工程测量ppt课件第15章管道工程测量.ppt

工程测量课件第15章管道工程测量第第1515章章 管道工程测量管道工程测量11.1 管道工程测量概述管道工程测量概述 为管道工程设计提供现状图，即地形图或带状地形图以为管道工程设计提供现状图，即地形图或带状地形图以及纵横断面图和相关测量资料。及纵横断面图和相关测量资料。按设计要求进行管道施工测量。按设计要求进行管道施工测量。管道工程测量是为各种管道的设计和施工服务的，其任务是：管道工程测量是为各种管道的设计和施工服务的，其任务是：管道工程测量的内容：管道工程测量的内容：1）测绘地形图）测绘地形图2）管道中线测量）管道中线测量3）纵断面测量）纵断面测量5）管道施工测量）管道施工测量6）管道竣工测量）管道竣工测量4）横断面图测量）横断面图测量管道工程测量工作组织原则：管道工程测量工作组织原则：“从整体到局部，先控制后碎部从整体到局部，先控制后碎部”15.2 管道中线测量管道中线测量管道中线管道中线：管道（或多管并行的管沟）的设计中心线。起点、转：管道（或多管并行的管沟）的设计中心线。起点、转折点及终点等主点顺次连接组成。折点及终点等主点顺次连接组成。中线测量：将管道设计中心线用若干桩位标定在实地的工作。中线测量：将管道设计中心线用若干桩位标定在实地的工作。桩位桩位主点桩主点桩里程桩：按一定距离间隔所设置的整桩里程桩：按一定距离间隔所设置的整桩加桩：在重要地貌和地物处设置的标志桩加桩：在重要地貌和地物处设置的标志桩中线桩（中桩）中线桩（中桩）管道中线管道中线测量的内容测量的内容主点的测设主点的测设中线桩的测设中线桩的测设转向角的测量转向角的测量 当当管管道道设设计计图图的的比比例例尺尺较较大大，且且管管道道主主点点附附近近有有明明显显参参照照物或控制点时，可用图解法来采集测设数据。物或控制点时，可用图解法来采集测设数据。一、一、管道主点的测设管道主点的测设1.图解法图解法检查井检查井C检查井检查井J264J263BAabced测设数据测设数据 J263、J264两点是两点是原管线检查井位置，原管线检查井位置，A、B、C是设计管线上的主点。从图上是设计管线上的主点。从图上量取量取a、b、c、d、e的长度，并的长度，并按设计图的比例尺求出相应实按设计图的比例尺求出相应实地水平距离，即为测设数据。地水平距离，即为测设数据。测设测设 沿原管线从检查井沿原管线从检查井J263中心向中心向J264方向量距离方向量距离d得到得到C点；点；用距离交会法从两建筑物墙角分别量距用距离交会法从两建筑物墙角分别量距a、b交会出交会出A点，量距点，量距c、e交会出交会出B点。最后用管线点。最后用管线AB及及BC的设计长度的设计长度DAB、DBC对对A、B、C点进行检核。点进行检核。2.解析法解析法 管道主点的坐标已知，主点附近也有控制点，计算测设数管道主点的坐标已知，主点附近也有控制点，计算测设数据。用测设点的平面位置方法进行测设。据。用测设点的平面位置方法进行测设。二、中线桩的测设二、中线桩的测设管道中线：管道主点在实地标定后，相邻主点的连线。管道中线：管道主点在实地标定后，相邻主点的连线。中桩测设：在管道中线方向上每隔一定距离设置中线桩，也称中桩测设：在管道中线方向上每隔一定距离设置中线桩，也称里程桩测设。里程桩测设。按管道起点至该桩的里程进行编号，并以按管道起点至该桩的里程进行编号，并以“整千米数整千米数+米米数数”的形式表达，如桩号的形式表达，如桩号“1+200”表示此桩距起点表示此桩距起点1200m，“+”号前为整千米数号前为整千米数1，后为，后为200m整桩。桩号整桩。桩号“2+228”表示此表示此桩距起点桩距起点2228m，是加桩。是加桩。管道中桩编号：管道中桩编号：测设中桩一般用钢尺丈量两次，精度应达到测设中桩一般用钢尺丈量两次，精度应达到1/1000。当精。当精度要求不高时，也可用皮尺丈量。打桩时，桩号写在木桩的侧度要求不高时，也可用皮尺丈量。打桩时，桩号写在木桩的侧面。面。转折角与转向角关系：转折角与转向角关系：右右=180右右=左左180 左左=180左左=右右180一般用经纬仪测一测回。一般用经纬仪测一测回。三、转向角测量三、转向角测量转向角转向角：管道在改变方向处，原方向与前进方向间的夹角，也称：管道在改变方向处，原方向与前进方向间的夹角，也称为转角。当管道向右偏离原方向时，其转向角称为右转向角；向为转角。当管道向右偏离原方向时，其转向角称为右转向角；向左偏离时，其转向角称为左转向角。左偏离时，其转向角称为左转向角。转折角转折角：前、后方向间的夹角：前、后方向间的夹角。沿管道前进方向右侧的叫右角。沿管道前进方向右侧的叫右角；左侧的叫左角。；左侧的叫左角。左左23右右4213纵断面水准测量前，沿线一般每隔纵断面水准测量前，沿线一般每隔12km设置若干水准点，按四设置若干水准点，按四等水准测量要求施测，测定各水准点的高程，作为管道纵断面等水准测量要求施测，测定各水准点的高程，作为管道纵断面测量和管道施工时引测高程的依据。测量和管道施工时引测高程的依据。15.3 管道纵、横断面图的测绘管道纵、横断面图的测绘管道纵断面图管道纵断面图：沿管道中线方向的剖面，反映该剖面的图形。：沿管道中线方向的剖面，反映该剖面的图形。一、管道纵断面图测绘一、管道纵断面图测绘1.水准点的布设水准点的布设2.纵断面水准测量纵断面水准测量 纵断面水准测量采用仪高法进行测量，视线长度可至纵断面水准测量采用仪高法进行测量，视线长度可至100米米。转点可选在中线桩上，也可另选。每测站除观测后、前视读。转点可选在中线桩上，也可另选。每测站除观测后、前视读数，还可观测若干个中线桩，称为中间视。后、前视读数读至数，还可观测若干个中线桩，称为中间视。后、前视读数读至毫米；中间视读数读至厘米。毫米；中间视读数读至厘米。以相邻两水准点之间为一测段，从一个水准点出发，逐点以相邻两水准点之间为一测段，从一个水准点出发，逐点测量中桩的高程，再附合到另一水准点上，以作校核。测量中桩的高程，再附合到另一水准点上，以作校核。0+0500+0300+0000+0750+1000+1280+1500+2000+2500+260BM1BM1 计算观测成果，先按附合（闭合）水准路线计算闭合差。计算观测成果，先按附合（闭合）水准路线计算闭合差。闭合差容许值：闭合差容许值：40 毫米（毫米（L水准路线长度，以水准路线长度，以“Km”为单为单位）；或位）；或12 毫米（毫米（N测站数）范围以内，则闭合差也无测站数）范围以内，则闭合差也无需调整。若闭合差大于容许值，则应检查原因，重新测量。需调整。若闭合差大于容许值，则应检查原因，重新测量。测测站站桩号桩号水准尺读数（水准尺读数（m）高差（高差（m）视线高程视线高程（m）高程高程（m）备备注注后视后视中间视中间视前视前视BM10+0000+0300+0500+0750+1001.2581.131.181.281.411.6890.431419.258418.000418.128418.078417.978417.848417.5690+1000+1280+1500+2001.3411.321.161.0920.249418.910417.569417.590417.750417.8180+2000+2500+2601.2161.361.7010.485418.034417.818417.674417.333以管道的里程为横坐标，高程为纵坐标。为了显著表示地面起伏以管道的里程为横坐标，高程为纵坐标。为了显著表示地面起伏状况，纵断面图的高程比例尺一般要比水平比例尺大状况，纵断面图的高程比例尺一般要比水平比例尺大10倍或倍或20倍。倍。3.纵断面图的绘制纵断面图的绘制 (2）绘地面线）绘地面线 先选定起始高程在图上的位置，然后根据各中先选定起始高程在图上的位置，然后根据各中桩的里程和高程。在图上按纵横比例尺依次点出各中桩的位置，桩的里程和高程。在图上按纵横比例尺依次点出各中桩的位置，用直线将相邻点连接起来，即纵断面图。用直线将相邻点连接起来，即纵断面图。绘制方法绘制方法(1)制表制表 在坐标方格纸适当位置绘出水平线，线下绘出表格。在坐标方格纸适当位置绘出水平线，线下绘出表格。1）根据设计要求，确定管道起点、终点、标高；管道坡度、）根据设计要求，确定管道起点、终点、标高；管道坡度、埋深等。埋深等。2）由管道终点起，在纵断面图上进行坡度设计。）由管道终点起，在纵断面图上进行坡度设计。3）由由管管道道起起点点起起，根根据据坡坡度度及及坡坡段段水水平平距距离离，计计算算各各桩桩点点的设计高程。的设计高程。4）根据同一桩号的地面高程和设计高程，计算挖深或填高。）根据同一桩号的地面高程和设计高程，计算挖深或填高。设计人员在纵断面图上进行管道设计：设计人员在纵断面图上进行管道设计：二、管道横断面图测绘二、管道横断面图测绘管道横断面图管道横断面图：垂直于管道中线方向的剖面，反映该剖面方向上：垂直于管道中线方向的剖面，反映该剖面方向上地面起伏情况的图形。地面起伏情况的图形。在中线各桩处，作垂直于中线的方向线，测出该方向线上各在中线各桩处，作垂直于中线的方向线，测出该方向线上各特征点的高程和距中线的距离，根据这些数据绘制横断面图。横特征点的高程和距中线的距离，根据这些数据绘制横断面图。横断面图施测的宽度，取决于管道的直径和埋深，一般情况下每侧断面图施测的宽度，取决于管道的直径和埋深，一般情况下每侧施测施测20m。左左 侧侧桩桩 号号右右 侧侧 DK1+350DK1+350DK1+300DK1+300DK1+250DK1+250横断面水准测量记录横断面水准测量记录 DK1+350DK1+300DK1+250-0.8-0.2+0.8+1.0+1.6-1.0-0.5+1.0+0.8+1.5-1.2-1.4-0.4+0.8+1.5 横横断断面面图图的的比比例例尺尺一一般般为为1200。根根据据记记录录中中的的距距离离和和高高程逐点标出，然后以直线连接，即为横断面图。程逐点标出，然后以直线连接，即为横断面图。15.4 地下管道施工测量地下管道施工测量一、中线检核与测设一、中线检核与测设二、标定检查井位置二、标定检查井位置标定井位一般用钢尺沿中线逐个进行，并用大木桩加以标志。标定井位一般用钢尺沿中线逐个进行，并用大木桩加以标志。三、设置施工控制桩三、设置施工控制桩 四、槽口放线四、槽口放线 管道施工槽口宽度与管径、埋深以及土质情况有关。管道施工槽口宽度与管径、埋深以及土质情况有关。当地面横向坡度比较平缓时，开挖槽口宽度当地面横向坡度比较平缓时，开挖槽口宽度B=b2mh 沟槽口宽度首先决定槽底宽度沟槽口宽度首先决定槽底宽度b，该值大小主要取决于管径、该值大小主要取决于管径、挖掘方式和敷设容许偏差等因素。埋深则由设计图上取得。挖掘方式和敷设容许偏差等因素。埋深则由设计图上取得。Bbh1:m当横向坡度较缓时，开挖槽口宽度：当横向坡度较缓时，开挖槽口宽度：斜坡上侧：斜坡上侧：斜坡下侧：斜坡下侧：B=B上上B下下 沟槽口宽度沟槽口宽度B计算出来后，即可以中线为准，向两侧分别测计算出来后，即可以中线为准，向两侧分别测设开挖边界，即为沟槽开挖边线。设开挖边界，即为沟槽开挖边线。h下下h上上B下下B上上h中中b1:m1:m 当施工管道管径较小，埋深较浅时，在管线一侧设置一当施工管道管径较小，埋深较浅时，在管线一侧设置一排平行于管道中线的轴线桩；平行间距排平行于管道中线的轴线桩；平行间距a的大小与管径和埋深的大小与管径和埋深有关，以不受施工影响和方便测设为原则。轴线桩间距有关，以不受施工影响和方便测设为原则。轴线桩间距a以以1020米为宜。米为宜。五、设置施工测量标志五、设置施工测量标志1.平行轴线桩法平行轴线桩法BaP2P1P3P4P5平行轴线桩平行轴线桩槽边线槽边线管道中心线管道中心线槽边线槽边线施工时可用小钢尺随时测量间距施工时可用小钢尺随时测量间距a，恢复和检查中线位置。，恢复和检查中线位置。ah平行轴线桩平行轴线桩腰桩腰桩下下返返数数平行轴线桩平行轴线桩a 深埋管道，可在沟槽一侧设置腰桩，测出腰桩高程作为高程深埋管道，可在沟槽一侧设置腰桩，测出腰桩高程作为高程测设的依据。测设的依据。浅埋管道，平行轴线桩同时可以作为高程测设的依据。浅埋管道，平行轴线桩同时可以作为高程测设的依据。根根据据中中线线控控制制桩桩，用用经经纬纬仪仪将将中中线线投投测测到到坡坡度度板板上上，并并钉钉上中线钉。在其上悬挂垂线，即可将中线位置投测到槽底。上中线钉。在其上悬挂垂线，即可将中线位置投测到槽底。根根据据附附近近水水准准点点，测测出出各各坡坡度度板板顶顶端端高高程程。板板顶顶高高程程与与管管底底高高程程之之差差，就就是是开开挖挖深深度度。在在坡坡度度板板上上设设置置高高程程板板，用用于于调调节节各各处处挖挖深深使使之之一一致致或或为为一一整整数数，即即下下返返数数h，然然后后在在高高程程板板上上钉钉设坡度钉，由坡度钉向下量下返数设坡度钉，由坡度钉向下量下返数h，即为管沟底。即为管沟底。2.坡度板、坡度钉法坡度板、坡度钉法 当施工管道管径较大，管沟较深时，沿管线每隔当施工管道管径较大，管沟较深时，沿管线每隔1020米设米设置跨槽坡度板。置跨槽坡度板。中线钉中线钉坡度板坡度板坡度钉坡度钉高程板高程板中线钉中线钉坡度板坡度板坡度板坡度板坡度钉坡度钉高程板管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩15.5 顶管施工测量顶管施工测量顶管施工测量的主要任务：给定管道中线的方向、高程和顶管施工测量的主要任务：给定管道中线的方向、高程和坡度，以便及时调整管材的位置。坡度，以便及时调整管材的位置。一、准备工作一、准备工作1.设置顶管中线桩设置顶管中线桩 首先根据设计图上管线的要求，在工作坑的前后各设置一首先根据设计图上管线的要求，在工作坑的前后各设置一个木桩，称为轴线控制桩，然后确定开挖边界。开挖到设计高个木桩，称为轴线控制桩，然后确定开挖边界。开挖到设计高程后，将中线引到坑壁上，并用大钉或木桩标定，称为顶管中程后，将中线引到坑壁上，并用大钉或木桩标定，称为顶管中线桩，以标顶管的中线位置。线桩，以标顶管的中线位置。管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩2.设置临时水准点设置临时水准点 管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩顶管方向顶管方向导轨导轨垫层垫层 为了控制管道按设计高程和坡度顶进，需要在工作坑内设置为了控制管道按设计高程和坡度顶进，需要在工作坑内设置两个临时水准点，以便相互检查。两个临时水准点，以便相互检查。导轨一般安装在方木或混凝土垫层上。根据导轨的宽度安导轨一般安装在方木或混凝土垫层上。根据导轨的宽度安装导轨，根据顶管中线桩及临时水准点检查中线位置和高程，无装导轨，根据顶管中线桩及临时水准点检查中线位置和高程，无误后，将导轨固定。误后，将导轨固定。3.安装导轨安装导轨 用细绳连接两坑壁上的中线桩，并在细绳靠近两端各悬挂用细绳连接两坑壁上的中线桩，并在细绳靠近两端各悬挂一个垂球，由此即将管道中线投测到坑底，用以导轨安装；顶一个垂球，由此即将管道中线投测到坑底，用以导轨安装；顶管施工导管施工导向时在管道前端内，用水准器放平一中线木尺。木尺向时在管道前端内，用水准器放平一中线木尺。木尺长度等于或略小于管径，如果两锤球连线通过木尺中点，则表长度等于或略小于管径，如果两锤球连线通过木尺中点，则表示顶管在中线上，如不与零点重合，则有偏差。若左右偏差超示顶管在中线上，如不与零点重合，则有偏差。若左右偏差超过过1.5cm则需要对管子进行中线校正。则需要对管子进行中线校正。二、中线测量与顶管导向二、中线测量与顶管导向管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩管道中线桩顶管方向顶管方向管道管道垂线垂线导轨导轨垫层垫层 当顶管距离较长，管径较大，并采用机械化施工时，可用当顶管距离较长，管径较大，并采用机械化施工时，可用激光指向仪进行导向。激光指向仪进行导向。三、三、高程测量高程测量 当工作坑开挖至设计标高后，需要在坑底或坑壁上设置当工作坑开挖至设计标高后，需要在坑底或坑壁上设置23个临时水准点。个临时水准点。顶管时的高程和坡度测设是将水准仪安置于工作坑内，以临顶管时的高程和坡度测设是将水准仪安置于工作坑内，以临时水准点为后视点，在管内待测点竖一根小于管径的标尺为前视，时水准点为后视点，在管内待测点竖一根小于管径的标尺为前视，将测得的高程与设计高程进行比较，其偏差超过将测得的高程与设计高程进行比较，其偏差超过1cm时，需要时，需要对管子进行校正。对管子进行校正。在顶管过程中，为保证施工质量，每顶进在顶管过程中，为保证施工质量，每顶进0.5m就需要对管就需要对管子进行一次中线测量和高程测量。子进行一次中线测量和高程测量。限差：横向移为限差：横向移为1.5cm；高程为高程为1.0cm。当距离较长时，应两端相向施工，或每隔当距离较长时，应两端相向施工，或每隔100m设一工作坑，设一工作坑，采用分段对向顶管施工方法，贯通误差不得大于采用分段对向顶管施工方法，贯通误差不得大于3cm。管道竣工测量的主要工作管道竣工测量的主要工作 测绘并注记管道种类、管径及管道测绘并注记管道种类、管径及管道主点、检查井等标注其相关高程的管道竣工平面图；有时还需主点、检查井等标注其相关高程的管道竣工平面图；有时还需测绘管道竣工纵断面图。测绘管道竣工纵断面图。15.6 管道竣工测量管道竣工测量管道竣工测量的目的管道竣工测量的目的 客观地反映管道施工后的实际位置和尺寸，客观地反映管道施工后的实际位置和尺寸，以便查明与原设计的符合程度，对管道施工质量进行检验，并为以便查明与原设计的符合程度，对管道施工质量进行检验，并为建成后的使用、管理、维修和扩建提供重要的依据。它也是建筑建成后的使用、管理、维修和扩建提供重要的依据。它也是建筑区域规划的必要依据和城市基础地理信息系统的重要组成部分。区域规划的必要依据和城市基础地理信息系统的重要组成部分。管线种类较多时，可以分类绘制不同管道的竣工平面图。如需管线种类较多时，可以分类绘制不同管道的竣工平面图。如需绘制带状竣工平面图，其平面图宽度根据需要确定。图比例尺绘制带状竣工平面图，其平面图宽度根据需要确定。图比例尺一般采用一般采用1 500、1 1000或或1 2000。管道竣工平面图管道竣工平面图 竣工平面图的测绘，可充分利用原有控制点，如不能满足竣工平面图的测绘，可充分利用原有控制点，如不能满足测图要求时，可根据需要重新布设施测加密控制。当已有实测测图要求时，可根据需要重新布设施测加密控制。当已有实测的大比例尺地形图时，可以利用其永久建筑物用图解法量测绘的大比例尺地形图时，可以利用其永久建筑物用图解法量测绘制出管道及其构筑物的位置。制出管道及其构筑物的位置。当管线竣工测量的精度要求较高时，需测定管线的主点坐标当管线竣工测量的精度要求较高时，需测定管线的主点坐标及准确高程，并注记于图上，其点位中误差应满足相应规范要及准确高程，并注记于图上，其点位中误差应满足相应规范要求（一般不大于求（一般不大于5cm）。）。对于旧有地下管线没有竣工图而需对其测绘时，应尽量收集旧对于旧有地下管线没有竣工图而需对其测绘时，应尽量收集旧管道资料，再实地核对，对有检查井的管线应逐井打开并量取管道资料，再实地核对，对有检查井的管线应逐井打开并量取管径、管顶或管底比高等数据并详细记录，一井中有多方向管管径、管顶或管底比高等数据并详细记录，一井中有多方向管竣工平面图主要测绘的内容竣工平面图主要测绘的内容：管道的主点、检查井位置以及附属：管道的主点、检查井位置以及附属构筑物施工后的实际位置和高程。图上应注明检查井编号、检查构筑物施工后的实际位置和高程。图上应注明检查井编号、检查井井口高程、给（排）水的管顶（底）高程，以及管径等相关数井井口高程、给（排）水的管顶（底）高程，以及管径等相关数据。对于管道中的阀门、消火栓、排气装置和预留口等，应按统据。对于管道中的阀门、消火栓、排气装置和预留口等，应按统一符号标注。对一张图上有两种及以上正管线时，应使用规定符一符号标注。对一张图上有两种及以上正管线时，应使用规定符号标注线路种类及名称。号标注线路种类及名称。道时，要逐一量取并测量其方向，以便连线弄清楚线路走向。道时，要逐一量取并测量其方向，以便连线弄清楚线路走向。必要时需开挖进行测量，也可借助探地雷达、金属探管仪等设必要时需开挖进行测量，也可借助探地雷达、金属探管仪等设备进行管道调查测量。逐点测量并绘制成图。对确实无法核实备进行管道调查测量。逐点测量并绘制成图。对确实无法核实的直埋管道，可在图上画虚线示意。的直埋管道，可在图上画虚线示意。本章作业：本章作业：P279 第第1、2、3题题