2022115400355桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN115979224A
(43)申请公布日2023.04.18
(21)申请号202211540035.5
(22)申请日2022.12.02
(71)申请人中铁八局集团第二工程有限公司
地址610000四川省成都市金牛区西北桥
桥东街4号
申请人西南交通大学盐城轨道交通研究中
心
(72)发明人谭俊张同刚岳绍忠卢勇
(74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理
有限公司11340
专利代理师王大刚
(51)Int.Cl.
G01C11/02(2006.01)
G01C11/08(2006.01)

权利要求书1页说明书4页
(54)发明名称
桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面
位置测量方法
(57)摘要
本发明公开了一种桥梁高墩墩顶支承垫石
高程和螺栓孔平面位置测量方法，该方法结合无
人机技术、摄影测量和计算机技术以及影像处理
技术，可适用于任意高度的桥墩，对现场桥墩附
近通行条件要求极低，只要人员能够到达桥墩附
近即可，无需租用大型作业设备。通过无人机运
送棱镜和摄影的效率很高，避免了传统方法中测
量人员高空作业的风险。本发明提供了一个实用
可行、成本低，安全可靠的高墩墩顶的高程测量
和平面测量的方法。
CN115979224A
CN115979224A权利要求书1/1页

1.桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其特征在于，包括以下步
骤：
步骤S1：在桥墩附近合适的位置设置控制点A1，在A1上安置全站仪，在另一个已知控制
点A2上安置棱镜；
步骤S2：采用无人机将自动安平全向棱镜B1运送到墩顶的1#支承垫石上；自动安平全
向棱镜B1自动整平；
步骤S3：在控制点A1上用全站仪测量自动安平全向棱镜B1的平面位置和高程；
步骤S4：操作无人机在墩顶正上方进行摄影，获得墩顶影像；影像需要包括完整的墩
顶，并且影像清晰，能够看到墩顶上安放的自动安平全向棱镜B1。
步骤S5：操作无人机将自动安平全向棱镜B1运送到墩顶的其它支承垫石上，然后重复
步骤S3和步骤S4，直至所有支承垫石测量完毕。
步骤S6：操作无人机将自动安平全向棱镜B1运送回地面，完成外业作业；
步骤S7：将获取的墩顶影像，采用人工或自动化方法进行配准后，结合全站仪测量的自
动安平全向棱镜B1的平面坐标，根据摄影测量原理获取桥墩支承垫石上每一个螺栓孔中心
的平面坐标和高程。
2.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，在步骤S1中，控制点A2上安放的棱镜应为固定高度的棱镜，其高度预先精确测量
获得。
3.根据权利要求2所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，在步骤S1中，控制点A2上安放的棱镜高度是已知的，且其高度可预先精确测量获
得，或采用与步骤S2中自动安平全向棱镜B1相同的棱镜组。
4.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，无人机上设置有高分辨率摄影装置，自动安平全向棱镜B1上设置有用于无人机
吊动的无人机吊放系统。
5.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，自动安平全向棱镜B1的底部向外侧凸出设置，且形成为便于在影像中精确识别
的对称图形或其它特定形状。
6.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，步骤S7中，配准包括对获取的影像进行镜头畸变校正。
7.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，步骤S7中，多张相片的，配准包括对多张相片进行拼接获得墩顶的完整影像。
8.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，步骤S7中，获取桥墩支承垫石上每一个螺栓孔中心的平面坐标和高程包括：采用
人工智能或人工辅助等方法获取相片中每一个螺栓孔的中心的像素坐标；根据自动安平全
向棱镜平面坐标和高程进行转换获取每一个螺栓孔中心的平面坐标和高程。
9.根据权利要求1所述的桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法，其
特征在于，步骤S7中，获取桥墩支承垫石上每一个螺栓孔中心的平面坐标和高程包括：根据
近景摄影测量原理或多目视觉原理重建墩顶三维立体，在三维立体中测量每一个螺栓孔中
心的平面坐标和高程。

2
CN115979224A说明书1/4页

桥梁高墩墩顶支承垫石高程和螺栓孔平面位置测量方法

技术领域
[0001]本发明涉及铁路桥梁桥墩施工技术领域，尤其涉及一种桥梁高墩墩顶支承垫石高
程和螺栓孔平面位置测量方法。

背景技术
[0002]在铁路桥梁桥墩竣工后，在架梁前需要对墩顶支承垫石的