断链设置在缓和曲线上的平曲线坐标计算

断链定义:百度百科定义

断链指的是因局部改线或分段测量等原因造成的桩号不相连接的现象。当线路由于种种原因产生里程(或里程桩)不连续(不方便通过“顺里程”消除之)处时,称线路于该处产生断链。

断链有长断链(前里程-后里程>0)、短断链(前里程-后里程<0)之分,也有真假之分。例如,像K0+000=K0+000 ;AK5+000=BK0+000者均为假断链(假断链是有意义的),而像AK1+195=AK1+200(短链); BK1+210=BK1+200(长链)者均为真断链。像右线K7+199=左线K7+200者为特殊断链。

注:等号左边数值被称为该断链之前里程,而等号右边数值被称为该断链之后里程。

断链按其形成原因不同,可分为(普通)断链与内业断链。

对于我们常见的普通断链,大多数是因为选线过程中,常常提出局部比较方案,由于局部比较方案线路长度往往与贯通方案相应段长度不等,这时,二方案汇合点里程不同(或测量错误所致),就需要设置(普通)断链 ,减少其对其他部分线路里程标注的影响。

而另一类内业断链是线路设计中,常需要调整路线之曲线参数或增减曲线(交点)或生成第二线等,使得线路局部长度发生变化,这时,需要“插入”断链,以方便线路局部调整,减少对其他部分的影响。该断链俗称“内业断链”。

作为测量人员,我们不需要知道断链怎么来的,关我鸟事,我只需明白断链点桩号,虽然桩号不同,但是在平面上表示的是同一个点,坐标相同,里程不同罢了。网上有很多关于断链讲解的文章,普遍认为断链都是设置在平曲线中的直线上的,这个不敢苟同,按照这个理解那么设计人员在设计时就知道会改线或者是会调整设计参数且改线点和参数修改段一定在平曲线的直线上了,很显然这个道理是讲不通的。

断链的设置是根据改线或者参数修改而设置的,导致断链点桩号就有可能设置在组成平曲线的三类线元直线、圆曲线、缓和曲线上,断链点所属位置的不同导致了我们在计算平曲线坐标时处理方法不同。

对于断链处理,无论是手机测量员、工地通路测,还是电脑软件道路测设大师、轻松测量都是断开处理,即在断链桩号处等号前面作为一段平曲线计算,等号后面的作为一段平曲线计算,等号前面的桩号作为前一段平曲线的终点,等号后面的桩号作为后一段平曲线的起点。软件不需要依次输入分开处理的平曲线参数表,只需要在输入总的平曲线表参数前输入了断链桩号就可以。可是对于使用RTK进行道路放样的施工测量员来说,施工前需要将平曲线要素输入RTK手簿,南方、科力达、中海达等国产RTK手簿目前最新的道路编辑软件都提供和测量软件一样直接输入断链的功能,可是对于使用老版本仪器的施工单位,软件没有更新导致道路平曲线编辑没有断链数据界面,这就需要测量员自己手动输入断链,及断开处理平曲线参数表。即在断链桩号处等号前面作为一段平曲线计算,等号后面的作为一段平曲线计算,等号前面的桩号作为前一段平曲线的终点,等号后面的桩号作为后一段平曲线的起点。

对于断链设置在直线和圆曲线上的断链比较常见,相对容易处理,因为分开处理方法中最主要处理的就是计算等号两侧桩号的坐标和所在直线、圆曲线的参数,而这些数据都是已知的,对于断链设置在缓和曲线上的,因缓和曲线的特殊性,断链点的增设使其原来一段缓和曲线变为两段缓和曲线,而且新增的缓和曲线起终点半径和缓和曲线参数不明确,只能根据桩号差计算出一个两段缓和曲线长度,本身缓和曲线上任意点的坐标计算就难,公式复杂不容易理解,再加上缓和曲线参数数据不全更是加剧了数据的计算难度。

对于断链设置在缓和曲线上的平曲线处理,我推荐两个方法:

①如果只是单纯的使用RTK道路中边桩放样,那就对于断链区段坐标使用手机测量员或者工地通路测软件计算坐标后放样中边桩点位坐标,不能使用RTK自带道路边距放样功能了。

②如果该段还要进行道路横断面三维数据处理批量反算,那么我推荐使用双心软件。

缓和曲线设置在缓和曲线上案例双心软件计算讲解①

(电子图纸百度网盘链接:https://pan.baidu.com/s/1Hd_Tw-BKjy34IneAa7C1dw )

平曲线表:

缓和曲线所在的交点参数为:

该段逐桩坐标表:

对于JD17线元参数分解如下:

断链位于双心软件缓和曲线输入参数中缓1+圆+缓2中的缓1上。

1、14599.547为前一段的HZ点(因为交点17和交点18之间没有直线,为两个条缓和曲线在半径相等处GQ相接)半径无穷大。要推算14643.224这一点的圆曲线半径。R=A2/Ls,因为回旋参数不知道,所以必须从后一段来推算。即从14600(重合的新桩号)~下一个HY点14706.323来推算。

2、打开《不完全缓和曲线回旋参数A及起点半径R计算.xls》

不完全缓和曲线起点半径R1计算,Ls=14706.323-14600=106.323,R2=900(右偏+),A=367.4235,带入计算得R1=526.679或者3090.87,结合本段落,14706.323为半径最小处,由14600大半径向小半径14706.323渐变,因此取R1= 3090.87(右偏+),带入线元法计算得:新桩号14600的坐标方位角,与逐桩坐标表吻合:3899398.525,495994.26,223.37381。

3、即原桩号K14643.224的坐标方位角为:3899398.525,495994.26,223.37381半径为R1= 3090.87(右偏+),Ls=14643.224-14599.548(前一个HZ点)=43.676,打开《不完全缓和曲线回旋参数A及起点半径R计算.xls》,计算得该段A=367.4192

带入线元法即可计算K14599.548~ K14643.224段的坐标。注意第一段的终点桩号只能计算到K14643.224,输入后保存,下次载入会保存这两个起止里程参数。

4、新桩号K14600~ K17961.375段作为原先线元参数的一部分,只是起算点里程变为K14600,所以输入下图:

5、生成K14599.548~ K14643.224段的CAD脚本,再生成K14600~ K17961.375段的CAD脚本,再生成交点的CAD脚本,打开CAD→运行这个几个脚本,看下曲线是否光滑,如果不光滑肯定有错误,这是最快的检验坐标是否正确的办法。当然你在每一段中间取一点也行。

缓和曲线设置在缓和曲线上案例双心软件计算讲解

平曲线表:

缓和曲线所在的交点参数为:

该段逐桩坐标表:

对于ZJD16线元参数分解如下:

断链位于双心软件缓和曲线输入参数中缓1+圆+缓2中的缓2上。

1、桩号K14452.726-14543.983为一段新的缓和曲线,要推算14543.983这一点的缓和曲线半径半径。打开《不完全缓和曲线回旋参数A及起点半径R计算.xls》不完全缓和曲线起点半径R1计算,Ls=14543.983-14452.726=91.257,R2=1150(左偏-),A=415.331,带入计算得R1=715.005或者2936.524,结合本段落,K14452.726为半径最小处,由1150小半径向大半径K14558.743渐变,因此取R1= 2936.524(左偏-),带入线元法计算得:旧桩号K14543.983的坐标方位角,与逐桩坐标表吻合:3899463.991,496061.694,224.58308。

K14500~ K14558.743为另一段缓和曲线,起点半径为上一步计算的半径R1=2936.524(左偏-),Ls=14558.743-14500=58.743终点半径无穷大,根据公式R=A2/Ls计算得:A=415.331,带入线元法计算得:与逐桩坐标表吻合:

计算完数据一定要复核下逐桩坐标表。

通过上述两个示例给大家讲解了断链位于缓和曲线上时如何去手动分段计算平曲线坐标,需要大家明白两点:①断链可能存在平曲线的任何位置,不仅仅是在直线上。②分段处理法则即在断链桩号处等号前面作为一段平曲线计算,等号后面的作为一段平曲线计算,等号前面的桩号作为前一段平曲线的终点,等号后面的桩号作为后一段平曲线的起点。

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