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1、输电线路施工基础知识培训,施工测量部分、基础施工部分,测量学及其在送电线路工程建设中的作用,一、测量学研究的对象 测量学是研究地球表面及其各种形态，如何测定地球表面点的位置和高程，将地球表面的地物、地貌及其他信息绘制成图，以及确定地球表面的形状和大小的科学。二、测量学的学科1、大地测量学2、普通测量学（地形测量学）3、摄影测量学4、工程测量学（送电线路测量是为电力工程建设所进行的专门测量，属于工程测量学的范畴）,测量学及其在送电线路工程建设中的作用,三、测量学的任务包括测定和测设。测定：对已知地形、地物等情况进行测量，将其按一定比例真实反映在图纸上、以供建设、规划、科研等用。测设：把图纸上规划
2、设计好的事物在地面上标定出来，作为施工的依据。,测量学及其在送电线路工程建设中的作用,四、测量学在送电线路中的作用规划阶段：确定线路路径、长度、曲折系数等数据提供投资框算，论证项目可行性。设计阶段：对线路进行实地测量，绘制专业图纸供设计、施工、运行维护使用。施工阶段：将设计图纸内容完全反应为实物，进行施工。施工完毕：对工程实物（基础、铁塔、架线弧垂等）进行质量检测，确保按图施工。,测量学的基本知识,一、地球的形状和大小的概念测量工作的实质就是要确定地面点的位置，点的位置确定就是建立一个坐标系统。地面上海水所包围的面积占79%，海水面向陆地延伸所包围的形体，这个静止状态的海水面称为水准面。其特点
3、是水准面处处与重力方向（铅垂线）正交。由于潮涨落，海水面有无数个，为此人们进行长期观测，计算出平均高度的海水面，测量上就把这个水准面叫大地水准面，作为确定高程的基准面。大地水准面和铅垂线是测量工作所依据的面和线。二、我国大地坐标系采用与大地体接近的椭球体，选择地面上一点，称为大地基准点（大地原点）。我国的大地原点在陕西泾阳县永乐镇境内，因为1980建立，故称“1980年国家大地坐标系。曾在1954年在北京设立大地原点，称为”1954年北京坐标系“,地面点位置的确定和表示方法,一、地面点位置的表示方法利用三维坐标进行表示：1、地理坐标采用经纬度表示地面上点的位置2、平面直角坐标测区小时，把地面看
4、成水平面，把地面点直接沿铅垂方向投影到水平面上。,O,X（北）,Y（东）,地面点位置的确定和表示方法,3、高斯平面直角坐标二、地面点的高程测量工作的最终目的是确定地面点的位置，包括平面和高程。要确定高程，就得确定一个投影基准面，我国采用的是“1985年国家高程基准”1、绝对高程地面点没铅垂线方向到大地水准面的距离称为绝对高程（海拔）2、相对高程假设一个水准点为高程起算面，某地面点到这个水准面的铅垂距离就称作相对高程3、高差地面上两点高程的差值称为高差。公式：hab=Ha-Hb,地面点位置的确定和表示方法,三、地面点确定的基本要素和测量工作的基本原则1、地面点确定的基本要素水平距离的测量水平角的
5、测量高程的测量2、测量工作的基本原则先控制后碎部边测边校,测量误差的来源、分类及其消减方法,目的：在实践中能正确、合理地处理测量数据一、测量误差的定义无论使用多么精密的仪器，观测人员多么仔细，水平多高，所进行测量时，总会产生差异，这个差异就叫测量误差。二、测量误差的来源1、仪器误差2、人的因素3、外界条件的影响三、误差的分类1、系统误差（出现误差的大小或符号表现出某种规律性）2、偶然误差（出现误差的大小或符号表现出某种偶然性）（注意：观测时由于人或仪器的因素而造成的错误不属于误差）,测量误差的来源、分类及其消减方法,四、测量误差消减的方法1、消减系统误差的方法仪器经检校求出某些误差大小，对面测
6、值加以改正采用对称观测方法（如正倒镜法）2、偶然误差的消减方法采用先进仪器或提高仪器精度增加观测值的个数或次数,测量仪器基本知识,一、光学经纬仪1、光学经纬仪的构造基座水平度盘照准部垂直度盘2、使用的步骤对中整平照准3、可以获取的数据垂直角水平角切尺高度可以进行水平角、垂直角、高差、视距等的测量。,测量仪器基本知识,二、全站仪（全站型电子速测仪）1、内部结构电子测距单元外部称测距仪电子测角及微处理单元，外部称为电子经纬仪电子记录单元或称存储单元2、分类按其结构：分为整体型和组合型按载波和发射光源的不同分为微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪。3、光电测距的原理,测量仪器基本知识,利用电磁波在空气
7、中传播速度为已知特征，测定仪器与被测距离上的往返传播时间来计算两点间的距离。D1/2ctD距离 c电磁波在空气中传输速度，约 3108m/st传输时间4、电子测角系统用一套角码转换系统来代替传统的光学系统,测量仪器基本知识,5、全站仪的使用对中、整平、开启电源设置气象参数、大地曲率等量取仪器高度在目标安置棱镜照准目标进行读数6、全站仪可获取的数据可直接测得平距、斜距、高差、坐标、垂直角、水平角、点之坐标、还可进行数据的储存、处理，可进行施工放样等。特点：测量速度快、操作简便、测量精度较高。,测量仪器基本知识,三、GPS测量授时与测距导航系统/全球定位系统，简称“全球卫星定位系统”（英文缩写GP
8、S）基本原理：地面接收设备通过无线电接受卫星星号获得观测数据，从而确定测点坐标，通过坐标点计算相对点间的空间位置（距离、高差等）。特点：各测点相对独立，累积误差较小。测量时不需要相互通视，因此，在对线路复测时，若设计采用GPS，则必须采用GPS进行复测。,测量仪器基本知识,四、使用仪器的注意事项1、需充分了解仪器性能；2、取仪器前，必须先观察仪器的放置位置，以便使用完后按原样装入箱中。3、使用仪器必须轻拿轻放；4、应避免仪器受潮或在太阳下暴晒。5、经常清洗仪器上的灰尘6、运输过程中采取保护措施7、不得坐在仪器箱上或压重物8、需要搬移时，需将制动螺栓拧紧，以免磨损。,基本测量方法,A,a,c,b
9、,C,B,一、角度测量原理1、水平角观测1）、水平角的概念如图示：是指空间两相交直线投影到水平面上所形成的夹角。由于望远镜能绕竖轴旋转，其竖丝可以瞄准任何水平方向，只要将仪器安置在Aa铅垂上的任意位置，都可以测出两竖直面的方向即可测得水平角。,基本测量方法,2）水平角的观测方法观测两个或三个方向用测回法，多于三个方向时采用全圆测回法。送电线路主要采用测回法测量水平角（一般只有两个方向）测回法是指以正、倒镜分别观测两个方向间的水平角。如上图：仪器置于A点，则步骤如下：a)在A桩将仪器对中、整平；b)以盘左位置（正镜）精确对准A目标，读出水平度盘读数，并记录之；c)拧松水平制动螺旋，顺时针方向旋转
10、照准部，精确对准B方向，读出水平度盘读数；d)倒转望远镜成盘右位置，重复上述步骤即可。,基本测量方法,2、竖直角（垂直角）观测1）竖直角的概念（同一个竖直面内倾斜视线与水平视线间的夹角）仪器一般以天顶即OE方向为起始方向，仪器上显示度数为AOE，当读数大于90时，为仰角，小于90时，为俯角。,O,E,B,A,O,基本测量方法,2）竖直角的计算公式盘左：aL=90L（盘左读数）盘右：aR=R（盘右读数）2703）竖直角观测（如上图）在O点对中、整置仪器后，盘左位置（前半测回）用望远镜照准目标A，读数L；倒转盘右位置（后半测回）重复上述步骤，得盘右读数R。计算垂直角a=1/2(R-L-180）,基
11、本测量方法,二、角度测量误差及注意事项1、水平角测量误差1）仪器本身的误差2）仪器安置误差3）目标偏心误差4）观测误差5）外界条件的影响2、竖直角测量误差1）仪器误差2）观测误差3）外界条件的影响3、角度观测注意事项,基本测量方法,1）选择好观测时机2）拧紧脚螺旋，安置稳固可靠3）制动不宜过去紧4）精确对中，精确整平5）要精确瞄准目标6）观测完成时，应将脚螺旋及微动螺旋旋至中间位置。,基本测量方法,三、视距测量和高差测量（主要用经纬仪测量）1、水平视距测量视距公式D=K（视距乘常数，一般为100）l（切尺读数）高差公式h=i-s,O,B,G,E,s,i,D,A,h,i,基本测量方法,2、倾斜视
12、距测量（地形起伏较大时）视距公式：D=Klcos2a高差公式：h=1/2Klsin2a+i-s,O,D=Kl,D,O,a,s,h,i,B,A,基本测量方法,例题：例1:平视距法（同前图）由A点观测B点上的视距尺，其上丝读数为2.56米，下丝读数为1.87米，视距常数K=100，则AB间的距离D=K(2.56-1.87)=69米。例2:如前图（斜视法）视距尺长度为1.24m,仰角为a=1236，则AB间的水平距离D=K1.24cos2(1236)=118.12m。,送电线路设计测量,第一节 线路路径方案的选择一、室内选线二、实地勘察第二节 选定线测量（终勘）一、选线测量二、定线测量1、直接定线（
13、采用正倒镜法延长直线）,J,B,A,D,Z,送电线路设计测量,2、间接定线在遇到障碍物时采用矩形法、三角形法过渡测量等方法。,送电线路设计测量,3、利用全站仪进行坐标定线4、利用GPS进行定线三、定标桩四、测水平转角线路的水平转角是指转角点两侧线路中心线之间水平夹角的补角。如下图，转角a转向原线路延长方向的左边，则为左转，否则为右转。(本图中为左转）,J2,a,Z2,Z3,送电线路设计测量,五、距离及高程测量第三节 交叉跨越测量,送电线路设计测量,线高HH1I注意：一般要求切角小于45度，防止误差较大。另外测量时应注意塔尺对线的高度，防止电力线电击伤人。如果测量空间两点间高差用同样方法计算出各
14、点高差后相减即可。第四节 平断面测量一、平面测量就是测出线路中心线两侧各50m通道范围内的所有地形地物的标高及平面位置二、断面测量1、纵断面测量（沿线路中心施测各点地形变化状态的测量）2、平断面测量（沿线路中心垂直方向施测各地形点变化状态的测量）3、绘制纵横断面图（比例尺选择：一般选择纵向1：500；横向1：5000）。,送电线路设计测量,第五节 杆塔定位测量根据已测绘的线路断面图，设计线路杆塔型号和确定杆塔的位置，然后把杆塔位置测设到已经选定的线路中心线上，并钉立杆塔位中心桩作为标志。附：参与终勘人员应做的事情1、必须记住设计所定的桩位（最基本工作）2、与设计人员（特别是设总）加强沟通，尽量
15、要求其增加小运半径，建议线路避开交能困难区、坟地、地质较差地段等。3、注意收集施工的相关资料（包括：交通状况、周围有没有可用地材等）4、收集相关的林业、土地归属地的资料,线路施工复测及分坑,第一节 送电线路施工图一、施工图的组成1、总的部分（包括：线路路径图、杆塔明细表（基础部分、电气部分）、平断面图线路换位图等）2、杆塔部分（主要是杆塔的组装图）3、基础部分（基础型式、配筋情况、接地型式的选择等）4、导、地线（光缆）部分（包括弧垂安装表、导地线型号、接头位置等）5、金具组装图二、施工图中的几个基本概念1、呼称高：是指基础顶面至横担下底面的高度；2、档距：相邻两基杆塔中心间的水平距离（即是两杆
16、间的水平距离，又是两杆间距离的简称）3、水平档距：杆塔前后相邻的档距的平均值,线路施工复测及分坑,4、耐张段：相邻两承力杆塔的区间称为耐张段（耐张由一个或多个档距组成，其长度为段内各档距之和，段内只有一个档距的称为弧立档，两个或以上的称为边续档）。5、基础根开：两基础中心间的水平距离第二节 线路杆塔位复测复测的目的：避免认错桩位纠正被移动过的桩位补钉丢失的桩位一、直线杆塔桩位的复测（同定线）二、转角杆塔桩位的复测（同定线阶段）注意：所测转角偏差与设计偏差不超过130。三、档距和标高复测,线路施工复测及分坑,四、补桩测量五、钉辅助桩（以便基础分坑及基础施工用）,线路前进方向,塔位中心桩,辅助桩,
17、线路施工复测及分坑,六 线路复测中应注意的问题1、线路复测中的仪器都必须经过检验和校正；2、在复测工作中，应观察杆塔位桩是否稳固，有无松动现象；3、要对复测无误后的杆塔位进行注记文字的标注；4、废置无用的桩应拔掉。5、应做好桩位的保护工作。第二节 杆塔基础杭的测量分数据计算和坑位测量一、分坑数据计算（有单基卡片和施工手册）,线路施工复测及分坑,二、基础坑位的测量1、单杆基础的测量（基本不用）2、直线双杆的分坑测量（基本不用）3、直线四脚铁塔的分坑测量1）方形铁塔基础分坑,a,x,D,C,A,O,B,45,线路施工复测及分坑,2）直线塔矩形基础的分坑（方法一）,a,D,C,A,O,B,45,线路
18、施工复测及分坑,方法二,a,x,D,C,A,O,B,线路施工复测及分坑,4、转角塔基础的分坑1）无位移转角塔的分坑,a,x,D,C,A,O,B,45,线路施工复测及分坑,2）有位移转角塔基础的分坑杆塔的位移是因为转角、横担的宽度、不等长横担以及直线杆塔换位等引起的。从面产生杆塔位桩必须沿角平分线上移动。,O,O,S,线路施工复测及分坑,分坑方法,a,x,D,C,A,O,B,O,a,(180-a),线路施工复测及分坑,5、全方面不等高斜柱式基础的分坑利用单基卡片中的数据，进行分坑测量。对于倾斜式基础，基础底盘中心与主柱中心不重合，主柱向内倾斜，除按基础底盘尺寸分坑外，为了支模方便，坑口还应向内移
19、出一段距离以保证立柱倾斜度。,线路施工复测及分坑,l0=2(a+htg)l1=l02/2b l1=l0+2/2b l3=2tg(Hh)H：基础全高 h：基础外露高度 tg：斜柱式基础单面坡度l3：近点分坑桩内移值（保证支模时基础内侧施工空间）,基础尺寸检查,整基基础位移的检查将经纬仪置于地角螺栓小根开中心，对准对角基础同一位置，在塔为中心桩附近划一直线，将经纬仪移至相临塔腿的同一位置，以相同的方法在塔中心桩附近再划一直线，两直线相交于O点，则O点为该基础的实际中心。通过基础中心桩向顺线路方向及横线路方向划直线，再由O点作顺、横线路方向的垂线，并相交于X、Y点，图30中的OX、OY分别为整基塔基
20、础在顺、横线路方向上的位移值。,基础尺寸检查,整基塔基础的扭转检测将仪器置于塔位中心桩，分别对准基础地脚螺栓中心，转动经纬仪测得各腿与顺线路方向及横线路方向的夹角，左转向为左角，右转向为右角，并分别记录。所测的转角值为同一平面内的左、右转角值 分别相加后，左转角值之和减去右转角值之和，其差值即为整基塔基础扭转。当左角之和大于右角之和时，向左扭转，反之则向右扭转见图示。,铁塔尺寸的检查,杆塔检查一般主要有杆塔横担水平度检查、水泥杆垂直度检查和铁塔倾斜测量等内容。主要介绍铁塔倾斜的检查。铁塔倾斜的测量主要是对已经组立完成和架线完成后的铁塔进行倾斜度的检查，规范要求一般直线塔倾斜率0.3，高塔0.1
21、5。转角塔、终端塔不应向受力侧倾斜。见下面图倾斜值：绝对尺寸（正面2侧面2）倾斜率：相对尺寸 倾斜值/视点高（注意：倾斜率测量视点高度应该考虑接腿长度的影响。）,驰度观测及检查,驰度观测是紧线过程中的一道重要工序，其主要的任务是按照对已经架好的线路进行弧垂的测量，通过弧垂的大小控制导地线应力以满足设计要求，保证导地线对交叉跨越物的电气距离及杆塔受力情况良好。定义：指以杆塔为支持物而悬挂起来的，呈弧形状的曲线，架空线任一点至两端悬挂点间的铅垂距离。称为弧垂（也叫弛度），,铁塔尺寸的检查,架空送电线路弧垂观测及检查,驰度观测是紧线过程中的一道重要工序，其主要的任务是按照对已经架好的线路进行弧垂的测
22、量，通过弧垂的大小控制导地线应力以满足设计要求，保证导地线对交叉跨越物的电气距离及杆塔受力情况良好。（介绍弧垂的定义）最常用的测量方法有：平行四边形法和档端角度法。平行四边形法：在弛度观测档的两基铁塔上由挂点向下量取F（弧垂）值后画印，其中一基的印点为测站点，另一基绑上弛度板后做为参照点，使用望远镜进行观测，当观测点与参照点的连线与架空线相切时，则为该档的弛度。如图所示：平行四边形法的适用条件：a2；b2,架空送电线路弧垂观测及检查,式中：为观测档的弛度（m）；a为观测站导线挂点至塔脚的距离（m）；b为观测点导线挂点至塔脚的距离（m）。,架空送电线路弧垂观测及检查,档端角度观测法：角度法是将弛
23、度转换为一个角度值，用经纬仪观测。其方法是在档端架经纬仪按照计算的角度值J来观测，当导线与仪器望眼镜的十字丝相切时，即弛度满足要求。适用条件：1/4/F9/4,架空送电线路弧垂观测及检查,观测角计算：tg-1(H-4F+4(AF)/L)式中：F为观测档的弛度（m）A为观测站导线挂点至经伟仪视线的垂直距离（m）L为观测档档距（m）H为观测档内两悬挂点之间的高差（m）Htg（1）+仪高-A J 为角度法弛度观测角 J1为观测点与视点端导线悬挂点连线与水平线间的夹角 弧垂检查计算：在对已经施工完毕的驰度进行检查时，弧垂计算式如下：,F(A(L(tgJ1tgJ)2/4,架空送电线路弧垂观测及检查,观测档选择的原则,1）紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档；2）紧线段在6-12档时靠近两端各选择一档；3）紧线段在12档以上时靠近两端及中间可选3-4档；4）观测档宜选档距较大和悬挂点高差较及接近代表档距的线档；5）弧垂观测档的数量可以根据现场条件适当增加，但不得减少。观测弧垂时的实测温度应能代表导线或地线的温度，温度应在观测档内实测,
