輸電線路工程施工測量基礎知識--施工專業術語及經緯儀使用

中心樁：

表示桿塔中心的位置，由設計在線路中心線上測定的木樁。有時也就叫桿位。根據線路不同可用P1、A2、B3等表示，P、A、B表示本線路桿號，同一條線路一般都用一個符號表示（也有不同情況），后面數字表示桿位號，由1、2、3依次排序，表示**號桿位。

測樁：

在檔距內線路中心線上，為方便測量（通視、交叉跨越、風偏點等）而加設木樁，簡稱測樁，方便于線路測量，一般用“Z1、Z2”表示。

▲圖 檔距示意圖 

檔距：

兩相鄰桿塔導線懸掛點間的水平距離。實際工作中一般以相鄰兩基桿塔之間的水平直線距離 。

水平檔距：

相鄰兩檔距之和的一半，又為風載檔距。

垂直檔距：

桿塔兩側電線最低點的水平距離，又稱重力檔距。

代表檔距:

我們把大小不等的一個多檔距的耐張段，用一個等效的假想檔距來代替它，這個能夠表達整個耐張力學規律的假想檔距，稱之為代表檔距或稱為規律檔距。 

代表檔距的計算公式：

Ⅰ）導線懸掛點等高情況：

Ⅱ）導線懸掛點不等高情況：

式中：

Lo—規律檔距（米） 

Ln—各檔檔距（米）  

Qn—懸掛點高差角（度）

高差：

兩點間的垂直距離，線路中分為懸掛點高差、桿塔中心高差，用“h”表示。

弧垂：

一檔架空線內，導線與導線懸掛點所連直線間的最大垂直距離，稱為弧垂或弛度。一般用 “f ” 表示。

基礎根開：

指相鄰兩基礎中心間的距離；如果是地腳螺栓式，則表示相鄰兩基礎地腳螺栓幾何中心之間的水平距離。電桿根開是指雙桿（三聯桿）在平面上的桿與桿中心間距。

▲圖 根開布置示意圖

基礎半根開：

基礎主柱地腳螺栓中心（斜插式以主角鋼操作印記為基準）與線路中心線或中心線垂直線的水平距離。

基礎扭轉：

基礎地腳螺栓中心與線路基準線的實際夾角與設計夾角的差值，分順線路扭轉和橫線路扭轉。

桿塔埋深：

電桿（塔基）埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。

呼稱高：

桿塔基準接腿底面至橫擔下平面的距離。

施工基面：

施工基面是計算基礎埋深和定位桿塔高的起始基準面。設計單位在桿塔定位測量時，根據基礎受力情況，以及不同的土壤形態、桿塔所需高度，測定了施工基準面，從這個基準面起始計算坑深 H 和定位桿塔高，桿塔樁地面至施工基準面間有高差 K 叫做基礎施工基面值，一般習慣上常把這段高差 K 叫做降基。不同單位施工基面有差異，一般在全方位高低腿基礎配置中，是以最短接腿為基準面，設計確定的降基值為桿塔中心樁至最短接腿基礎頂面基準面的高差。

▲圖 施工基面示意圖

水平角：

相交于一點的兩方向線在水平面上的垂直投影所形成的夾角，稱為水平角。水平角一般用表示，角值范圍為0°～360°，見下頁圖。

▲圖 水平角測量原理圖

豎直角：

在同一鉛垂面內，觀測視線與水平線之間的夾角，稱為垂直角，又稱傾角，用α表示。a=0°~±90°，仰角為正，俯角為負。如下圖所示，視線在水平線的上方，垂直角為仰角，符號為正（+α）；視線在水平線的下方，垂直角為俯角，符號為負（－α）。

▲圖 垂直角測量原理圖

3.1 經緯儀的用途和構造

 基座是支撐整個儀器的底座，基座的下部中心有個螺母，通過它與三腳架上的中心螺孔連接，使儀器固定在三腳架的頂面上。基座上有三個腳螺絲，轉動腳螺絲來置平儀器，從而使照準部的水準管氣泡居中，水平度盤處于水平位置，即儀器的豎軸處于鉛垂狀態。

水平度盤是由光學玻璃制成的圓環，在度盤上按順時針方向刻有0°-360°的刻度線，用來測量水平角。水平度盤中央有一個固定的軸套，它套在基座軸套的外面，因此，度盤可繞豎軸軸套旋轉。在度盤的外殼附有照準部制動螺旋和微動螺旋，用來控制照準部與水平度盤的相對轉動。當關緊制動螺旋，照準部與水平度盤連接時，如轉動微動螺旋可使照準部與水平度盤作微小轉動；若松開制動螺旋，則可使照準部繞水平度盤而旋轉。

照準部在基座的上面，由望遠鏡、橫軸、豎直度盤、讀數顯微鏡、照準部水準管、光學對中器和豎軸等部分組成，安裝在底部帶豎軸的U形支架上。

望遠鏡、橫軸（水平軸）和豎直度盤固連一起，由左右兩支架所支承。望遠鏡用來照準目標，被固定在橫軸上，繞橫軸而上下旋轉，利用望遠鏡的制動螺旋和微動螺旋控制其俯仰轉動。望遠鏡是經緯儀的主要部分，并且有放大作用，它主要由物鏡、目鏡、對光螺旋、十字絲（線）等部分組成；十字絲分上線、中絲、下絲。

豎直度盤是一個圓周上刻有刻度線的光學玻璃圓盤，用來度量豎直角或天頂距。

望遠鏡旁邊有一個讀數顯微鏡，用來讀取水平度盤和豎直度盤的讀數。照準部水準管和光學對中器用來置平儀器，使水平度盤處于水平狀態，并使水平度盤中心位于測站鉛垂線上。旋轉軸的幾何中心線就是儀器的豎軸，豎軸插入水平度盤的軸套中，可使照準部繞豎軸左、右轉動，并由水平制動螺旋和水平微動螺旋控制。

3.2 經緯儀的讀數方法

（本部分介紹簡單，如果想更詳細的掌握讀書方法請閱讀：輕松學會經緯儀對輸電線路工程測量 ）

經緯儀在使用時角度讀數分為兩類：水平角和豎直角。

水平角讀數前，須確定水平制動螺旋已擰緊，角度換向手輪切換至水平，水平采光鏡打開調至合適位置。同理，堅直角讀數前，望遠鏡也應該被鎖死不能轉動，角度換向手輪切換至豎直，豎直采光鏡打開至合適位置，有豎直角開關的請確定開關已打開。如上述條件未完成，則讀數不準確，用于施工將會導致質量問題。

   在上述操作完成后，目鏡里應該可以看到類似于以下圖上圖的情形：

如上圖所示，視場分為上、中、下三個視窗，上窗為數字窗，中窗為符合窗，下窗為秒盤窗。請注意，以上左圖中窗的上下盤未重合，即不符合視場。這時，須調節測微器手輪，使符合窗上下盤重合，如上右圖所示。上窗顯示的為度數，缺口處為分數的十位數，下窗秒盤顯示，最上面的分數的個位數，下面是刻度秒盤，刻法同普通的刻度尺。例如：以上右圖讀數應該為：90°14′45″。注意，秒位可以估讀，但實際意義不大，一般情況下相差一秒對施工影響可以忽略不計。

3.3 儀器的架設（對中、調平）

1）、連接螺旋：旋緊中心連接螺旋，將儀器固定在三腳架上。

2）、調節三腳架：將三腳架打開，調節高度適中，三條架腿分別處于測站周圍，并應將架腿踩實。調節三腳架腿高度，使儀器基座上的圓盒水準器中水準氣泡處于圓環圈以內，且盡量居中。

3）、光學對中器：調節光學對中器的目鏡和物鏡，使地面清晰成像，并移動軸座準確對準地面點，再擰緊軸座底的中心螺旋。

4）、腳螺旋：調節腳螺旋，將儀器精確整平。二次調整時，使水準管成90度夾角，第一次應與三角螺旋垂直或平行兩螺旋。

5）、光學對中器：復核光學對中器是否與地面點重合，出現不重合的現象重復第3、4步驟，直至對中、調平準確為止。

3.4 儀器的觀測，測距、高差、水平夾角、豎直角

3.4.1  水平視距測量

式中：

D —— 為儀器中心至塔尺的水平距離；

n —— 為視距差，；

K —— 為視距常數，一般儀器K=100;

α —— 為豎直角。

3.4.2 高差測量

式中：

i  —— 為儀高；

v  —— 為塔尺中絲讀數，同時v =(上絲+下絲)/2；

當α為仰角時，取正值，取負值；當α為俯角時，取負值，取正值。

3.4.3 水平角測量

3.4.3.1 測回法

1) 測回法的觀測方法（測回法適用于觀測兩個方向之間的單角）

▲圖 水平角測量（測回法）

如上圖所示，設O為測站點，A、B為觀測目標，用測回法觀測OA與OB兩方向之間的水平角β，具體施測步驟如下。

（1）在測站點O安置經緯儀，在A、B兩點豎立花桿或測釬等，作為目標標志。

（2）將儀器置于盤左位置，轉動照準部，先瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數

以上稱為上半測回，盤左位置的水平角角值（也稱上半測回角值）為：

（3）松開照準部制動螺旋，倒轉望遠鏡成盤右位置，先瞄準右目標B，讀取水平度盤讀數b_R，設讀數為278°21′12″，記入觀測手簿相應欄內。松開照準部制動螺旋，逆時針轉動照準部，瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數b_RR，設讀數為180°01′42″，記入觀測手簿相應欄內。

以上稱為下半測回，盤右位置的水平角角值（也稱下半測回角值）為：

上半測回和下半測回構成一測回。

（4）對于J2型光學經緯儀，如果上、下兩半測回角值之差不大于30″，認為觀測合格。此時，可取上、下兩半測回角值的平均值作為一測回角值β。

在本例中，上、下兩半測回角值之差為：

符合要求。

一測回角值為：

將結果記入觀測手簿相應欄內。

注意：由于水平度盤是順時針刻劃和注記的，所以在計算水平角時，總是用右目標的讀數減去左目標的讀數，如果不夠減，則應在右目標的讀數上加上360°，再減去左目標的讀數，決不可以倒過來減。

當測角精度要求較高時，需對一個角度觀測多個測回，應根據測回數n，以180°/n的差值，安置水平度盤讀數。有時為方便計算，可將一次讀數直接將安置水平度盤讀數設置為0°。

2)．安置水平度盤讀數的方法（歸零）

先轉動照準部瞄準起始目標；然后，按下度盤變換手輪下的保險手柄，將手輪推壓進去，并轉動手輪，直至從讀數窗看到所需讀數；最后，將手松開，手輪退出，把保險手柄倒回。

3.4.3.2 方向觀測法

方向觀測法簡稱方向法，適用于在一個測站上觀測兩個以上的方向。

1)．方向觀測法的觀測方法

▲圖 水平角測量（方向觀測法）

如上圖所示，設O為測站點，A、B、C、D為觀測目標，用方向觀測法觀測各方向間的水平角，具體施測步驟如下：

（1）在測站點O安置經緯儀，在A、B、C、D觀測目標處豎立觀測標志。

（2）盤左位置  選擇一個明顯目標A作為起始方向，瞄準零方向A，將水平度盤讀數安置在稍大于0°處，讀取水平度盤讀數。

松開照準部制動螺旋，順時針方向旋轉照準部，依次瞄準B、C、D各目標，分別讀取水平度盤讀數，為了校核，再次瞄準零方向A，稱為上半測回歸零，讀取水平度盤讀數。

零方向A的兩次讀數之差的絕對值，稱為半測回歸零差，歸零差不應超過表3-3中的規定，如果歸零差超限，應重新觀測。以上稱為上半測回。

（3）盤右位置  逆時針方向依次照準目標A、D、C、B、A，并將水平度盤讀數依次記錄，此為下半測回。

上、下兩個半測回合稱一測回。為了提高精度，有時需要觀測n個測回，則各測回起始方向仍按180°/n的差值，安置水平度盤讀數。

2)．方向觀測法的計算方法

（1）計算兩倍視準軸誤差2c值

2c =盤左讀數－（盤右讀數±180°）

上式中，盤右讀數大于180°時取“－”號，盤右讀數小于180°時取“+”號。計算各方向的2c值。一測回內各方向2c值互差不應超過下表中的規定。如果超限，應在原度盤位置重測。

表 方向觀測法的技術要求

（2）計算各方向的平均讀數 ,平均讀數又稱為各方向的方向值。

計算時，以盤左讀數為準，將盤右讀數加或減180°后，和盤左讀數取平均值。計算各方向的平均讀數。起始方向有兩個平均讀數，故應再取其平均值。

（3）計算歸零后的方向值  將各方向的平均讀數減去起始方向的平均讀數（括號內數值），即得各方向的“歸零后方向值”。起始方向歸零后的方向值為零。

（4）計算各測回歸零后方向值的平均值  多測回觀測時，同一方向值各測回互差，符合表 方向觀測法的技術要求 中的規定，則取各測回歸零后方向值的平均值，作為該方向的最后結果。

（5）計算各目標間水平角角值。

當需要觀測的方向為三個時，除不做歸零觀測外，其它均與三個以上方向的觀測方法相同。

3.4.4 豎直角測量

同水平角一樣，垂直角的角值也是度盤上兩個方向的讀數之差。如上圖3-11所示，望遠鏡瞄準目標的視線與水平線分別在豎直度盤上有對應讀數，兩讀數之差即為垂直角的角值。所不同的是，垂直角的兩方向中的一個方向是水平方向。無論對哪一種經緯儀來說，視線水平時的豎盤讀數都應為90°的倍數。所以，測量垂直角時，只要瞄準目標讀出豎盤讀數，即可計算出垂直角。