[發(fā)明專利]用于科學(xué)實驗盾構(gòu)隧道內(nèi)高精度控制測量方法

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• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114111735A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂磊;錢美剛;丁東強;汪家來;孟慶雷;王俊;李呈旸;常龍龍;賈彥飛;夏玉;邱超杰;梁振銳;王嘉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王晶

本發(fā)明涉及一種用于科學(xué)實驗盾構(gòu)隧道內(nèi)高精度控制測量方法，其步驟：1)隧道內(nèi)布設(shè)閉合導(dǎo)線點位，點位均設(shè)置強制對中裝置，每4點構(gòu)成一組閉合網(wǎng)形；2)利用傳遞至地下隧道工作井內(nèi)的測量控制點位作為起算數(shù)據(jù)，并與隧道內(nèi)布設(shè)的點位構(gòu)成第一組閉合導(dǎo)線；3)外業(yè)觀測結(jié)束，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用數(shù)據(jù)平差軟件進(jìn)行處理，形成數(shù)據(jù)成果及精度評定報告；4)隧道內(nèi)每次向前增加兩點時，新增兩點與上一組網(wǎng)形中的中間兩點形成新的一組閉合網(wǎng)形。本發(fā)明通過在隧道內(nèi)某一區(qū)域內(nèi)將誤差進(jìn)行有效控制，從而有效控制測量誤差的累計，閉合網(wǎng)形組間形成的檢核點和檢核邊構(gòu)成有效的檢核條件，能大幅度有效提高隧道內(nèi)控制測量的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)隧道內(nèi)控制測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于科學(xué)實驗盾構(gòu)隧道內(nèi)高精度控制測量方法。

背景技術(shù)

隨著測繪技術(shù)及測繪裝備的快速發(fā)展，人們對盾構(gòu)法隧道施工精度要求不斷提高，由其在部分用于科學(xué)實驗的隧道項目中，對施工測量精度要求極高。因而如何精確控制隧道開挖方向，確保盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)高精度貫通且使成型隧道軸線偏差同時滿足高精度要求。

盾構(gòu)法隧道施工測量，主要分為地面平面測量、地面高程測量、井上井下聯(lián)系測量、地下控制測量。高程測量無論時地面高程測量、還是井上井下高程聯(lián)系測量，以及地下高程控制測量。高程控制測量可以利用高精度電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行二等水準(zhǔn)高程傳遞測量，能夠滿足設(shè)計及規(guī)范要求。相對高程控制測量，平面控制測量難度要大的多。在平面控制測量中，地面平面控制測量隨著GNSS的普及，以及觀測環(huán)境相對較好，完全能夠滿足高精度的要求；井上井下平面聯(lián)系測量，現(xiàn)階段的傳統(tǒng)測量方法也能夠滿足相關(guān)要求；而地下隧道內(nèi)的控制測量成為了隧道高精度控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

地下隧道內(nèi)的控制測量，是隨著盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)不斷向前頂進(jìn)，逐步形成的一個過程。隨著地下隧道不斷的延伸，測量累計誤差隨著導(dǎo)線不斷的延長而不斷的增大。由于隧道沒有貫通之前，沿成型隧道向前布設(shè)的導(dǎo)線沒有高精度的檢核條件，測量累計誤差難以得到良好的控制，無法滿足高精度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為有效解決上述盾構(gòu)隧道內(nèi)控制測量累計誤差的問題，提供一種用于科學(xué)實驗盾構(gòu)隧道內(nèi)高精度控制測量的方法，該方法具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點。通過盾構(gòu)隧道內(nèi)布設(shè)多組閉合導(dǎo)線，在一組閉合網(wǎng)形內(nèi)將誤差進(jìn)行有效控制，大大的削弱測量誤差的累計，從而有效的提高隧道內(nèi)導(dǎo)線點的精度，確保高精度的要求。對提高工程質(zhì)量具有積極的意義。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于科學(xué)實驗盾構(gòu)隧道內(nèi)高精度控制測量方法，包括如下步驟：

1)隧道內(nèi)布設(shè)閉合導(dǎo)線點位，點位均設(shè)置強制對中裝置，每4點構(gòu)成一組類平行四邊形閉合網(wǎng)形,且點位間相對關(guān)系接近平行四邊形；隧道內(nèi)埋設(shè)的點位距離成型隧道管壁距離大于0.5m；

2)利用傳遞至地下隧道工作井內(nèi)的測量控制點位作為起算數(shù)據(jù)，并與隧道內(nèi)布設(shè)的點位構(gòu)成第一組閉合導(dǎo)線；全站儀架設(shè)于一個井下控制點位上作為測站點，另一個井下控制點作為后視方向，前視依次瞄準(zhǔn)第1個未知點位、第2個未知點位、第3個未知點位、以及后視方向的點位，完成上半測回的角度、距離觀測；全站儀完成倒鏡，依次瞄準(zhǔn)后視方向的點位、第3個未知點位、第2個未知點位、以及第1個未知點位，完成下半測回的角度、距離的觀測，上、下兩個半測回形成一個測回的觀測數(shù)據(jù)，完成一組閉合網(wǎng)形的觀測；

3)外業(yè)觀測結(jié)束，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用數(shù)據(jù)平差軟件，進(jìn)行嚴(yán)密平差處理，形成數(shù)據(jù)成果及精度評定報告；

4)隧道內(nèi)每次向前增加兩點時，新增兩點與上一組網(wǎng)形中的中間兩點形成新的一組閉合網(wǎng)形；新的一組閉合網(wǎng)形點位間相對位置關(guān)系要求與步驟1)相同，新的一組閉合網(wǎng)形觀測方法與步驟2)相同；起算點位利用上一組網(wǎng)形中的點位，但必須使用與隧道前進(jìn)方向一致的點位；相鄰的兩組閉合網(wǎng)形，在空間關(guān)系上形成具有兩個公共點和兩條公共邊的結(jié)構(gòu)，兩個公共點位中，其中一個點位為起算點，另一個為檢核點；兩條公共邊中，其中一條邊為起算邊，另一條為檢核邊；檢核點和檢核邊用于對兩組網(wǎng)形的精度進(jìn)行評定。