一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及水下建筑施工定位技術(shù)，特別涉及一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電建設(shè)中，常常需要進(jìn)行水下施工作業(yè)，其中水下裝置和施工設(shè)備的定位因不同環(huán)境的影響存在較多的不確定性，如某國(guó)水電大壩建設(shè)中，擴(kuò)建工程需要封堵引水洞，其進(jìn)水口位于水庫(kù)水面下120m處，利用疊梁門(mén)封堵。由于水下幾乎無(wú)光且水體渾濁，光學(xué)監(jiān)測(cè)困難；深水下無(wú)線電信號(hào)受阻，水下無(wú)線監(jiān)測(cè)困難也難以實(shí)現(xiàn)。因此需要設(shè)計(jì)一種能利用水面定位系統(tǒng)進(jìn)行水面下建筑物設(shè)備定位轉(zhuǎn)移測(cè)量的裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開(kāi)了一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置與方法。本方法要解決的問(wèn)題就是針對(duì)水下結(jié)構(gòu)物坐標(biāo)已知的建筑物進(jìn)行后期施工吊裝等作業(yè)定位問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]本發(fā)明首先公開(kāi)了水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，裝置包括施工操作平臺(tái)、錨固系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)和測(cè)量定位系統(tǒng)；包括:
[0006]施工操作平臺(tái):用于水面承載、運(yùn)輸工作設(shè)備，平臺(tái)預(yù)留吊裝孔；
[0007]錨固系統(tǒng):用于固定和移動(dòng)施工操作平臺(tái)；
[0008]移動(dòng)安裝系統(tǒng):用于設(shè)備的移動(dòng)和安裝；
[0009]測(cè)量定位系統(tǒng):用于施工操作平臺(tái)定位，包括岸邊的全站儀和RTK測(cè)量裝置，通過(guò)吊裝孔中心位置和施工操作平臺(tái)軸線進(jìn)行水面定位。
[0010]其中所述施工工作平臺(tái)承載浮力大于平臺(tái)上所有設(shè)備設(shè)施的重量并達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)。
[0011]其中所述錨固系統(tǒng)包括分別設(shè)置于工作平臺(tái)四角的四組錨固裝置，每組錨固裝置由錨鏈、浮筒、錨、電動(dòng)系纜絞車(chē)、系留鋼索、滾住導(dǎo)纜器構(gòu)成。
[0012]其中所述移動(dòng)安裝系統(tǒng)包括固定設(shè)置于平臺(tái)吊裝孔上方的固定式門(mén)機(jī)、設(shè)置于施工操作平臺(tái)平面的軌道系統(tǒng)和平板車(chē)。
[0013]本發(fā)明還公開(kāi)了上述水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)移定位的方法，即將水下建筑物需施工吊裝作業(yè)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)，然后將吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量并調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置對(duì)水下建筑物的測(cè)量定位。
[0014]具體包括以下步驟:
[0015]第一步，將水下建筑物需吊裝定位設(shè)備位置的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)反映到施工操作平臺(tái)的吊裝孔上，使吊裝孔的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置與水下需吊裝設(shè)備位置中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置相同；
[0016]第二步，通過(guò)吊裝孔的中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置計(jì)算出平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)位置；
[0017]第三步，通過(guò)岸邊測(cè)量點(diǎn)測(cè)量施工操作平臺(tái)上的兩個(gè)平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置，使平臺(tái)上的兩個(gè)定位測(cè)量點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)位置與計(jì)算出的坐標(biāo)位置一致，調(diào)整錨固系統(tǒng)，使工作平臺(tái)錨固；
[0018]第四步，通過(guò)移動(dòng)安裝系統(tǒng)完成設(shè)備定位安裝施工。
[0019]本發(fā)明方法為滿足對(duì)水下建筑物進(jìn)行吊裝等作業(yè)，施工操作平臺(tái)可以由水面船只改造或施工浮箱拼裝而成，施工操作平臺(tái)應(yīng)具有包括起吊機(jī)械設(shè)備、與水下結(jié)構(gòu)匹配的吊裝孔、水面運(yùn)輸、水中錨定等功能。
[0020]本發(fā)明通過(guò)將水下建筑物需施工吊裝作業(yè)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)，然后將吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量并調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置進(jìn)而達(dá)到對(duì)水下建筑物的測(cè)量定位。
[0021]本方法的有益性是:采用本發(fā)明技術(shù)，選擇水面上易于測(cè)控的施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量來(lái)代替對(duì)水下建筑物的定位測(cè)量，通過(guò)對(duì)平臺(tái)動(dòng)態(tài)測(cè)量和錨固定位系統(tǒng)，利用操作平臺(tái)測(cè)量與錨定解決水下吊裝的測(cè)量定位問(wèn)題；本發(fā)明適用于任何大壩及水利工程的后期水下施工，特別是水下重型設(shè)備或結(jié)構(gòu)物的吊裝定位，以避免定位不準(zhǔn)造成的水下施工及安裝困難；本發(fā)明方法具備設(shè)備運(yùn)輸定位能力，定位準(zhǔn)確方便。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是水下建筑物與施工操作平臺(tái)坐標(biāo)定位示意圖；
[0023]圖2是施工操作平臺(tái)平面示意圖；
[0024]圖3是施工操作平臺(tái)測(cè)量定位示意圖。
[0025]圖中，1是門(mén)機(jī)，2是平板車(chē)，3是軌道系統(tǒng)，4是欄桿，5是錨固系統(tǒng)，6是施工操作平臺(tái)，7是平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)，8是吊裝孔，9是需吊裝定位的設(shè)備位置，10是水下建筑物，11是水面，12是岸邊，13是岸邊測(cè)量點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]結(jié)合圖1至圖3。
[0028]水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，包括施工操作平臺(tái)6、錨固系統(tǒng)5、吊裝系統(tǒng)和測(cè)量定位系統(tǒng)；
[0029]其中施工操作平臺(tái)6:用于水面承載、運(yùn)輸工作設(shè)備，平臺(tái)預(yù)留吊裝孔8 ;
[0030]錨固系統(tǒng)5:用于固定和移動(dòng)施工操作平臺(tái)6 ；
[0031]移動(dòng)安裝系統(tǒng):用于設(shè)備的移動(dòng)和安裝；
[0032]測(cè)量定位系統(tǒng):用于施工操作平臺(tái)6定位，包括岸邊的全站儀和RTK測(cè)量裝置，通過(guò)吊裝孔8中心位置和施工操作平臺(tái)軸線進(jìn)行水面定位。
[0033]施工操作平臺(tái)6承載浮力大于平臺(tái)上所有設(shè)備設(shè)施的重量并達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)。施工操作平臺(tái)6可以由水面船只改造或施工浮箱拼裝而成，施工操作平臺(tái)6應(yīng)具有包括起吊機(jī)械設(shè)備、與水下結(jié)構(gòu)匹配的吊裝孔、水面運(yùn)輸、水中錨定等功能。本例附圖中的施工操作平臺(tái)6由浮箱拼裝而成。
[0034]錨固系統(tǒng)5包括分別設(shè)置于工作平臺(tái)四角的四組錨固裝置，每組錨固裝置由錨鏈、浮筒、錨、電動(dòng)系纜絞車(chē)、系留鋼索、滾住導(dǎo)纜器構(gòu)成；錨固系統(tǒng)5可實(shí)現(xiàn)施工操作平臺(tái)6的錨固固定和調(diào)整移動(dòng)。
[0035]移動(dòng)安裝系統(tǒng)包括固定設(shè)置于平臺(tái)吊裝孔8上方的固定式門(mén)機(jī)1、設(shè)置于施工操作平臺(tái)6平面的軌道系統(tǒng)3和平板車(chē)2。固定式門(mén)機(jī)1位于吊裝孔上方，施工操作時(shí)安裝設(shè)備或結(jié)構(gòu)物由平板車(chē)2沿軌道系統(tǒng)3移動(dòng)至固定式門(mén)機(jī)1下后通過(guò)固定式門(mén)機(jī)1吊裝入位。
[0036]使用方法是:將水下建筑物需施工吊裝作業(yè)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)6上吊裝孔8中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)，然后將吊裝孔8中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)6上的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量并調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置對(duì)水下建筑物的測(cè)量定位。
[0037]具體包括以下步驟:
[0038]第一步，將水下建筑物需吊裝定位設(shè)備位置的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)反映到施工操作平臺(tái)6的吊裝孔8上，使吊裝孔8的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置與水下需吊裝設(shè)備位置中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置相同；
[0039]第二步，通過(guò)吊裝孔8的中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置計(jì)算出平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)位置；
[0040]第三步，通過(guò)岸邊測(cè)量點(diǎn)測(cè)量施工操作平臺(tái)8上的兩個(gè)平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)7，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置，使平臺(tái)上的兩個(gè)定位測(cè)量點(diǎn)7的實(shí)測(cè)坐標(biāo)位置與計(jì)算出的坐標(biāo)位置一致，調(diào)整錨固系統(tǒng)5，使工作平臺(tái)錨固；
[0041 ] 第四步，通過(guò)移動(dòng)安裝系統(tǒng)完成設(shè)備定位安裝施工。
[0042]參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，將水下建筑物10需吊裝定位的設(shè)備位置9的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)反映到施工操作平臺(tái)6的平臺(tái)吊裝孔8上，使平臺(tái)吊裝孔8的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置與水下需吊裝的設(shè)備位置9中心點(diǎn)軸線坐標(biāo)位置相同；
[0043]通過(guò)平臺(tái)吊裝孔8的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置計(jì)算出平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)7的準(zhǔn)確坐標(biāo)位置；圖2中，施工操作平臺(tái)6平面的虛線為軸線，中心點(diǎn)和軸線通過(guò)定位測(cè)量點(diǎn)7換算可完成施工操作平臺(tái)6的定位。
[0044]通過(guò)岸邊測(cè)量點(diǎn)13測(cè)量施工操作平臺(tái)6上的兩個(gè)平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)7，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置，使平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)7的實(shí)測(cè)坐標(biāo)位置與計(jì)算出的坐標(biāo)位置一致，調(diào)整錨固系統(tǒng)5，使工作平臺(tái)錨固；至此，平臺(tái)吊裝孔8的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置即為水下建筑物10需吊裝定位的設(shè)備位置9的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置，從而實(shí)現(xiàn)了將水下測(cè)量定位通過(guò)轉(zhuǎn)移到水面上測(cè)量定位，通過(guò)平臺(tái)吊裝孔8的中心點(diǎn)及軸線吊裝下放設(shè)備即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，包括施工操作平臺(tái)、錨固系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)和測(cè)量定位系統(tǒng)；其特征在于: 施工操作平臺(tái):用于水面承載、運(yùn)輸工作設(shè)備，平臺(tái)預(yù)留吊裝孔； 錨固系統(tǒng):用于固定和移動(dòng)施工操作平臺(tái)； 移動(dòng)安裝系統(tǒng):用于設(shè)備的移動(dòng)和安裝； 測(cè)量定位系統(tǒng):用于施工操作平臺(tái)定位，包括岸邊的全站儀和RTK測(cè)量裝置，通過(guò)吊裝孔中心位置和施工操作平臺(tái)軸線進(jìn)行水面定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，其特征在于:所述施工工作平臺(tái)承載浮力大于平臺(tái)上所有設(shè)備設(shè)施的重量并達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，其特征在于:所述錨固系統(tǒng)包括分別設(shè)置于工作平臺(tái)四角的四組錨固裝置，每組錨固裝置由錨鏈、浮筒、錨、電動(dòng)系纜絞車(chē)、系留鋼索、滾住導(dǎo)纜器構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置，其特征在于:所述移動(dòng)安裝系統(tǒng)包括固定設(shè)置于平臺(tái)吊裝孔上方的固定式門(mén)機(jī)、設(shè)置于施工操作平臺(tái)平面的軌道系統(tǒng)和平板車(chē)。5.一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的裝置，將水下建筑物需施工吊裝作業(yè)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)，然后將吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量并調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置對(duì)水下建筑物的測(cè)量定位。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步，將水下建筑物需吊裝定位設(shè)備位置的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)反映到施工操作平臺(tái)的吊裝孔上，使吊裝孔的中心點(diǎn)及軸線坐標(biāo)位置與水下需吊裝設(shè)備位置中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置相同； 第二步，通過(guò)吊裝孔的中心點(diǎn)和軸線坐標(biāo)位置計(jì)算出平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)位置； 第三步，通過(guò)岸邊測(cè)量點(diǎn)測(cè)量施工操作平臺(tái)上的兩個(gè)平臺(tái)定位測(cè)量點(diǎn)，調(diào)節(jié)平臺(tái)位置，使平臺(tái)上的兩個(gè)定位測(cè)量點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)位置與計(jì)算出的坐標(biāo)位置一致，調(diào)整錨固系統(tǒng)，使工作平臺(tái)錨固； 第四步，通過(guò)移動(dòng)安裝系統(tǒng)完成設(shè)備定位安裝施工。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水下建筑物定位轉(zhuǎn)移測(cè)量裝置與方法。裝置包括施工操作平臺(tái)、錨固系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)和測(cè)量定位系統(tǒng)；方法包括將水下建筑物需施工吊裝作業(yè)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)，然后將吊裝孔中心點(diǎn)及軸線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量并調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)位置對(duì)水下建筑物的測(cè)量定位。本發(fā)明選擇水面上易于測(cè)控的施工操作平臺(tái)上的觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量來(lái)代替對(duì)水下建筑物的定位測(cè)量，通過(guò)對(duì)平臺(tái)動(dòng)態(tài)測(cè)量和錨固定位系統(tǒng)，利用操作平臺(tái)測(cè)量與錨定解決水下吊裝的測(cè)量定位問(wèn)題；本發(fā)明適用于任何大壩及水利工程的后期水下施工，特別是水下重型設(shè)備或結(jié)構(gòu)物的吊裝定位，以避免定位不準(zhǔn)造成的水下施工及安裝困難。
【IPC分類】E02D33/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105256847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510691458
【發(fā)明人】伍夕國(guó), 張光輝, 易世森
【申請(qǐng)人】中國(guó)水利水電第七工程局有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日