球形貯罐組裝后的檢測(cè)

趙平川

1 概述

球形貯罐，指的是城市煤氣、天然氣貯罐。貯罐的直徑一般為12 m～26 m，容積在1000 m3～10000 m3之間，用8根～10根支柱托在空間，如圖1所示。圖1中1，2，…，8諸點(diǎn)為支柱的位置。根據(jù)《球形貯罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)對(duì)下列工作點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè):1)各基礎(chǔ)面的標(biāo)高應(yīng)處于同一水平;2)各支柱實(shí)際方位與設(shè)計(jì)的偏差;3)焊后球罐圓度;4)支柱找正后的垂直偏差;5)球罐充水試壓過程基礎(chǔ)的沉降。

圖1 球形貯罐

2 球罐圓度測(cè)量

1)建立控制點(diǎn)。沿球罐周圍距球罐適當(dāng)距離，布設(shè)環(huán)形導(dǎo)線。布設(shè)導(dǎo)線時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)位的合理分布，按一、二級(jí)導(dǎo)線的要求施測(cè)，并按三、四等水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定各導(dǎo)線點(diǎn)的高程。

2)設(shè)置測(cè)點(diǎn)。在球面的各個(gè)部位，均勻?qū)ΨQ的設(shè)置不少于20個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)的位置上貼上觀測(cè)標(biāo)志。

3)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。為達(dá)到校核的目的，每一測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程均需由三個(gè)控制點(diǎn)交匯確定。高程由兩個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行三角高程測(cè)量確定。水平角和垂直角用不低于2″精度的經(jīng)緯儀或全站儀兩測(cè)回測(cè)定。

4)球罐中心坐標(biāo)和各徑向半徑的計(jì)算。根據(jù)外業(yè)觀測(cè)結(jié)果，先算出各測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)Xi，Yi，Zi。設(shè)球罐中心坐標(biāo)為X0，Y0，Z0，直徑為D，它們都是待定的。當(dāng)將觀測(cè)得出的三維坐標(biāo)擬合于球面時(shí)，其擬合模型為:

將式(2)～式(4)代入式(1)，即得誤差方程:

3 立柱垂直度的測(cè)量方法

利用布設(shè)在球罐周圍的導(dǎo)線點(diǎn)，用角度前方交匯法，同時(shí)測(cè)定立柱頂部及底部的中心坐標(biāo)。根據(jù)頂部中心與底部中心的坐標(biāo)差，即可求得立柱的傾斜量δ及其方向α。即:

其中，δx，δy均為立柱頂部中心相對(duì)于底部中心的縱橫坐標(biāo)差。

觀測(cè)時(shí)，在同一測(cè)回內(nèi)照準(zhǔn)立柱頂部及底部的左右邊緣，分別取這兩對(duì)邊緣的觀測(cè)方向平均值，即可求出各自的交匯角值。然后計(jì)算其上下中心的坐標(biāo)。為獲得較好的精度，在選擇交匯圖形時(shí)，應(yīng)使交匯方向線的夾角接近于90°。

4 結(jié)語(yǔ)

球罐的安裝和檢測(cè)屬于工程測(cè)量范疇中相對(duì)少見的工作內(nèi)容。通過以上方法對(duì)球罐安裝后圓度測(cè)量檢測(cè)和立柱垂直度進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)是行之有效的，在實(shí)際工作中具有一定指導(dǎo)意義。

[1]GB 50094-98，球形貯罐施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].