构成一个中心闭合条件 其中n为辐射半径条数 V为改正数 系数a和闭合差W为 式中 为按边长计算的中心角 平差后的边长的精度提高甚微 设Si和Ri的量边精度相等且为ms 当n 8时 35 2 3安装测量控制网 为了提高径向边长的精度和网的可靠性 采取边角同测的方法 在初期只对控制网进行平差 然后由平差后的点用极坐标法放样和测量安置在电磁铁嵌合轴套上的标志 随着仪器和方法的改进 在后期对这种布网的观测方案作了若干改进 从而提高了工艺设备在所要求方向上的精度 36 2 3安装测量控制网 三 直伸环形控制网与中心环形辐射控制网不同 该网不在环形建筑物的几何中心设点 开挖径向测量隧道直接量测径向边 而是直接围绕环形建筑布设直伸环形控制网 这是现代大型环形加速器工程最常采用的方案 这是因为环形加速器的半径愈大 开挖隧道的费用则愈大 此外 由于测量方法和仪器的改进 即使对于半径较小的加速器工程 采用这种布网方案同样能达到所要求的精度 从构图来看 直伸环形控制网包括三种形式 即 测角直伸三角形环形网 测高直伸三角形环形网 大地四边形环形网 37 2 3安装测量控制网 1 在直伸三角形环形网中 环形隧道及构网元素 如下图所示 r1 r2 r分别为隧道内壁 外壁和平均半径 b 隧道净宽 控制点及测量方向线离壁的距离 S1 等腰三角形的腰长 S2 等腰三角形的底边长 h 等腰三角形底边上的高 38 2 3安装测量控制网 在对各几何量进行选择或作方案设计时 由已知量可以根据以下公式计算其它的量 半径r n已知 b设计量 推算量S1 S2 h 39 2 3安装测量控制网 测量工程师在隧道尺寸设计中起重要作用 其中的一些几何量是根据总体设计图得到 对于壁距 的确定和S1 S2的选择 测量工程师要提出意见 一经确定 则要根据三角形的高和边长专门制作一定长度的铟瓦线尺和杆尺 同时还要考虑它们的鉴定设备 40 2 3安装测量控制网 2 大地四边形环形网见右图所示 设Sa为大地四边形的外边 Sb为内边 Sc为对角线 Sd为径向边 n为大地四边形的个数 并设l Sa Sb为大地四边形的推进比 41 2 3安装测量控制网 则有下列关系式 在已知r b 各量的情况下 即可根据n计算大地四边形各边的长度及推进比 42 2 3安装测量控制网 3 测角直伸三角网 如下图 在环形网的每个三角形中 设观测了三条边和转角A 测角中误差为m 测边中误差为ms 三角形中存在一个图形条件 通过平差可得转角平差值 设m A m 1 0ms1 40 m ms2 60 m A 170 S1 24 4m可得 m A 平差 0 99m 即测量底边S2对提高转角的精度几乎不起作用 故这种环形网基本不采用 43 2 3安装测量控制网 三 测高直伸三角形环形网这种网是在每个转点上量测重叠三角形的两条底边 两条腰和一个高 因为若测量三角形的全部边和角而不测高 不仅精度没有前者高 而且由于调焦误差及旁折光的影响 测角精度亦很难保证 44 2 3安装测量控制网 下面讨论测高环形网的精度情况设测边 测高精度相等且为ms 解三角形 可由三边和高计算内角 其内角精度是测边 测高精度的表达式 设ms 40 m r 23345m n 60 则可得 A 174 B C 3 S1 24 4m h 1 28m代入上式得 45 46 2 3安装测量控制网 若不测高时 在同样的测边精度和同样的图形条件下 得由测边误差所引起的测角误差为 根据测边和测角精度要相互匹配的原则 在测角时 要求锐角 B和 C的测角精度达到 0 3 由于隧道内干扰大 旁折光影响较大 且边长相差悬殊 因此很难达到这样的精度 特别是对较小的锐角更加困难 然而要达到上述的测距精度却是可以做到的 这就是用测高代替测角的根本原因 47 2 3安装测量控制网 若不测高仅测三边 则测角误差很大 特别是转角 A的误差达 11 2 若用 1 0 的精度测 A 由于边角精度极不匹配 将它们一起平差 测边对测角的精度的几乎不发生任何作用 换句话说 由于角的精度很高 即测边没有什么用处 这就是测角环形网的情形 由以上分析可知 对于狭长的等腰三角形 用测高代替测小角是有利的 另外 若以与测边相当的精度直接测量由弦边组成的转角和由底边组成的转角 对计算得到的转角进行独立检查 或取加权平均值 或参与一起平差 则可进一步提高角度的精度和可靠性 48 2 4精密工程测量中所采用的标志 标志点分类 大致可分为平面点 高程点 平面 高程点 简称平高点 标志点的种类 按其用途它们可以是施工或安装测量控制网的控制点 用以表示设备的物理或几何轴线的设备点 变形观测的基准点和观测点 各种点作用不同 所以相应的标志的结构和特点亦各不相同 例如 装配在各类设备上的标点 既是设备定位时的细部放样点 又是变形观测时的观测点 如粒子加速器磁件上的轨道点 因此 除要求它们能严格地代表设备的物理和几何轴线外 还应与设备牢固结合 它们安置在设备上的装配公差与设备定位的精度要求相吻合 49 各类测量控制点不仅是施工 安装测量的依据 而且也是区域性地壳形变 建筑物及其基础变形观测 设备定位调校的依据 由于设备定位的高精度 对其稳定性也提出了相应的高要求 为保证控制点的稳定性 对它们的标石埋设深度 标志本身的结构也提出了相应的要求 一般来讲 精密测量控制点的结构包括与各类测量仪器连接的上部标志头 作为固定不动点的下部深埋标志 以及支撑标志头的中间支撑体 多用钢管制成 在考虑控制点的稳定性时 除了标志头的结构 支撑体的稳定性 外界条件对上部结构的影响之外 还应考虑下部深埋标志的稳定性 2 4精密工程测量中所采用的标志 50 影响深埋标志稳定性的主要因素包括如下三方面 基础荷载的变化 地层温度的变化和地下水位的变化 基础荷载的变化的影响根据土力学知识 由于荷载的变化而引起控制点的沉陷量可以用下式进行近似估算 式中 n 计算沉陷时的分层数 Pi 作用于对应土层的附加压力 可按Pi 0 2P0i计算 P0i为相应层的天然压力 Ei 该土层的弹性摸量 Hi 该土层的厚度 i 与孔隙比和压应力有关的修正系数 可由实验数据分析求得 2 4精密工程测量中所采用的标志 51 在分析荷载变化对控制点稳定性的影响时 除估计垂直方向的变形外 还应结合实地条件 顾及水平方向变形的影响 2 4精密工程测量中所采用的标志 52 地层温度变化的影响地层温度变化对控制点稳定性的影响可以根据地层内的热力状态来确定 一般认为 各深度层的温度变化周期是不变的 且温度变化的幅度随深度的增加而减弱 在天然条件下 地层温度变化的幅度可用下式进行近似计算 式中 a 深度为H处的温度变化幅度 A 大气温度的年变化幅度 T 温度变化的周期 以秒为单位 K 地层土壤 或岩石 的导热系数 H 深度 2 4精密工程测量中所采用的标志 53 利用上述公式可以确定天然条件下地层的恒温层深度 但是 地层深度的热力状态有时会受到建筑物的施工和运营的影响而产生变化 特别是有共热系统的建筑物 使恒温层的深度变浅 2 4精密工程测量中所采用的标志 54 地下水位的变化的影响地下水位的变化往往使土壤的物理状态发生改变 在水位下降时 土壤被密实 水位上升时 土壤将被扩松 而地下水位的变化引起控制点在垂直方向上变化的近似值 S可由下式计算 式中 h 地下水位的变化值 P 水位变化而引起的压力变化值当h 1 0m时 P约为0 1kg cm2 E 土层的弹性摸量 2 4精密工程测量中所采用的标志 55 由上述分析可以看出 为了提高控制点的稳定性 标志的埋设深度应在不受各种荷载 地层温度保持不变以及地下水位变化的范围以下 为了满足上述要求 在埋设标志之前 应收集工程区域内有关的工程地质 水文地质 气象资料 详细了解地基的承压性能 恒温层的深度 地下水位的深度及波动幅度 此外 还应向工程设计人员了解建筑物竣工后的总荷载 单位面积上的压力 以及建筑物运营期间动负荷的情况 它们对于确定标志的埋设深度都是很有价值的参考资料 2 4精密工程测量中所采用的标志 56 下面结合不同用途和类型 列举几种在精密工程测量中常见的主要标志 1 倒锤结构的深埋平面标志如右图 主要结构有十字标志 锚块 浮筒 浮子 不锈钢丝 保护管等组成 我国北京正负电子对撞机工程 BEPC 的建设中采用了这种倒锤作为地面首级控制网点 在CERN质子加速器工程的建设中 也曾采用类似结构的倒锤作为研究各不同深度地层稳定性的控制点和观测点 2 4精密工程测量中所采用的标志 57 2 将固定在底层的控制点标志中心利用光线投射到标志顶面上来 以代替倒锤标志中的倒锤线 见图 2 4精密工程测量中所采用的标志 58 3 双金属杆标主要作为水准测量的控制点 制作时一般采用钢管和铝管 由于两种金属的热膨胀系数不同 差异较大 根据温度变化对两种金属管长度产生不同影响 可求得标志头由于管长变化后得高程 2 4精密工程测量中所采用的标志 59 设两种金属得热膨胀系数分别为 1 2两管初始长度为l0 当温度变化 t后 两管的长度变化量分别为 其差值为 该值可由两管顶部的标尺测得 将以上公式变化得 所以 可根据两管的长度变化量随时计算出标志的高度变化量 2 4精密工程测量中所采用的标志 60 由此可以看出 利用深埋双金属标不需要测定温度 也不宜测定 仅根据两标志头的高差变化量 即可求出钢管和铝管标志头高程的改正数 在覆盖层较厚的地区 双金属管的长度将随着埋设深度的增加而增加 由于自重的影响 不仅增加了基础的负荷 而且也将使金属管产生不规则的弯曲而引起附加变形 为了克服这种缺点 可将双金属杆标改为双金属丝标 这种标志同样利用了双金属杆标的基本原理克服了温度变化对标点高程的影响 仅对其结构进行了改进 2 4精密工程测量中所采用的标志 61 如下图 利用杠杆千分表可以指示出因温度变化而引起两钢丝的伸长差值 为观测需要可以在不同高度层设置微型水准尺 除上述控制点标志外 另外还有如基岩标 山峒标等高程标志 2 4精密工程测量中所采用的标志 62 一 强制归心装置的工作原理 我们知道 在精密工程控制网的施测过程中 测角 测边误差可以采用特定的观测纲要使之降低到最小值 测量成果精度可采用相应精度的仪器和布设结构合理的控制网加以保证 但前提是三角点的点位均以标石的标志中心为依据 观测时 应保证仪器中心 照准目标中心与标石中心位于同一铅垂线上 施测过程中 在常规的三脚架上架设仪器或觇标 利用光学对中器或垂球对中 难以保证点位精度达到 1 2 mm甚至更高的要求 为此 我们采用在观测墩上设置强制归心装置的方法 见图1 进行施测 以消除对中误差的影响 在高层建筑物上进行精密测量时 可将该装置焊接在钢架上使用 2 5精密工程测量中强制归心装置的制作 63 64 采用带有强制对中装置的观测墩进行野外作业时 不需三脚架 直接把仪器 或觇牌 基座通过开槽螺柱与归心盘中心孔的螺纹相连 并旋紧基座使之底面紧靠在归心盘平面上 仪器整平后 归心盘中心即为控制点的点位中心 观测完毕后 取下仪器 卸下基座 用扳手旋下螺柱 加上保护盖 并用扳手把内五角圆柱头螺钉将保护盖旋紧 以保护归心盘不遭破坏 因而 归心盘实质上起到三脚架架头的作用 只是在作业时无需进行对中 65 二 强制归心装置各部分的形状设计及作用 强制归心装置除保护盖用硬塑料制作外 其余