[发明专利]高层结构的勘测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种用于待修建建筑物、更 加具体而言用于高层建筑物的勘测方法，以及根据权利要求7前序部分 的一种用于定位(reference)和匹配(match)至少一个大地勘测仪器的 坐标变换系统。

背景技术

从现有技术看，用于在高层建筑物修建的过程中和之后进行勘测的 各种方法和设备是已知的。高层建筑物容易受到强烈的外部倾斜作用的 影响，这些外部倾斜作用例如是由风压、暴露在阳光下而产生的单侧热 效应和单侧负载所引起的。因为高层建筑物在建造中也容易受到倾斜作 用的影响，并且会至少暂时性地偏离其通常是完全垂直的准直状态 (alignment)，所以此类倾斜作用对于高层建筑物的建造过程而言是一种 特别的挑战。然而应该以这样的方式推进建造过程，即，当恢复至未倾 斜的基本状态时，建筑物要按计划准直，尤其是要在垂直方向上准直。

建造直的构件是重要的，从理论上讲，该直的构件即使由于变负载 而偏离其设计中心点，也会在所有偏置条件消除后呈完全垂直的准直状 态。因为桩筏的差异沉降、混凝土的差异收缩和建造公差，很难实现这 种理想的状况。

由于这个原因，在高层建筑物的建造过程中，其一旦达到了一定高 度或达到了一定的高度横截面比，就需要定期匹配参照系以进行勘测。

到目前为止，高层建筑物的勘测是通过测地光电全站仪、视距测量 仪或经纬仪对待测点进行非接触式光学测量来完成的，周期性地将这些 仪器与具有已知坐标的固定外部参照点相比照。

全站仪或用倾斜计来补偿倾斜，或从数学上斟酌测量出的倾斜。然 而，若超过了一定的阈值或在倾斜噪声过多的条件下，此类补偿或抑制 将变得不可行。

全部勘测方法的精确度取决于起到全站仪用固定点作用的参照点； 所以，要选择位置确保为绝对恒定的点。首先来说，靠近地面的点是合 适的，这些点不易受到产生偏移的影响。然而，建筑高度的增加使得难 以使用地平面固定点，密集建筑环境有可能会加剧这一点，这是因为安 装在高层建筑物的最高建筑层上的全站仪和参照点之间的距离对于全站 仪的精确定位来说变得过大，而固定点之间的相对距离变得太小，在高 度开发的地区更是如此。超过一定的阈值高度，则完全不能使用地平面 参考点。

尤其在远东，对高度超过此阈值和高度对横截面比引起建筑物强烈 倾斜和摇摆的高层建筑物的需求增加。

结构的强烈移动为控制机构的正确设计带来了一系列问题。在任何 特定时刻都有必要精确地知道建筑物从其设计位置偏移了多少，并同时 知道全站仪的精确位置。由于建造施工引起的建筑物振动以及使仪器非 常难以(即使不是不可能)保持水平的建筑物的移动会使得该情况更加 复杂。

发明内容

因此，本发明的任务是解决这些问题并提供针对将要修建的几乎任 何高度的结构的精确可靠的勘测方法，尤其是提供针对容易受倾斜作用 影响且地平面参照点的使用被妨碍的高层建筑物的勘测方法。

此任务通过实现独立权利要求的特征而实现。以可选或有利的方式 形成本发明的特征可以在从属权利要求中见到。

附图说明

在下文中，仅仅就附图中示例性示出的实施例和具体实施方式概括 并详细地描述根据本发明的方法和系统。更具体地说，

图1示出了部分建起的结构，其处在倾斜状态下，相对于具有直的 理想轴线的未倾斜结构而言具有直的实际线，并且具有根据本发明的勘 测装置；以及

图2示出了部分建起的结构，其处在倾斜状态下，且超出最高建筑 层针对尚待修建的结构模拟了弯曲实际线。

具体实施方式

图1示出了结构1’，也就是部分建起的建筑物，其处在实际倾斜状 态下，相对于具有理想轴线″a″的理论上未倾斜结构1而言具有直的实际 线a′，而图2示出了结构1’，其处在倾斜状态下，且具有超出最高建筑 层E₅针对尚待修建的结构1”模拟的弯曲实际线a′。在下文中，将图1和 图2将放到一起来描述。