基于卫星定位的打桩方法、系统、电子设备及存储介质与流程

专利2025-11-12  27


本发明涉及打桩方法,特别涉及一种基于卫星定位的打桩方法、系统、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、桥梁大多建设在路面与河道上,在对桥梁进行施工的过程中,需要使用打桩机对建筑施工处进行打孔,然后再将桩柱安装或浇筑至桩孔内。目前桩机施工时,测量放线需要通过通用的测量仪器(包括rtk测量仪器),同时需要多人配合完成。

2、现有技术当中,通过测量仪器施放线时,也会因夜间通视条件不足而作业困难。而且在地貌单元复杂或地质条件较差情况下进行打桩时,同时也无法保证打桩时的桩高,从而不仅容易造成桩施工完成后偏移误差超出规范要求,而且还会使得打桩时的位置不够精确。


技术实现思路

1、基于此,本发明的目的是提供一种基于卫星定位的打桩方法、系统、电子设备及存储介质,以至少解决上述现有技术当中的不足。

2、第一方面,本发明提供一种基于卫星定位的打桩方法,所述方法包括:

3、绘制施工区域图纸,基于所述区域图纸上建立桩点参数的数据库,以获取所述桩点的位置数据;

4、采集桩顶接收机的椭球坐标,根据所述椭球坐标以及所述位置数据计算所述桩点的桩心位置,并基于接收机天线相位中心高程以及设计高程计算所述桩点的桩高;

5、获取打桩机车辆的工作状态,并对所述工作状态进行修正,以得到所述打桩机车辆的优化状态;

6、基于载波相位差分技术以及所述打桩机车辆的所述优化状态将所述打桩机车辆引导定位至所述位置数据以及所述桩心位置生成的打桩位置,并基于所述桩高确认所述打桩位置的打桩高度。

7、与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过位置数据以及桩心位置生成的打桩位置生成打桩位置,使得打桩位置更加精确,而通过载波相位差分技术基于打桩机车辆的优化状态引导打桩机至打桩位置,以使得打桩位置更加精确,通过引导打桩机车辆进行打桩,避免环境影响打桩作业,通过接收机天线相位中心高程以及设计高程计算桩点的桩高,可以避免打桩工程出现偏差。

8、进一步的,所述绘制施工区域图纸,基于所述区域图纸上建立桩点参数的数据库,以获取所述桩点的位置数据的步骤包括:

9、基于载波相位测量对所述施工区域进行绘图得到所述施工区域的区域图纸;

10、根据设计指标获取所述区域图纸上的各桩点参数,并基于各所述桩点参数建立数据库;

11、基于所述数据库中的桩点参数以及卫星定位数据计算处所述桩点的位置数据。

12、进一步的,所述采集桩顶接收机的椭球坐标,根据所述椭球坐标以及所述位置数据计算所述桩点的桩心位置,并基于接收机天线相位中心高程以及设计高程计算所述桩点的桩高的步骤包括:

13、接收桩顶上接收机的椭球坐标,并对所述椭球坐标进行坐标转换,以得到两个点的两套坐标,根据所述两个点的两套所述坐标求解实时平面转换四参数;

14、基于所述四参数以及所述位置数据计算所述桩点的桩心位置;

15、获取接收机天线相位中心高程、常数、激光测距传感器的读数、继续锤击距离以及设计高程;

16、根据所述接收机天线相位中心高程、常数、激光测距传感器的读数、继续锤击距离以及设计高程计算所述桩点的桩高。

17、进一步的,所述四参数包括两横向平移参数以及两纵向平移参数,所述求解所述四参数的表达式为:

18、

19、式中,表示所述四参数,δx表示两横向平移参数,δy两纵向平移参数,(1+m)表示形式尺度,表示原平面坐标;

20、所述计算所述桩心的所述桩心位置的表达式为:

21、x1=δx+(c*x0-d*y0)y1=δy+(d*x0+c*y0);

22、式中,x1表示所述桩心的横坐标,y1表示所述桩心的纵坐标位置,c表示桩的设计位置,d表示桩的坐标位置,x0表示安装坐标,y0表示安装坐标

23、所述计算所述桩点的桩高的表达式为:

24、d=h1-a-b-h0;

25、式中,d表示所述继续锤击距离,h1表示所述接收机天线相位中心高程,a表示常数,b表示激光测距传感器的读数,h0表示所述设计高程。

26、进一步的,所述获取打桩机车辆的工作状态,并对所述工作状态进行修正,以得到所述打桩机车辆的优化状态的步骤包括:

27、实时获取所述打桩机车辆的工作状态,并获取所述打桩机车辆的各个时刻的观测值,并根据前一时刻的观测值更新下一时刻的观测值;

28、基于更新的下一时刻的观测值对所述工作状态进行修正,以得到所述打桩机车辆的优化状态。

29、进一步的,所述基于载波相位差分技术以及所述打桩机车辆的所述优化状态将所述打桩机车辆引导定位至所述位置数据以及所述桩心位置生成的打桩位置,并基于所述桩高确认所述打桩位置的打桩高度的步骤包括:

30、基于所述位置数据以及所述桩心位置生成打桩位置;

31、基于载波相位差分技术以及所述打桩机车辆的优化状态引导所述打桩机车辆定位至所述打桩位置,并基于所述桩高确认所述打桩位置的打桩高度。

32、第二方面,本发明还提供一种基于卫星定位的打桩系统,所述系统包括:

33、绘制模块,用于绘制施工区域图纸,基于所述区域图纸上建立桩点参数的数据库,以获取所述桩点的位置数据;

34、采集模块,用于采集桩顶接收机的椭球坐标,根据所述椭球坐标以及所述位置数据计算所述桩点的桩心位置,并基于接收机天线相位中心高程以及设计高程计算所述桩点的桩高;

35、获取模块,用于获取打桩机车辆的工作状态,并对所述工作状态进行修正,以得到所述打桩机车辆的优化状态;

36、引导模块,用于基于载波相位差分技术以及所述打桩机车辆的所述优化状态将所述打桩机车辆引导定位至所述位置数据以及所述桩心位置生成的打桩位置,并基于所述桩高确认所述打桩位置的打桩高度。

37、进一步的,所述绘制模块包括:

38、绘图单元,用于基于载波相位测量对所述施工区域进行绘图得到所述施工区域的区域图纸;

39、建立单元,用于根据设计指标获取所述区域图纸上的各桩点参数,并基于各所述桩点参数建立数据库;

40、第一计算单元,用于基于所述数据库中的桩点参数以及卫星定位数据计算处所述桩点的位置数据。

41、第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于卫星定位的打桩方法。

42、第四方面,本发明还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的基于卫星定位的打桩方法。



技术特征:

1.一种基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述绘制施工区域图纸,基于所述区域图纸上建立桩点参数的数据库,以获取所述桩点的位置数据的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述采集桩顶接收机的椭球坐标,根据所述椭球坐标以及所述位置数据计算所述桩点的桩心位置,并基于接收机天线相位中心高程以及设计高程计算所述桩点的桩高的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述四参数包括两横向平移参数以及两纵向平移参数,所述求解所述四参数的表达式为:

5.根据权利要求1所述的基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述获取打桩机车辆的工作状态,并对所述工作状态进行修正,以得到所述打桩机车辆的优化状态的步骤包括:

6.根据权利要求1所述的基于卫星定位的打桩方法,其特征在于,所述基于载波相位差分技术以及所述打桩机车辆的所述优化状态将所述打桩机车辆引导定位至所述位置数据以及所述桩心位置生成的打桩位置,并基于所述桩高确认所述打桩位置的打桩高度的步骤包括:

7.一种基于卫星定位的打桩系统,其特征在于,所述系统包括:

8.根据权利要求7所述的基于卫星定位的打桩系统,其特征在于,所述绘制模块包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~6中任一项所述的基于卫星定位的打桩方法。

10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1~6中任一项所述的基于卫星定位的打桩方法。


技术总结
本发明提供一种基于卫星定位的打桩方法、系统、电子设备及存储介质,包括绘制施工区域图纸,基于区域图纸上建立桩点参数的数据库,以获取桩点的位置数据;采集桩顶接收机的椭球坐标,根据椭球坐标以及位置数据计算桩点的桩心位置,并基于接收机天线相位中心高程以及设计高程计算桩点的桩高;获取打桩机车辆的工作状态,并对工作状态进行修正,以得到打桩机车辆的优化状态;基于载波相位差分技术以及打桩机车辆的优化状态将打桩机车辆引导定位至位置数据以及桩心位置生成的打桩位置,并基于桩高确认打桩位置的打桩高度。本发明能够避免打桩出现偏差,且能够避免环境对打桩作业的影响。

技术研发人员:祝平华,李郴,李歆瑶,石春光,王明刚,刘福,胡鹏,樊东博
受保护的技术使用者:中铁四局集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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