激光直接測量路基沉降的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于激光測量技術領域，涉及一種利用激光遠程測量路基沉降的方法。
【背景技術】
[0002]高速鐵路路基沉降監測作為鐵路口常運營指揮工作的重要組成部分，對于保障高速鐵路的正常運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格，要求工后沉降為“零沉降”，因此路基沉降控制技術已成為高速鐵路建造技術中的關鍵問題。
[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，例如造價昂貴、安裝困難、受環境影響大、易受到破壞、難修復以及精度不夠高等。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種利用激光遠程測量路基沉降的方法。該方法是利用先進的激光測量技術實現，結構簡單，方便易操作，無需CCD、透鏡或其他光學元件，即可以對路基的沉降進行遠程測量。該激光測量路基沉降方法可以具有高精密度的優點。在光路中間不需要其他光學元件，可避免產生多個誤差。該測量方法簡單易操作，可適用于參考位置和待測目標距離較遠的情況。
[0005]本發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:設定固定的參考位置A點和B點4和8點位于參考平面上豎立的標尺上；設定待測路基位置C點，C點位于位于待測路基上固定的豎立的標尺上；
[0007]步驟2:分別測量固定參考點A點和B點的坐標位置，以及A、B點之間的距離AB ；
[0008]步驟3:分別測量固定點A和B到C的距離AC和BC;
[0009]步驟4:路基發生沉降后，C點移動到C’點，分別測量固定點A和B到C’點的距離AC’和BC’ ；
[0010]步驟5:根據步驟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點的坐標位置；
[0011]步驟6:根據步驟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點的坐標位置；
[0012]步驟7:根據步驟5和步驟6得到的C和C’點的坐標位置，得到CC’的距離，即路基沉降值，
[0013]其中，A和B點的位置在參考平面上豎立的標尺上，A點和B點為標尺上兩個選定的點，A點和B點位置已知，其距離為AB;A點和B點所在標尺在測量過程中不發生移動;C點位于待測路基上固定的豎立的標尺上，C點初始位置未知待測，當路基發生沉降時，C點也相應移動，沉降到C’點。
[0014]本發明中，僅需在參考位置測量標尺上的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’。測試時只需在參考位置測量，無需抵達待測路基處進行實地測量，也無需知道待測路基的初始值，對待測路基進行遠程測量即可獲得路基沉降結果，具有方便快捷的特點。
【附圖說明】
[0015]為進一步說明本發明的技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中:
[0016]圖1為本發明激光直接測量路基沉降的方法的流程圖；
[0017]圖2為本發明路基沉降測量方法的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]請參閱圖1并結合參閱圖2所示，本發明提供一種激光直接測量路基沉降的方法，該方法是:
[0019]設定A點和B點所在的位置為固定的參考位置，C點處為待測路基，路基沉降后C點移動到C’點。測量C點處的路基沉降，即測量C點豎直方向的位移距離，即CC’。
[0020]A和B點的位置在參考平面上豎立的標尺，A點和B點為標尺上兩個選定的點，A點和B點位置已知，其距離為AB13A點和B點不發生移動。C點為待測路基上固定的豎立的標尺，C點初始位置待測。當路基發生沉降時，C點也相應移動，沉降到C’點。
[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點的坐標位置。
[0023]在三角形ΛΑΒ C’中，三條邊已知。因而可得到C點的坐標位置。
[0024]通過C點和C’點的坐標位置，進而計算出距離CC’記錄，即待測的路基沉降距離。
[0025]請參閱圖1并結合參閱圖2所示，本發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:設定固定的參考位置A點和B點4和8點位于參考平面上豎立的標尺上。設定待測路基位置C點，C點位于位于待測路基上固定的豎立的標尺上。
[0027]步驟2:分別測量固定參考點A點和B點的坐標位置，以及A、B之間的距離AB;
[0028]步驟3:分別測量固定A點和B點到C點的距離AC和BC。
[0029]步驟4:路基發生沉降后，C點移動到C’點。分別測量固定點A和B點到C’點的距離AC’和BC’。
[0030]步驟5:根據步驟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。可得到C點的坐標位置。
[0031]步驟6:根據步驟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。可得到C點的坐標位置。
[0032]步驟7:根據步驟5和步驟6得到的C和C’點的坐標位置，得到CC’的距離，即路基沉降值，測量完畢。
[0033]其中，A和B點的位置在參考平面上豎立的標尺上，A點和B點為標尺上兩個選定的點，A點和B點位置已知，其距離為AB13A點和B點所在標尺在測量過程中不發生移動。C點位于待測路基上固定的豎立的標尺上，C點初始位置未知待測。當路基發生沉降時，C點也相應移動，沉降到C’點。
[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點為不在路基上的兩點，其高度在路基沉降過程中并不發生改變。
[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點為路基上的任意一點或多點，其高度會隨著路基沉降而發生改變。
[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點和B點到到C點的距離，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點和B點到C’點的距離，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點和C’點的坐標。
[0039]所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中待測點沉降的測量公式為IC-C’ I =CC，。
[0040]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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:設定固定的參考位置A點和B點，A和B點位于參考平面上豎立的標尺上；設定待測路基位置C點，C點位于位于待測路基上固定的豎立的標尺上； 步驟2:分別測量固定參考點A點和B點的坐標位置，以及A、B點之間的距離AB ； 步驟3:分別測量固定點A和B到C的距離AC和BC; 步驟4:路基發生沉降后，C點移動到C’點，分別測量固定點A和B到C’點的距離AC’和BC，； 步驟5:根據步驟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點的坐標位置； 步驟6:根據步驟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點的坐標位置； 步驟7:根據步驟5和步驟6得到的C和C ’點的坐標位置，得到CC ’的距離，即路基沉降值， 其中，A和B點的位置在參考平面上豎立的標尺上，A點和B點為標尺上兩個選定的點，A點和B點位置已知，其距離為AB;A點和B點所在標尺在測量過程中不發生移動;C點位于待測路基上固定的豎立的標尺上，C點初始位置未知待測，當路基發生沉降時，C點也相應移動，沉降到C’點。2.根據權利要求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點為不在路基上的兩點，其高度在路基沉降過程中并不發生改變。3.根據權利要求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點為路基上的任意一點或多點，其高度會隨著路基沉降而發生改變。4.根據權利要求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點和B點至IJ到C點的距離，分別為AC和BC。5.根據權利要求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點和B點到C’點的距離，分別為AC’和BC’。6.根據權利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，測量出點C和C’點的坐標。7.根據權利要求1所述的激光直接測量路基沉降的方法，其中待測點沉降的計算公式為 |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：設定固定的參考位置A點和B點，A和B點位于參考平面上豎立的標尺上；設定待測路基位置C點，C點位于位于待測路基上固定的豎立的標尺上；分別測量固定參考點A點和B點的坐標位置，以及A、B點之間的距離AB；分別測量固定點A和B到C的距離AC和BC；路基發生沉降后，C點移動到C’點，分別測量固定點A和B到C’點的距離AC’和BC’；根據步驟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點的坐標位置；根據步驟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點的坐標位置；根據步驟5和步驟6得到的C和C’點的坐標位置，得到CC’的距離，即路基沉降值。
【IPC分類】G01C5/00
【公開號】CN105547243
【申請號】CN201510941291
【發明人】楊盈瑩, 林學春, 楊松, 李備
【申請人】中國科學院半導體研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月16日