激光直接測量路基沉降的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用激光遠(yuǎn)程測量路基沉降的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路路基沉降監(jiān)測作為鐵路口常運(yùn)營指揮工作的重要組成部分，對于保障高速鐵路的正常運(yùn)營具有十分重要的意義。高速鐵路無碴軌道對路基沉降控制非常嚴(yán)格，要求工后沉降為“零沉降”，因此路基沉降控制技術(shù)已成為高速鐵路建造技術(shù)中的關(guān)鍵問題。
[0003]目前用于測量道路路基沉降觀測裝置主要有水杯沉降儀、沉降板測量裝置、剖面沉降儀、PVC管沉降儀、磁環(huán)沉降儀。但是這幾種方式都在不同程度上面臨著一定的問題，例如造價(jià)昂貴、安裝困難、受環(huán)境影響大、易受到破壞、難修復(fù)以及精度不夠高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種利用激光遠(yuǎn)程測量路基沉降的方法。該方法是利用先進(jìn)的激光測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，方便易操作，無需CCD、透鏡或其他光學(xué)元件，即可以對路基的沉降進(jìn)行遠(yuǎn)程測量。該激光測量路基沉降方法可以具有高精密度的優(yōu)點(diǎn)。在光路中間不需要其他光學(xué)元件，可避免產(chǎn)生多個(gè)誤差。該測量方法簡單易操作，可適用于參考位置和待測目標(biāo)距離較遠(yuǎn)的情況。
[0005]本發(fā)明提供一種激光直接測量路基沉降的方法，包括如下步驟:
[0006]步驟1:設(shè)定固定的參考位置A點(diǎn)和B點(diǎn)4和8點(diǎn)位于參考平面上豎立的標(biāo)尺上；設(shè)定待測路基位置C點(diǎn)，C點(diǎn)位于位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上；
[0007]步驟2:分別測量固定參考點(diǎn)A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)位置，以及A、B點(diǎn)之間的距離AB ；
[0008]步驟3:分別測量固定點(diǎn)A和B到C的距離AC和BC;
[0009]步驟4:路基發(fā)生沉降后，C點(diǎn)移動到C’點(diǎn)，分別測量固定點(diǎn)A和B到C’點(diǎn)的距離AC’和BC’ ；
[0010]步驟5:根據(jù)步驟2和3得到的距離AB、AC和BC，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置；
[0011]步驟6:根據(jù)步驟2和4得到的距離AB、AC’和Be’，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置；
[0012]步驟7:根據(jù)步驟5和步驟6得到的C和C’點(diǎn)的坐標(biāo)位置，得到CC’的距離，即路基沉降值，
[0013]其中，A和B點(diǎn)的位置在參考平面上豎立的標(biāo)尺上，A點(diǎn)和B點(diǎn)為標(biāo)尺上兩個(gè)選定的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)位置已知，其距離為AB;A點(diǎn)和B點(diǎn)所在標(biāo)尺在測量過程中不發(fā)生移動;C點(diǎn)位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上，C點(diǎn)初始位置未知待測，當(dāng)路基發(fā)生沉降時(shí)，C點(diǎn)也相應(yīng)移動，沉降到C’點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明中，僅需在參考位置測量標(biāo)尺上的A和B位置，即可得到待測路基處初始位置C和最終移動到的位置C’，從而得到待測路基沉降位移，S卩CC’。測試時(shí)只需在參考位置測量，無需抵達(dá)待測路基處進(jìn)行實(shí)地測量，也無需知道待測路基的初始值，對待測路基進(jìn)行遠(yuǎn)程測量即可獲得路基沉降結(jié)果，具有方便快捷的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說明如后，其中:
[0016]圖1為本發(fā)明激光直接測量路基沉降的方法的流程圖；
[0017]圖2為本發(fā)明路基沉降測量方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]請參閱圖1并結(jié)合參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種激光直接測量路基沉降的方法，該方法是:
[0019]設(shè)定A點(diǎn)和B點(diǎn)所在的位置為固定的參考位置，C點(diǎn)處為待測路基，路基沉降后C點(diǎn)移動到C’點(diǎn)。測量C點(diǎn)處的路基沉降，即測量C點(diǎn)豎直方向的位移距離，即CC’。
[0020]A和B點(diǎn)的位置在參考平面上豎立的標(biāo)尺，A點(diǎn)和B點(diǎn)為標(biāo)尺上兩個(gè)選定的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)位置已知，其距離為AB13A點(diǎn)和B點(diǎn)不發(fā)生移動。C點(diǎn)為待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺，C點(diǎn)初始位置待測。當(dāng)路基發(fā)生沉降時(shí)，C點(diǎn)也相應(yīng)移動，沉降到C’點(diǎn)。
[0021]已知長度AB，可采用激光測距儀測量出長度AC’、AC、BC’和BC。
[0022]在三角形AABC中，三條邊已知。因而可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0023]在三角形ΛΑΒ C’中，三條邊已知。因而可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0024]通過C點(diǎn)和C’點(diǎn)的坐標(biāo)位置，進(jìn)而計(jì)算出距離CC’記錄，即待測的路基沉降距離。
[0025]請參閱圖1并結(jié)合參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種激光直接測量路基沉降的方法，包括如下步驟:
[0026]步驟1:設(shè)定固定的參考位置A點(diǎn)和B點(diǎn)4和8點(diǎn)位于參考平面上豎立的標(biāo)尺上。設(shè)定待測路基位置C點(diǎn)，C點(diǎn)位于位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上。
[0027]步驟2:分別測量固定參考點(diǎn)A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)位置，以及A、B之間的距離AB;
[0028]步驟3:分別測量固定A點(diǎn)和B點(diǎn)到C點(diǎn)的距離AC和BC。
[0029]步驟4:路基發(fā)生沉降后，C點(diǎn)移動到C’點(diǎn)。分別測量固定點(diǎn)A和B點(diǎn)到C’點(diǎn)的距離AC’和BC’。
[0030]步驟5:根據(jù)步驟2和3得到的距離AB、AC和BC，因而在三角形AABC中三條邊已知?？傻玫紺點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0031]步驟6:根據(jù)步驟2和4得到的距離AB、AC’和BC’，因而在三角形AABC中三條邊已知?？傻玫紺點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
[0032]步驟7:根據(jù)步驟5和步驟6得到的C和C’點(diǎn)的坐標(biāo)位置，得到CC’的距離，即路基沉降值，測量完畢。
[0033]其中，A和B點(diǎn)的位置在參考平面上豎立的標(biāo)尺上，A點(diǎn)和B點(diǎn)為標(biāo)尺上兩個(gè)選定的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)位置已知，其距離為AB13A點(diǎn)和B點(diǎn)所在標(biāo)尺在測量過程中不發(fā)生移動。C點(diǎn)位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上，C點(diǎn)初始位置未知待測。當(dāng)路基發(fā)生沉降時(shí)，C點(diǎn)也相應(yīng)移動，沉降到C’點(diǎn)。
[0034]所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中所述的A和B點(diǎn)為不在路基上的兩點(diǎn)，其高度在路基沉降過程中并不發(fā)生改變。
[0035]所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中所述的待測路基外置C點(diǎn)為路基上的任意一點(diǎn)或多點(diǎn)，其高度會隨著路基沉降而發(fā)生改變。
[0036]所述的激光直接測量路基沉降的方法，用激光測距儀測出A點(diǎn)和B點(diǎn)到到C點(diǎn)的距離，分別為AC和BC。
[0037]所述的激光直接測量路基沉降的方法，用激光測距儀測出A點(diǎn)和B點(diǎn)到C’點(diǎn)的距離，分別為A ClPB C’。
[0038]所述的激光直接測量路基沉降的方法，測量出C點(diǎn)和C’點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0039]所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中待測點(diǎn)沉降的測量公式為IC-C’ I =CC，。
[0040]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光直接測量路基沉降的方法，包括如下步驟: 步驟1:設(shè)定固定的參考位置A點(diǎn)和B點(diǎn)，A和B點(diǎn)位于參考平面上豎立的標(biāo)尺上；設(shè)定待測路基位置C點(diǎn)，C點(diǎn)位于位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上； 步驟2:分別測量固定參考點(diǎn)A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)位置，以及A、B點(diǎn)之間的距離AB ； 步驟3:分別測量固定點(diǎn)A和B到C的距離AC和BC; 步驟4:路基發(fā)生沉降后，C點(diǎn)移動到C’點(diǎn)，分別測量固定點(diǎn)A和B到C’點(diǎn)的距離AC’和BC，； 步驟5:根據(jù)步驟2和3得到的距離AB、AC和BC，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置； 步驟6:根據(jù)步驟2和4得到的距離AB、AC’和BC’，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得至IjC點(diǎn)的坐標(biāo)位置； 步驟7:根據(jù)步驟5和步驟6得到的C和C ’點(diǎn)的坐標(biāo)位置，得到CC ’的距離，即路基沉降值， 其中，A和B點(diǎn)的位置在參考平面上豎立的標(biāo)尺上，A點(diǎn)和B點(diǎn)為標(biāo)尺上兩個(gè)選定的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)位置已知，其距離為AB;A點(diǎn)和B點(diǎn)所在標(biāo)尺在測量過程中不發(fā)生移動;C點(diǎn)位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上，C點(diǎn)初始位置未知待測，當(dāng)路基發(fā)生沉降時(shí)，C點(diǎn)也相應(yīng)移動，沉降到C’點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中所述的A和B點(diǎn)為不在路基上的兩點(diǎn)，其高度在路基沉降過程中并不發(fā)生改變。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中所述的待測路基外置C點(diǎn)為路基上的任意一點(diǎn)或多點(diǎn)，其高度會隨著路基沉降而發(fā)生改變。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，用激光測距儀測出A點(diǎn)和B點(diǎn)至IJ到C點(diǎn)的距離，分別為AC和BC。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，用激光測距儀測出A點(diǎn)和B點(diǎn)到C’點(diǎn)的距離，分別為AC’和BC’。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，測量出點(diǎn)C和C’點(diǎn)的坐標(biāo)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中待測點(diǎn)沉降的計(jì)算公式為 |c-c’ |=cc’。
【專利摘要】一種激光直接測量路基沉降的方法，包括如下步驟：設(shè)定固定的參考位置A點(diǎn)和B點(diǎn)，A和B點(diǎn)位于參考平面上豎立的標(biāo)尺上；設(shè)定待測路基位置C點(diǎn)，C點(diǎn)位于位于待測路基上固定的豎立的標(biāo)尺上；分別測量固定參考點(diǎn)A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)位置，以及A、B點(diǎn)之間的距離AB；分別測量固定點(diǎn)A和B到C的距離AC和BC；路基發(fā)生沉降后，C點(diǎn)移動到C’點(diǎn)，分別測量固定點(diǎn)A和B到C’點(diǎn)的距離AC’和BC’；根據(jù)步驟2和3得到的距離AB、AC和BC，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置；根據(jù)步驟2和4得到的距離AB、AC’和BC’，因而在三角形ABC中三條邊已知，可得到C點(diǎn)的坐標(biāo)位置；根據(jù)步驟5和步驟6得到的C和C’點(diǎn)的坐標(biāo)位置，得到CC’的距離，即路基沉降值。
【IPC分類】G01C5/00
【公開號】CN105547243
【申請?zhí)枴緾N201510941291
【發(fā)明人】楊盈瑩, 林學(xué)春, 楊松, 李備
【申請人】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月16日