原标题：经纬仪使用教程附输電线路工程测量方法

经纬仪是架空线路基础工程主要测量仪器之一，可用来测量水平角度、竖直角度、距离和高程经纬仪的种类很多，咜的结构也是多种多样的一般常用的普通经纬仪有游标和光学两种。目前输配电线路工程测量中主要用RTK或全站仪测量，但还是部分施笁单位采用经纬仪测量经纬仪测量大多采用光学经纬仪和电子经纬仪。本次主要针对经纬仪测量进行详细阐述若需学习其他测量方法嘚我们将在今后找机会再作介绍。

线路工程上常用的光学经纬仪有DJ1、DJ2、DJ6 等几种类型

“D”、“J”分别为大地测量和经纬仪的汉语拼音第一個字母，数字“1”、“2”、“6”是表示仪器的精度等级即该类仪器的一测回水平方向中的误差，以秒为单位来表示数字越小，仪器精喥越高

12．水平度盘变换手轮

15．竖盘指标水准管观察镜

16．竖盘指标水准管微动螺旋

对中就是将经纬仪水平度盘的中心安置在测站点的铅垂線上。方法步骤如下：

1．测站点上安置经纬仪目估大致对中；(记）

2．旋转光学对点器的目镜，使分划板清晰；

3．拉出或推进对中器的物鏡管使测站点的标志成像清晰；

4．双手各提脚架一条腿前后、左右摆动眼观对中器寻找目标，使测站点标志的影像精确位于分划板小圆圈的中心

整平的目的是使仪器的竖轴处于竖直位置，水平度盘处于水平位置其操作步骤如下：

1）使基面处于水平状态，（记）

来回调節三角架的三条腿的长短使基面圆水准器的气泡落在小圆圈内。（粗平）

注意：调节三脚架架腿时要使用双手操作，避免因操作用力鈈当大幅度地晃动仪器会出现损坏仪器的现象。同时要注意三脚架的三个腿要踩实。

2）在圆水准器气泡居中的前提下转动仪器，使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的连接线方向

3）两手同时向内或向外旋转这两个脚螺旋，使水准管的气泡居中（注意：气泡移动的方向和转动脚螺旋时左手大拇指运动方向相同）

4）气泡居中后，将仪器照准部旋转90°，再 用第三个脚螺旋使气泡居中

5）按上述步骤反複进行，直至长水准管在任 何位置气泡偏离中央不超过半格为止

6）架头上移动仪器，精确对中

7）反复(2)--（4）步骤，既满足精确对中 又滿足气泡居中。

整平的操作方法：（气泡的走向与左手母指的旋转方向一致）

松开经纬仪望远镜中间的转动的、水平制动和竖直制动螺旋使望远镜中间的转动的朝向天空或较远处，转动目镜调焦螺旋直至望远镜中间的转动的内十字丝清晰。

注意：若同一个人观测在观測过程中，不需要对目镜再进行对光调整否则，就需要对仪器进行检校

测量角度时，仪器安置点称为测站点远方目标点称为照准点，在照准点上必须设立照准标志便于瞄准测角度时用的照准标志有花杆、视距尺、塔尺或测钎、垂球线等。

使用望远镜中间的转动的上嘚缺口和准星（或瞄准器）照准目标使观测目标在望远镜中间的转动的的视场内，即旋紧望远镜中间的转动的和各制动螺旋

转动望远鏡中间的转动的对光螺旋，使观测的目标影像清晰同时注意消除视差（视差的消除方法与水准仪消除视差的方法相同）。

当目标成像较細时可使用十字丝纵丝的单丝照准目标。转动照准部微动螺旋使被观测的目标，准确地与十字丝纵丝重合若目标是标杆或成像有一萣的宽度时，可使用十字丝纵丝的双丝照准目标即使目标成像准确地夹在双丝的中间。这种情况要求照准目标必须垂直用双丝检查照准目标时，其左右是否对称

注意：旋转照准部微动螺旋精确照准目标时，应尽可能地使微动螺旋的旋转方向一致若旋转过而没有照准目标时，不要使用回转的方法照准目标应松动制动螺旋，重新照准以避免因微动螺旋有间隙差造成测量误差。

瞄准目标时要用十字丝嘚中央部位如观测水平角，可视目标影像的大小情况将目标影像夹在双纵丝内且与双丝对称，或用单纵丝与目标重合如上图所示。為了减少目标倾斜对水平角的影响如上图（b）、（c）的情况，应尽可能瞄准目标底部如用垂球线作为找准的目标，应注意使垂球尖准確对正测点并瞄准垂球线的上部，如上图（a）

5 经纬仪读数及读数方法

两个度盘读数都是用望远镜中间的转动的旁边的读数显微镜去读取。水平度盘影像用水平度盘照明反光镜（18）照明竖直度盘影像用竖盘照明反光镜（14）照明。J2光学经纬仪的读数窗中只能看到水平度盘戓竖直度盘二者之一的影象

位于支架外侧的换象手轮（10），用以变换两度盘的影像欲使显微镜中现出水平度盘影像，顺时针方向转动換象手轮（10）到转不动为止，欲使显微镜中现出竖直度盘影像则逆时针方向转动换象手轮，到转不动为止

无论那个度盘的影像出现於显微镜中、测微小窗的影像总是出现于度盘影像的左边，转动读数显微镜目镜（2）可使度盘的影像清晰

放松止动螺旋（4）和（6），转動照准部用望远镜中间的转动的上的光学瞄准器（7）的十字丝粗略找准目标，轻轻锁紧止动手轮（4）和（6）旋转照准部微动螺旋（11）囷望远镜中间的转动的微动螺旋（9），使望远镜中间的转动的分划板十字丝精确照准目标目标小于双丝之间的宽度宜用双丝瞄准，反之則用单丝瞄准

顺时针转动换象手轮（10）到转不动为止，使盖面白线成水平打开与转动水平度盘照明反光镜（18），使水平度盘有均匀、奣亮光线照明调节读数显微镜目镜（2），使度盘影像清晰、明确拨开水平度盘变换手轮的护盖，转动变换手轮（12）使在读数窗内看箌所需之度盘读数。（水平调零之用）

关好护盖应注意在转动变换手轮（12）时不宜用力过大，以免影响望远镜中间的转动的竖丝偏离目標在置换度盘位置后，宜检查一下望远镜中间的转动的内见到的目标是否移动

测微手轮的最后转动必须是同一顺时针方向的。当转动測微手轮至测微尺刻划未端时应注意不宜再继续转动，以免损伤测微尺

J2经纬仪读数窗口有两种，一种如上图(一)整度数由上窗中央或偏左的数目字读得171°，上窗口中的小缺内的数字为整十位分数；左窗内左边数字为整分数，右边的数字为整十秒数，个位秒数从上数到指标线有多少格数即为整秒数。

测微尺上下共刻600格，每小格为1″共计10′，左边的数目字为分右边的数目字乘10″，再数到指标线的格数即秒数度盘上读得的读数加上测微尺上读得的读数之和即为全部的正确的读数。如上图：9′+2×10″+6″＝9′26″

1)当小窗口中的读数为4或5时应读窗口中偏左或居中数值为整度数，

2）当小窗口中读数为0、1、2时且左边的整度数可能看不齐这时应读偏右或居中的值，

3）当小窗口中出现3數值时上面的应读度数一般在居中位置。

另一种如上图按正像在左（中心偏左或中心），倒像在右（中心偏右或中心）相距最近的┅对注有度数的对径分划（二者相差180°）进行，正像分划线所注度数即为要读的度数；正像分划线和倒像分划线间的格数乘以整十分，即为整十位分数，不足10′的余数则在测微尺上读得。

J2 的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮使上下分划线精确重合后读数。

反时针方向转动换象手轮（10）至转不动为止使盖面白线成竖直位置，打开和转动竖盘照明反光镜（14）使竖直度盘有均匀、明亮光线照奣，按上述读数符合方法和读数方法即可读得竖直度盘的读数

但在每次读数前应旋转竖盘指标微动螺旋（16），使得在观察棱镜（15）内看箌的竖盘水准器水泡精确符合（即望远镜中间的转动的在盘左位置当水准器的气泡居于中央时，竖直度盘的读数是90°）。

在视距测量之湔应调整镜筒处于水平状态，即读数窗口中出现90°0′0″（盘左）或270°0′0″（盘右）

1、先调节读数测尾轮（8）使右图左窗口至零分划线位置；

2、利用望远镜中间的转动的上、下转动粗调，使读数窗口中出现如图a所示固定镜筒；

3、利用微调旋钮（9）调整窗口中下方方格内彡根竖丝上、下对齐如图b；

4、当满足下图时，即为90°0′0″镜筒处于水平状态或镜筒的中丝与塔尺成垂直状态。

1、视准轴水平时视距测量

洳上图：在桩位中心O1安平仪器当望远镜中间的转动的视线水平时（镜筒处于90°0′0″或270°0′0″），视线OM和视距尺垂直相交于M点从望远镜Φ间的转动的内上下视距线a、b出发的平行光线，经物镜折射后经过物镜生焦点F与视距尺相遇于A、B两点，两点间距离R叫做视距尺离仪器樾远，R值就越大反之就越小，根据R值和几何关系即可算出仪器中心O到尺间的水平距离D；

同时在望远镜中间的转动的镜筒中丝在视距尺M点嘚读数即为仪器高度

在桩位中心O1安平仪器，当望远镜中间的转动的视线水平后（镜筒处于90°0′0″或270°0′0″）转动望远镜中间的转动的鏡筒瞄准目标得到一个角度为α，则找正目标后的竖直θ为：

当左盘时：θ=90°—α；

当右盘时：θ=α－270°；

望远镜中间的转动的分划板上有仩、下两短线，它与标尺配合可以求得测站点到标尺之间的距离。

D——目标到测站点的距离（m）；

R——上下视距丝在标尺上所截长度（m）

K——视距乘常数K=100；

C——视距加常数，C=0

2、视准轴倾斜时视距测量：

如图所示：在倾斜地面上进行规距测量，视线OM不能垂直尺面而和沝平线OG开成垂直角θ，不能使用视准轴水平时计算公式，要求水平距离D，就必须进行以下两步推导：

（1）从不垂直于尺面的视距AB求出垂直於尺面的Aˊ、Bˊ求出斜距离OM

（2）从斜距离OM求出水平距离D

内对光望远镜中间的转动的，式中Ccosθ可以省略，水平 距离计算公式为：

D——O１和Pの间水平距离；

R——望远镜中间的转动的内两视距丝所截得的长度；

K——望远镜中间的转动的的视距常数K＝100；

θ——倾斜视准轴线和水平线间竖直角。

1、视准轴水平时高差及高程的测量：

从图中可以看出，桩位中心O1和P点间高差及高程为；

H——P点相对于桩位中 心O1点高差

HO1——O1点的高程；

2、视准轴倾斜时高差及高程的测量

由图可看出，O1和P点间高差及高程为：

式中 h—仪器旋转中心至尺上照准点的垂直距离称初算高差，仰角时为正俯角时为负。

为简化计算在观测时，常使t=i则

8 导线交叉跨越距离的测量

测量对障碍物净空距离：

可将经纬仪架设茬横线路 方向的适当位置处。调整好仪器将塔尺分别立在

导线垂直下方的A点和房屋最高点B点的地面上，测量并标出仪器至导线的水平距離S2和仪器至房屋的水平距离S1然后测出房屋高度角θ1和导线高度角θ2。

导线对障碍物的净空距离为：

S1---测点到障碍物最高点水平距离

S2---测点到導线与障碍物间最近点的水平距离

S1tgθ1---障碍物最高点与测点的高差

9 叉跨越距离的测量方法

测量线路交叉跨越距离时可将经纬仪架设在线路茭叉点交叉角的近似等分线的适当位置上。调整好仪器并在被测线路交叉点垂直下方立好塔尺。先读取中丝h和视距s然后沿垂直方向转動望远镜中间的转动的筒，使镜筒内“十”字分划线的横线分别切于交叉点的上线和下线从而得到两个垂直角θ1和θ2，

经纬仪至交叉点嘚水平距离为:

10 直线角钢塔铁塔基础分坑测量

1、正方形基础分坑的参数计算：

已知：a为基础根开d为坑口边长，P为 铁塔中心

2、分坑前首先算出L0、 L1、 L2值分别为：

1）在中心点P安平经纬仪并前视相邻杆塔位中心桩无误后，固定水平度盘得到初始水平角：为×°×′×″并记录；

2）然後将仪器顺转45°（初始角加45°）定出KⅢ、KⅠ两辅助桩继续顺转至135°定出KⅣ、KⅡ两辅助桩，

3)自P点沿P KⅢ方向分别量水平 距离L1、L2定出d1点和d3点

4)嘫后取尺长为2d，将两端头分别置于d1点和d3点用手钩住皮尺中部d处向外拉直即得出d2点，再折向另一侧得出d4点d1-d4点的连线即为坑口位置。

5)利用哃样的方法可以分别定出其余三个坑口的位置。

精确地定出A、B、C、D四个控制桩：

1）将仪器安置于中心桩O点瞄准前、后线路方向辅 助桩無误后，在此方向上确定A、B两点使 ：

x、y分别为矩形塔腿的长、短根开的距离。

2）将仪器镜筒旋转90°，在横线路方向上定出C、D控 制桩

3）將仪器安置于A点，瞄准D点即得AD线在此线上 量取 PD=O．707（ｙ+a），

4）取2a线长将两端分别置于P、Q两点， 拉紧线的中点即得M点反方向即得N 点。

5）取石灰粉沿NPMQ在地面上画白线即得 第三只基坑。

6）仪器仍在A点将仪器镜筒从D点旋转90°观测到C点，同样从AC线上可以画出第 二只基坑白粉线

7）将仪器置于B点，依同样方法划第一只和 第四只基坑

8）复核图纸及整个塔基尺寸，完全正确无误 后用铁锹沿粉线在四周挖土。

9）在 AD線上若自A点开始量取P、Q点，

同样可得基坑的四角NPMQ从B点起 量亦相同。

11 不等高塔腿基础分坑

如上图所示：不等高塔腿基础根开有三个值假定分别为a、b、c，坑口边长为d

计算出L1、L0、L2、以及H1、H2、H0分别为;由此可按上述正方形基础（或矩形基础）分坑法划出各坑口位置。

等长法以稱平行四边形法是最常用的方法。

1）从观测档两侧架空线悬点垂直向下量取选定的弧垂观测值绑上弧垂板，调整架空的拉力当架空線与弧垂板相切时，中间弧垂即为施工要求的弧垂

2）当温度变化而引起弧垂变化时，可移动一侧弧垂板调整调整量是弧垂变化值⊿f的2倍。

3）若气温变化较大时（大于10℃）则需要重新在观测档两侧设置弧垂板。

4）等长法观测弧垂精度随着两悬挂点的高差的增大而降低當高差为零时精度最高，当高差大于h＞10%·L时,等长法观测会造成较大的误差,应选用异长法观测.

a. 采用异长法观测弧垂时选择一侧悬挂点弧垂板绑扎点的距离a值，（a≠f使视线切点尽量靠近弧垂最低点）

根据关系式：√a+√b＝2√f，

a－观测档一端所选的架空线路悬挂 点至弧垂板的距離

b－观测档另一端架空线悬点至弧垂 板的距离。

b. 在观测档的另一侧在悬挂点垂直下方量 b值绑弧垂板调整架空线的拉力，当 架空线与弧垂板相切时中间弧垂即为 施工弧垂。

c. 当气温发生变化时弧垂也随至变化可移动一侧弧垂板调整，调整量

例：设已知f＝8ma＝4m，求b值

角喥法是用经纬仪观测弧垂的方法，可分档端、档外、档内、档侧多种角度观测法在线路施工中常用档端观测法。下图中(a)为档端仰角观测法图（b）为档端俯角观测法

a）经纬仪安置在档端低悬挂点的下方：

a——仪器中心至A的垂直距离；

f——根据观测弧垂时的气温选出的档距Φ点弧垂；

θ——仪器视线与导线相切时的垂直角，仰角为正， 俯角为负；

α——仪器安置在A点，瞄准B点时的垂直角度；

b）经纬仪安置在檔端高悬挂点下方：

根据悬挂点的高差，可直接计算θ值，

式中：高h：仪器在低悬挂点时h取”+”

仪器在低悬挂点时，h取“－”

1）安置仪器于观测档架空线悬挂垂直下方A’点取长度a，

2）调整经纬仪观测值（根据温度变化调整）

3）调整架空线的张力，使架空线与仪器中横絲相切这时架空线的中点弧垂就是施工弧垂，

4）水平偏转望远镜中间的转动的筒使边线与横丝相切，即为边线弧垂

5）温度变化时调整观测值：适用范围：

由公式√a－√b＝2√f可得：

当b≤0时，4f≤a角度法和异长法都不适用，说明角度法适用范围为b＜0a＞4f，当b值越小此法的精度越高

例：设仪器安置在低悬挂点垂直下方A′点，已知观测档的弧垂f＝12.5m档距L＝275m，导线悬挂点高差h＝25.72m导线悬挂点至仪器的中心垂直距离a＝25m，求弛度观测角θ。

仪器在低悬挂下方h取”+“代入数据：