一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法
【技术领域】
[0001]本发明具体为一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，地铁对城市交通起着越来越重要的作用，在地铁施工中，影响隧道贯通的因素有很多，其中定向测量误差对隧道线路和贯通有较大影响。本文通过对天津地铁9号线q标盾构施工中联系三角形定向测量的应用研究，总结了一些经验，供地铁测量参考。盾构通过竖井出洞后进行地下掘进工作，为了保证盾构沿设计轴线正确掘进，我们必须将地面控制网中的坐标、方向及高程传递到地下去。这些传递工作称为联系测量。联系测量包括:地面近井导线测量和近井水准测量；通过竖井、斜井、平峒、钻孔的定向测量和传递高程测量。其中坐标和方向的传递，称为定向测量。定向测量的误差对隧道贯通有很大影响，其中坐标传递的误差将使地下导线的各点产生同一数值的位移，其对贯通的影响是一个常数。方向角传递的误差，将使地下导线各边方向角转动一个误差值，它对贯通的影响将随着导线长度的增加而增大。由此可见，隧道测量中定向测量的精度要求是很高的，技术难度大。本文结合工程实际主要对联系三角形单井定向法进行讨论。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题在于提供一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现:
一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法，包括以下步骤:
(1)解决线路长、盾构施工半径小的问题；
(2)规范规定定向测量的地下定向边不应少于2条，方便地下两定向边的几何关系校核，本工程合理利用车站空间，使左右线近井点互相通视，这样左右线即有一条公用定向边，在不增加控制点的情况下，满足了规范要求，简化了测量过程，也提高了校核精度；
(3)对地面控制点不稳定的问题，主要是通过增加端头井处控制点，使控制点尽量远离施工区域；每次做联系测量时，增加测站，互相校核，提高精度；风力会使钢丝摆动，随着端头井深度的增加，钢丝在地下摆动的幅度会越大，影响观测结果，应尽量选择在风小的时候进行测量，因此需提前了解气象情况；
(4)在测量钢丝时，如果光线不强，看不清楚钢丝，可以在钢丝上粘上反射片，让反射片中线和钢丝完全重合，测量时只需测量反射片就可以；
(5)联系三角形应为狭长的伸展形状，布点时应用全站仪测量，以保证所布三角形满足要求，每次做定向测量时，挂3根钢丝，做成双联系三角形，这样可以减少独立观测次数，在经过计算后，可以互相检核，提高测量精度；
(6)对联系三角形进行边长和角度的简单平差，提高测量精度，两吊锤线之间的距离应尽可能地长； (7)边长测量时采用检定过的钢尺，每次独立观测3测回，每测回往返3次读数，各测回较差在地面上应小于0.5mm，在地下应小于1.0mm,以达到地上与地下测量同一边的较差小于2.0mm的要求；最好地上地下同时测量；隧道内所有控制点都采用强制归心，减小点位误差；
(8)计算:1)三角形边长的平差与改正；2)测角部分的平差改正:A.地面测角部分的平差改正；B.地下测角部分的平差改正；C.最后，推算出地下起始点坐标以及起始边的方位角，计算时选择最佳的传递路线，一般采取小角传递方法为佳。D.另一个三角形采用同理处理，最后，将两组三角形解算完的数据进行处理即为最终结果；
(9)结果与检验:根据地下铁道暗挖法施工的实际情况，横向贯通误差主要由地面控制测量误差、盾构出洞处联系测量误差、盾构进洞处洞口中心坐标测量误差、地下导线测量及盾构姿态的定位测量误差因素影响。规范规定贯通中误差为±50mm，目前，一般贯通误差都控制在30mm-40mm左右，本区间经过对联系测量及地下导线测量的传统方法进行改进，贯通误差只有13_。
[0005]进一步，步骤(I)中所述的问题我们主要通过增加测量频率、增加测回数、双导线方法进行控制解决。
有益效果:
[0006]本发明方法联系三角形法由于有比较好的稳定性，且用传统测量仪器就能完成，实用性高。
【具体实施方式】
[0007]为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面结合本发明具体实施例，进一步阐述本发明。
实施案例一:
[0008]一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法，包括以下具体步骤:
(1)解决线路长、盾构施工半径小的问题；
(2)规范规定定向测量的地下定向边为2条，方便地下两定向边的几何关系校核，本工程合理利用车站空间，使左右线近井点互相通视，这样左右线即有一条公用定向边，在不增加控制点的情况下，满足了规范要求，简化了测量过程，也提高了校核精度；
(3)对地面控制点不稳定的问题，主要是通过增加端头井处控制点，使控制点尽量远离施工区域；每次做联系测量时，增加测站，互相校核，提高精度；风力会使钢丝摆动，随着端头井深度的增加，钢丝在地下摆动的幅度会越大，影响观测结果，应尽量选择在风小的时候进行测量，因此需提前了解气象情况；
(4)在测量钢丝时，如果光线不强，看不清楚钢丝，可以在钢丝上粘上反射片，让反射片中线和钢丝完全重合，测量时只需测量反射片就可以；
(5)联系三角形应为狭长的伸展形状，布点时应用全站仪测量，以保证所布三角形满足要求，每次做定向测量时，挂3根钢丝，做成双联系三角形，这样可以减少独立观测次数，在经过计算后，可以互相检核，提高测量精度；
(6)对联系三角形进行边长和角度的简单平差，提高测量精度，两吊锤线之间的距离应尽可能地长； (7)边长测量时采用检定过的钢尺，每次独立观测3测回，每测回往返3次读数，各测回较差在地面上应为0.3mm，在地下应为0.8mm ；
(8)计算:1)三角形边长的平差与改正；2)测角部分的平差改正:A.地面测角部分的平差改正；B.地下测角部分的平差改正；C.最后，推算出地下起始点坐标以及起始边的方位角，计算时选择最佳的传递路线，一般采取小角传递方法为佳。D.另一个三角形采用同理处理，最后，将两组三角形解算完的数据进行处理即为最终结果；
(9)结果与检验:根据地下铁道暗挖法施工的实际情况，横向贯通误差主要由地面控制测量误差、盾构出洞处联系测量误差、盾构进洞处洞口中心坐标测量误差、地下导线测量及盾构姿态的定位测量误差因素影响。规范规定贯通中误差为_50_，目前，一般贯通误差都控制在30mm左右。
[0009]进一步，步骤(I)中所述的问题我们主要通过增加测量频率、增加测回数、双导线方法进行控制解决。
实施案例二:
[0010]一种在地铁盾构施工中使用的三角形单井定向测量方法，包括以下具体步骤:
(1)解决线路长、盾构施工半径小的问题；
(2)规范规定定向测量的地下定向边为3条，方便地下两定向边的几何关系校核，本工程合理利用车站空间，使左右线近井点互相通视，这样左右线即有一条公用定向边，在不增加控制点的情况下，满足了规范要求，简化了测量过程，也提高了校核精度；
(3)对地面控制点不稳定的问题，主要是通过增加端头井处控制点，使控制点尽量远离施工区域；每次做联系测量时，增加测站，互相校核，提高精度；风力会使钢丝摆动，随着端头井深度的增加，钢丝在地下摆动的幅度会越大，影响观测结果，应尽量选择在风小的时候进行测量，因此需提前了解气象