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        EXCEL和CAD相結(jié)合在非對稱平曲線測設中的應用

        2011-12-20 03:49:24張海龍
        城市建設理論研究 2011年23期

        摘 要:本文通過EXCEL和CAD相結(jié)合測設非對稱平曲線的方法,對小型計算器編程測設曲線進行了補充,很方便的解決了既有線改建施工中的測量難題。

        關鍵詞:EXCELCAD 非對稱平曲線 既有線改建

        1前言

        自從大地坐標引入到工程測量中以來,全站儀和編程計算器相結(jié)合在工程測量特別是平曲線測量中得到了極大的應用,成為了目前測設平曲線的基本方式。因為受測量教材設置深度的限制,一般的平曲線計算公式都是以對稱曲線的型式出現(xiàn)的,目前大多數(shù)小型計算器平曲線編程軟件的開發(fā)也是以此為基礎的。在山區(qū)既有鐵路改建施工中,由于地形的多樣性和復雜性,部分站場曲線是以非對稱平曲線設計的,這就給小型計算器平曲線編程軟件帶來了困難,顯示了其應用的局限性。因為編程軟件的開發(fā)及再次開發(fā)都要受數(shù)學知識和測量知識的制約,對于普通的測量人員困難較大,本文結(jié)合大家最常用的EXCEL和CAD工具對此進行闡述解決。

        2曲線要素的核實

        通過線路復測,對曲線偏角誤差進行核實,并據(jù)此確定原設計曲線要素的可適用性。

        3緩和曲線的切線支距計算

        利用EXCEL表格進行緩和曲線的切線支距x和y的連續(xù)計算,從ZH直至HY,點位間距離0.1m。“x”、“y”各設一欄,另加一欄“,”。利用函數(shù)CONCATENATE將“x”、“,”、“y”組合為(x,y),單設一欄。因曲線兩端緩和曲線和切線長度的不同,需做兩個工作薄,分別為第一緩和曲線和第二緩和曲線。

        4用CAD確定大地坐標

        4.1曲線切線的繪制

        在CAD上,以大地坐標繪制曲線的兩條切線,并相交于交點。根據(jù)兩端切線的長度分別確定ZH和HZ的位置。

        4.2EXCEL和CAD的結(jié)合

        將EXCEL表格中的(x,y)工作欄,從(0,0)至(x0,y0)全部復制。轉(zhuǎn)至CAD窗口,采用“多段線”(不推薦使用樣條曲線)繪圖,將復制的(x,y)數(shù)據(jù)粘貼于命令下,回車,即生成起點為(0,0)的左偏緩和曲線,并用“對象特性”檢查緩和曲線的長度。以(0,0)為起點畫向右的正交直線,作為切線方向。將上述兩條線作為一組移動到一旁,再進行另一緩曲的繪制。

        4.3曲線的完整繪制

        將上述兩組線條,移動到曲線的實際位置跟前,按長度的不同對號分開。

        利用“鏡像”、“旋轉(zhuǎn)”功能將兩組線條的切線方向與對應的實際切線平行;將兩個緩曲對應粘貼到實際位置處;再利用“圓弧”完成圓曲線部分的繪制,整條曲線全部完成。

        4.4曲線主要點位的坐標確定

        確定“格式”里“點樣式”的類型和大小。

        利用“繪圖”里“點”之“定距等分”或“定數(shù)等分”對緩和曲線(為方便對樁點的識別,對非整10m緩曲須從曲線頭尾點擊)和圓曲線分別進行分割,所得點位的大地坐標即可用全站儀進行測設放樣。

        5使用效果

        在本方法中,圖畫圓曲線與曲線要素的圓曲線長度會有2mm以內(nèi)的誤差,但可以滿足施工要求。

        6結(jié)束語

        全站儀利用大地坐標進行點位的測設已成為目前施工現(xiàn)場的通用做法,只有部分全站儀可進行坐標編程,大部分的測量技術人員還需要依賴于小型計算器的編程功能,編程軟件的局限性在實際工作中出現(xiàn)了使用困難,因此采用常用的EXCEL和CAD工具即可解決問題,達到目的。當然,本方法還有每個曲線都需要計算以及計算量較大的缺陷,最根本的辦法還有賴于編程軟件的完善和改進。

        作者簡介:

        張海龍,男,1968年10月出生,1991年畢業(yè)于石家莊鐵道學院鐵道工程專業(yè)?,F(xiàn)任中鐵十八局集團五公司建筑工程公司項目總工,工程師。

        注:文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。

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