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CN110242317A - 一种盾构隧道横向精度控制方法 - Google Patents

一种盾构隧道横向精度控制方法 Download PDF

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CN110242317A CN201910552971.XA CN201910552971A CN110242317A CN 110242317 A CN110242317 A CN 110242317A CN 201910552971 A CN201910552971 A CN 201910552971A CN 110242317 A CN110242317 A CN 110242317A
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Abstract

本发明公开了一种盾构隧道横向精度控制方法,包括以下步骤:一、地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取;二、获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角;三、控制边的坐标方位角的获取;四、盾构隧道内控制边坐标点的修正及隧道横向掘进方向获取。本发明步骤简单,设计合理且实现方便,由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内的延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,指导盾构机沿设计轴线掘进,对盾构隧道横向精度进一步提高,避免了线型隧道掘进方位偏差。

Description

一种盾构隧道横向精度控制方法
技术领域
本发明属于盾构隧道技术领域,尤其是涉及一种盾构隧道横向精度控制方法。
背景技术
盾构隧道,是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构。但是盾构法施工的隧道内空间狭小,一般采用支导线形式进行隧道平面控制测量。随着盾构机掘进隧道长度不断增加,地下导线随之延伸建立,支导线横向精度控制较难。因为导线横向误差随导线延伸成递增趋势,导线越长增加速度越快。横向误差过大引起盾构成型隧道不满足行车限界。因此,现如今缺少一种方法步骤简单,设计合理的盾构隧道横向精度控制方法,由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内的延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,指导盾构机掘进,对盾构隧道横向精度进一步提高,避免了线型隧道掘进方位偏差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种盾构隧道横向精度控制方法,其方法步骤简单,设计合理且实现方便,由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内的延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,指导盾构机沿设计轴线掘进,对盾构隧道横向精度进一步提高,避免了线型隧道掘进方位偏差。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取:
步骤101、在盾构隧道入口车站主体上方地面设置控制点A和控制点B,获取在高斯平面坐标系下控制点A的坐标(XA,YA)和控制点B的坐标(XB,YB);并将控制点A和控制点B连线记作控制边AB;
步骤102、在所述控制点A架设陀螺全站仪,在所述控制点B架设圆棱镜;并在陀螺全站仪中输入控制点A的纬度值φA
步骤103、采用陀螺全站仪得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
步骤二、获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角:
步骤201、在盾构隧道内设置控制点P1,在盾构隧道的前进方向设置控制点P2,获取在高斯平面坐标系下控制点P1的坐标(XP1,YP1)和控制点P2的坐标(XP2,YP2);并将控制点P1和控制点P2连线记作控制边P1P2
步骤202、在所述控制点P1架设陀螺全站仪,在所述控制点P2架设圆棱镜;并在陀螺全站仪中输入控制点P1的纬度值φp1
步骤203、采用陀螺全站仪得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
步骤三、控制边的坐标方位角的获取:
步骤301、重复步骤103,得到控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值A′0
步骤302、采用计算机根据公式获取控制边AB与高斯平面坐标系中X轴方向的夹角α0
步骤303、采用计算机根据公式得到陀螺全站仪的常数Δ;
步骤304、采用计算机根据公式得到两置镜点的平均纬度φ;采用计算机根据公式得到控制边AB与控制边P1P2之间的子午线收敛角度差值δγ;其中,R表示地球半径,且R=6371km;
步骤305、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第一计算夹角α;
步骤四、盾构隧道内控制边坐标点的修正及隧道横向掘进方向获取:
步骤401、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第二计算夹角αp
步骤402、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向之间的夹角平均值αj
步骤403、采用计算机根据公式得到控制点P1和控制点P2之间的距离Dp
步骤404、采用计算机根据公式得到控制点P1的修正坐标P′1(X′P1,Y′P1),采用计算机根据公式得到控制点P2的修正坐标P′2(X′P2,Y′P2),将控制点P1的修正坐标和控制点P2的修正坐标连线得到修正后的隧道控制边P′1P′2,则修正后的隧道控制边P′1P′2为隧道横向掘进方向。
上述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:步骤103中采用陀螺全站仪得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0,具体过程如下:
步骤1031、调节陀螺全站仪盘左照准控制点B处的圆棱镜,并记录第一盘左水平度盘读数αz1;调节陀螺全站仪盘右照准控制点B处的圆棱镜,并记作第一盘右水平度盘读数αy1;其中,陀螺全站仪中目镜的中心与所述圆棱镜的中心位于同一直线上;
步骤1032、重复步骤1031,记录第二盘左水平度盘读数αz2和第二盘右水平度盘读数αy2
步骤1033、重复步骤1031,记录第三盘左水平度盘读数αz3和第三盘右水平度盘读数αy3
步骤1034、采用计算机根据公式得到第一盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第一盘右水平度盘读数平均值
步骤1035、当时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
上述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:步骤203中采用陀螺全站仪得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2,具体过程如下:
步骤2031、调节陀螺全站仪盘左照准控制点P2处的圆棱镜,并记录第四盘左水平度盘读数αz4;调节陀螺全站仪盘右照准控制点P2处的圆棱镜,并记作第四盘右水平度盘读数αy4;其中,陀螺全站仪中目镜的中心与控制点P2处的圆棱镜的中心位于同一直线上;
步骤2032、重复步骤2031,记录第五盘左水平度盘读数αz5和第五盘右水平度盘读数αy5
步骤2033、重复步骤2031,记录第六盘左水平度盘读数αz6和第六盘右水平度盘读数αy6
步骤2034、采用计算机根据公式得到第二盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第二盘右水平度盘读数平均值
步骤2035、当时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
上述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:当盾构隧道内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道底部时:采用三角支架架设陀螺全站仪;
当盾构隧道内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道侧壁时:采用定位装置架设陀螺全站仪和圆棱镜;其中,所述定位装置包括圆形底座、环形顶座和多个连接于圆形底座与环形顶座之间的连接杆,多个所述连接杆均位于圆形底座和环形顶座的圆周边缘,所述圆形底座中心设置有安装螺钉,所述环形顶座的圆周间隔设置多个定位螺母,所述定位螺母的一端伸入环形顶座的内侧面,所述定位螺母伸出环形顶座外侧面的另一端设置有旋拧部。
上述的盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:盾构隧道内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道底部时,则在盾构隧道底部埋设两个十字钢钉分别作为控制点P1和控制点P2;
当盾构隧道内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道侧壁时,则在隧道盾构隧道侧壁上安装两个强制归心托盘,且两个强制归心托盘上的测标分别作为控制点P1和控制点P2;
采用定位装置架设陀螺全站仪和圆棱镜的具体过程如下:
步骤A、在控制点P1架设定位装置,所述定位装置中的安装螺钉安装在一个强制归心托盘上的测标处;
步骤B、将陀螺全站仪的下部伸入一个定位装置内部,调节环形顶座圆周上的旋拧部,直至定位螺母的一端和陀螺全站仪的下部接触;其中,所述陀螺全站仪的下部中心与控制点P1位于同一竖线上;
步骤C、在控制点P2架设圆棱镜,圆棱镜安装在另一个强制归心托盘上的测标处。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、所采用的盾构隧道横向精度控制方法步骤简单、实现方便且操作简便,获取隧道横向掘进方向,指导盾构机沿设计轴线掘进,对盾构隧道横向精度进一步提高。
2、所采用的盾构隧道横向精度控制方法操作简便且使用效果好,首先是地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取,之后获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角,再次获取控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值,然后利用地面控制边和真北方向之间的方位角、隧道内控制边和真北方向之间的方位角和控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值,获取控制边的坐标方位角,最后利用由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内的延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,减少盾构隧道内的延伸导线方位角传递误差,大大提高了盾构隧道的横向精度,避免隧道偏差引起的安全事故。
3、本发明提供了陀螺方位角直接参与导线法计算方位角,无误差累积的方法,能够准确、方便、快捷的测量盾构隧道延伸导线控制边方位角,大大节省了人力、物力,为盾构隧道沿设计轴线掘进提供了数据支持,有助于提高成型隧道质量,实用性强。
4、本发明陀螺全站仪架设装置简单,设计合理,方便、速度快;另外保证了陀螺全站仪对中与控制点的一致性,保证了测量的精度及稳定性,提供了陀螺全站仪测量控制点的可操作性。
综上所述,本发明方法步骤简单,设计合理且实现方便,由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内的延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,指导盾构机沿设计轴线掘进,对盾构隧道横向精度进一步提高,避免了线型隧道掘进方位偏差。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明定位装置的结构示意图。
图3为本发明的方法流程框图。
附图标记说明:
1—盾构隧道入口车站主体; 2—陀螺全站仪; 3—圆棱镜;
4—圆形底座; 5—环形顶座; 6—连接杆;
7—安装螺钉; 8—旋拧部; 9—定位螺母;
10—盾构隧道。
具体实施方式
如图1和图3所示的一种盾构隧道横向精度控制方法,包括以下步骤:
步骤一、地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取:
步骤101、在盾构隧道入口车站主体1上方地面设置控制点A和控制点B,获取在高斯平面坐标系下控制点A的坐标(XA,YA)和控制点B的坐标(XB,YB);并将控制点A和控制点B连线记作控制边AB;
步骤102、在所述控制点A架设陀螺全站仪2,在所述控制点B架设圆棱镜3;并在陀螺全站仪2中输入控制点A的纬度值φA
步骤103、采用陀螺全站仪2得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
步骤二、获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角:
步骤201、在盾构隧道10内设置控制点P1,在盾构隧道10的前进方向设置控制点P2,获取在高斯平面坐标系下控制点P1的坐标(XP1,YP1)和控制点P2的坐标(XP2,YP2);并将控制点P1和控制点P2连线记作控制边P1P2
步骤202、在所述控制点P1架设陀螺全站仪2,在所述控制点P2架设圆棱镜3;并在陀螺全站仪2中输入控制点P1的纬度值φp1
步骤203、采用陀螺全站仪2得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
步骤三、控制边的坐标方位角的获取:
步骤301、重复步骤103,得到控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值A′0
步骤302、采用计算机根据公式获取控制边AB与高斯平面坐标系中X轴方向的夹角α0
步骤303、采用计算机根据公式得到陀螺全站仪2的常数Δ;
步骤304、采用计算机根据公式得到两置镜点的平均纬度φ;采用计算机根据公式得到控制边AB与控制边P1P2之间的子午线收敛角度差值δγ;其中,R表示地球半径,且R=6371km;
步骤305、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第一计算夹角α;
步骤四、盾构隧道内控制边坐标点的修正及隧道横向掘进方向获取:
步骤401、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第二计算夹角αp
步骤402、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向之间的夹角平均值αj
步骤403、采用计算机根据公式得到控制点P1和控制点P2之间的距离Dp
步骤404、采用计算机根据公式得到控制点P1的修正坐标P′1(X′P1,Y′P1),采用计算机根据公式得到控制点P2的修正坐标P′2(X′P2,Y′P2),将控制点P1的修正坐标和控制点P2的修正坐标连线得到修正后的隧道控制边P′1P′2,则修正后的隧道控制边P′1P′2为隧道横向掘进方向。
本实施例中,步骤103中采用陀螺全站仪2得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0,具体过程如下:
步骤1031、调节陀螺全站仪2盘左照准控制点B处的圆棱镜3,并记录第一盘左水平度盘读数αz1;调节陀螺全站仪2盘右照准控制点B处的圆棱镜3,并记作第一盘右水平度盘读数αy1;其中,陀螺全站仪2中目镜的中心与所述圆棱镜3的中心位于同一直线上;
步骤1032、重复步骤1031,记录第二盘左水平度盘读数αz2和第二盘右水平度盘读数αy2
步骤1033、重复步骤1031,记录第三盘左水平度盘读数αz3和第三盘右水平度盘读数αy3
步骤1034、采用计算机根据公式得到第一盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第一盘右水平度盘读数平均值
步骤1035、当时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
本实施例中,步骤203中采用陀螺全站仪2得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2,具体过程如下:
步骤2031、调节陀螺全站仪2盘左照准控制点P2处的圆棱镜3,并记录第四盘左水平度盘读数αz4;调节陀螺全站仪2盘右照准控制点P2处的圆棱镜3,并记作第四盘右水平度盘读数αy4;其中,陀螺全站仪2中目镜的中心与控制点P2处的圆棱镜3的中心位于同一直线上;
步骤2032、重复步骤2031,记录第五盘左水平度盘读数αz5和第五盘右水平度盘读数αy5
步骤2033、重复步骤2031,记录第六盘左水平度盘读数αz6和第六盘右水平度盘读数αy6
步骤2034、采用计算机根据公式得到第二盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第二盘右水平度盘读数平均值
步骤2035、当时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
如图2所示,本实施例中,当盾构隧道10内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道10底部时:采用三角支架架设陀螺全站仪2;
当盾构隧道10内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道10侧壁时:采用定位装置架设陀螺全站仪2和圆棱镜3;其中,所述定位装置包括圆形底座4、环形顶座5和多个连接于圆形底座4与环形顶座5之间的连接杆6,多个所述连接杆6均位于圆形底座4和环形顶座5的圆周边缘,所述圆形底座4中心设置有安装螺钉7,所述环形顶座5的圆周间隔设置多个定位螺母9,所述定位螺母9的一端伸入环形顶座5的内侧面,所述定位螺母9伸出环形顶座5外侧面的另一端设置有旋拧部8。
本实施例中,盾构隧道10内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道10底部时,则在盾构隧道10底部埋设两个十字钢钉分别作为控制点P1和控制点P2;
当盾构隧道10内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道10侧壁时,则在隧道盾构隧道10侧壁上安装两个强制归心托盘,且两个强制归心托盘上的测标分别作为控制点P1和控制点P2;
采用定位装置架设陀螺全站仪2和圆棱镜3的具体过程如下:
步骤A、在控制点P1架设定位装置,所述定位装置中的安装螺钉7安装在一个强制归心托盘上的测标处;
步骤B、将陀螺全站仪2的下部伸入一个定位装置内部,调节环形顶座5圆周上的旋拧部8,直至定位螺母9的一端和陀螺全站仪2的下部接触;其中,所述陀螺全站仪2的下部中心与控制点P1位于同一竖线上;
步骤C、在控制点P2架设圆棱镜3,圆棱镜3安装在另一个强制归心托盘上的测标处。
本实施例中,获取盘左水平度盘读数和盘右水平度盘读数,是为了消除照准部偏心差,视准轴误差和横轴误差的影响,从而可以消除水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响,提高了地面控制边和真北方向之间的方位角获取的准确性。
本实施例中,设置环形顶座5,是为了便于将陀螺全站仪2的下部伸入多个连接杆6围成的中空内部;另外,为了便于多个定位螺母9的穿设,实现对陀螺全站仪2的定位。
本实施例中,环形顶座5的圆周间隔设置多个定位螺母9,是为了通过旋拧部8调节定位螺母9的一端靠近或者远离陀螺全站仪2的下部外侧壁,从而调节陀螺全站仪2的下部位置,以使陀螺全站仪2的下部中心与与控制点P1位于同一竖线上,实现陀螺全站仪2的对中调节。
本实施例中,设置多个连接于圆形底座4与环形顶座5之间的连接杆6,一方面是为了对陀螺全站仪2进行保护,避免陀螺全站仪2在隧道内碰撞损害;另一方面,相邻两个连接杆6之间设置有间隙,是为了便于调节过程中便于调节者手部穿入,辅助调节。
本实施例中,因为盾构法施工的隧道须铺设临时轨道供运送管片、泥土等材料的电瓶车通过,且隧道底板时常被积水和淤泥淹没,为了使测量工作既方便使用又不影响施工车辆进出,隧道掘进期间,隧道内控制点有时布设在隧道侧壁上,且隧道侧壁上安装强制归心托盘,强制归心托盘上的测标分别作为控制点,这时,陀螺全站仪2无法直接架设在强制归心托盘上进行观测,必须重新在隧道下部管片上进行埋点,破坏管片质量。因此设置定位装置,对架设陀螺全站仪2进行定位安装。
本实施例中,设置定位装置,是为了确保陀螺全站仪对中与控制点的一致性,确保陀螺全站仪2的下部中心与控制点P1位于同一竖线上,从而保证了陀螺全站仪2测量的精度及稳定性,提供了陀螺全站仪2测量控制点的可操作性,并保障了陀螺全站仪2在强制归心托盘上的稳定性。
本实施例中,需要说明的是,强制归心托盘的结构,采用了申请日为2011年01月26日,申请号为CN201120026367.2的中国专利公开的一种盾构隧道内平面控制点强制归心托盘。
本实施例中,具体实施时,陀螺全站仪2可采用HGG05型陀螺全站仪。
本实施例中,由于陀螺定向方位角是直接从地面控制边的已知方位边上传递过来的,没有隧道内的延伸导线引起的误差累计,因此,陀螺定向方位角一方面可以用来检查隧道内的延伸导线测量是否有粗差;另一方面,可将陀螺方位角与导线法计算方位角取平均值,提高隧道内导线,尤其是靠近掌子面处的导线边精度。可以有效提高盾构隧道精度控制。
综上所述,本发明方法步骤简单,设计合理且实现方便,首先是地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取,之后获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角,再次控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值,然后利用地面控制边和真北方向之间的方位角、隧道内控制边和真北方向之间的方位角和控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值,获取控制边的坐标方位角,最后利用由陀螺定向测量坐标方位角对导线法计算的盾构隧道内延伸导线控制边进行修正,获取修正后的控制点坐标,采用修正后的隧道控制边为隧道横向掘进方向,减少盾构隧道内延伸导线方位角传递误差,大大提高了盾构隧道的横向精度,避免隧道偏差引起的安全事故。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、地面控制边和真北方向之间的方位角的一次获取:
步骤101、在盾构隧道入口车站主体(1)上方地面设置控制点A和控制点B,获取在高斯平面坐标系下控制点A的坐标(XA,YA)和控制点B的坐标(XB,YB);并将控制点A和控制点B连线记作控制边AB;
步骤102、在所述控制点A架设陀螺全站仪(2),在所述控制点B架设圆棱镜(3);并在陀螺全站仪(2)中输入控制点A的纬度值φA
步骤103、采用陀螺全站仪(2)得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
步骤二、获取隧道内控制边和真北方向之间的方位角:
步骤201、在盾构隧道(10)内设置控制点P1,在盾构隧道(10)的前进方向设置控制点P2,获取在高斯平面坐标系下控制点P1的坐标(XP1,YP1)和控制点P2的坐标(XP2,YP2);并将控制点P1和控制点P2连线记作控制边P1P2
步骤202、在所述控制点P1架设陀螺全站仪(2),在所述控制点P2架设圆棱镜(3);并在陀螺全站仪(2)中输入控制点P1的纬度值φp1
步骤203、采用陀螺全站仪(2)得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
步骤三、控制边的坐标方位角的获取:
步骤301、重复步骤103,得到控制边AB和真北方向之间的方位角的二次测量值A′0
步骤302、采用计算机根据公式获取控制边AB与高斯平面坐标系中X轴方向的夹角α0
步骤303、采用计算机根据公式得到陀螺全站仪(2)的常数Δ;
步骤304、采用计算机根据公式得到两置镜点的平均纬度φ;采用计算机根据公式得到控制边AB与控制边P1P2之间的子午线收敛角度差值δγ;其中,R表示地球半径,且R=6371km;
步骤305、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第一计算夹角α;
步骤四、盾构隧道内控制边坐标点的修正及隧道横向掘进方向获取:
步骤401、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向的第二计算夹角αp
步骤402、采用计算机根据公式得到控制边P1P2与高斯平面坐标系中X轴方向之间的夹角平均值αj
步骤403、采用计算机根据公式得到控制点P1和控制点P2之间的距离Dp
步骤404、采用计算机根据公式得到控制点P1的修正坐标P1′(X′P1,Y′P1),采用计算机根据公式得到控制点P2的修正坐标P′2(X′P2,Y′P2),将控制点P1的修正坐标和控制点P2的修正坐标连线得到修正后的隧道控制边P1′P′2,则修正后的隧道控制边P1′P′2为隧道横向掘进方向。
2.按照权利要求1所述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:步骤103中采用陀螺全站仪(2)得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0,具体过程如下:
步骤1031、调节陀螺全站仪(2)盘左照准控制点B处的圆棱镜(3),并记录第一盘左水平度盘读数αz1;调节陀螺全站仪(2)盘右照准控制点B处的圆棱镜(3),并记作第一盘右水平度盘读数αy1;其中,陀螺全站仪(2)中目镜的中心与所述圆棱镜(3)的中心位于同一直线上;
步骤1032、重复步骤1031,记录第二盘左水平度盘读数αz2和第二盘右水平度盘读数αy2
步骤1033、重复步骤1031,记录第三盘左水平度盘读数αz3和第三盘右水平度盘读数αy3
步骤1034、采用计算机根据公式得到第一盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第一盘右水平度盘读数平均值
步骤1035、当时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
时,采用计算机根据公式得到控制边AB和真北方向之间的方位角的一次测量值A0
3.按照权利要求1所述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:步骤203中采用陀螺全站仪(2)得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2,具体过程如下:
步骤2031、调节陀螺全站仪(2)盘左照准控制点P2处的圆棱镜(3),并记录第四盘左水平度盘读数αz4;调节陀螺全站仪(2)盘右照准控制点P2处的圆棱镜(3),并记作第四盘右水平度盘读数αy4;其中,陀螺全站仪(2)中目镜的中心与控制点P2处的圆棱镜(3)的中心位于同一直线上;
步骤2032、重复步骤2031,记录第五盘左水平度盘读数αz5和第五盘右水平度盘读数αy5
步骤2033、重复步骤2031,记录第六盘左水平度盘读数αz6和第六盘右水平度盘读数αy6
步骤2034、采用计算机根据公式得到第二盘左水平度盘读数平均值采用计算机根据公式得到第二盘右水平度盘读数平均值
步骤2035、当时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
时,采用计算机根据公式得到控制边P1P2和真北方向之间的方位角A2
4.按照权利要求1所述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:当盾构隧道(10)内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道(10)底部时:采用三角支架架设陀螺全站仪(2);
当盾构隧道(10)内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道(10)侧壁时:采用定位装置架设陀螺全站仪(2)和圆棱镜(3);其中,所述定位装置包括圆形底座(4)、环形顶座(5)和多个连接于圆形底座(4)与环形顶座(5)之间的连接杆(6),多个所述连接杆(6)位于圆形底座(4)和环形顶座(5)的圆周边缘,所述圆形底座(4)中心设置有安装螺钉(7),所述环形顶座(5)的圆周间隔设置多个定位螺母(9),所述定位螺母(9)的一端伸入环形顶座(5)的内侧面,所述定位螺母(9)伸出环形顶座(5)外侧面的另一端设置有旋拧部(8)。
5.按照权利要求4所述的一种盾构隧道横向精度控制方法,其特征在于:当盾构隧道(10)内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道(10)底部时,则在盾构隧道(10)底部埋设两个十字钢钉分别作为控制点P1和控制点P2;
当盾构隧道(10)内设置的控制点P1和控制点P2处于隧道盾构隧道(10)侧壁时,则在隧道盾构隧道(10)侧壁上安装两个强制归心托盘,且两个强制归心托盘上的测标分别作为控制点P1和控制点P2;
采用定位装置架设陀螺全站仪(2)和圆棱镜(3)的具体过程如下:
步骤A、在控制点P1架设定位装置,所述定位装置中的安装螺钉(7)安装在一个强制归心托盘上的测标处;
步骤B、将陀螺全站仪(2)的下部伸入一个定位装置内部,调节环形顶座(5)圆周上的旋拧部(8),直至定位螺母(9)的一端和陀螺全站仪(2)的下部接触;其中,所述陀螺全站仪(2)的下部中心与控制点P1位于同一竖线上;
步骤C、在控制点P2架设圆棱镜(3),圆棱镜(3)安装在另一个强制归心托盘上的测标处。
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