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竖井联系测量人民交通一、竖井联系测量的任务在隧道施工中，常用竖井在隧道中间增加掘进工作面，从多面同时掘进，可以缩短贯通段的长度，提高施工进度。
这时，为了保证相向开挖面能正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下去，这些传递工作称为竖井联系测量。
其中坐标和方向的传递，称为竖井定向测量。
通过定向测量，使地下平面控制网与地面上有统一的坐标系统。
而通过高程传递则使地下高程系统获得与地面统一的起算数据。
按照地下控制网与地面上联系的形式不同，定向的测量方法可分为下列四种：1.经过一个竖井定向(简称一井定向)；2.经过两个竖井定向(简称两井定向)；3.经过横洞(平坑)与斜井的定向；4.应用陀螺经纬仪定向。
竖井的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。
这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向和高程引入地下，故称几何定向。
平峒的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。
这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向和高程引入地下。
由于平峒隧道有进口和出口，导线和水准线路可从隧道两端引进，大大缩短贯通长度。
其作业方法与地面控制测量相同。
斜井的联系测量方法与平峒基本相同。
不同处是隧道坡度较大，导线测量要注意坡度的影响。
另外，斜井大部分为单头掘进，从洞口引进的导线均为支导线，要加强检核，以防止联系测量出现错误。
由于陀螺仪技术的飞速发展，在导航和测量工作中已被广泛应用。
陀螺仪重量轻、体积小、精度高、使用方便，在隧道联系测量工作中，不失为一种经济、快速、影响小的现代化定向仪器。
高程联系测量是将地面高程引入地下，又称导入高程。
显而易见，为使地下隧道(巷道)贯通，地上、地下的控制点必须在同一个坐标系统和高程系统。
地下工程与地面工程的相对位置也必须正确无误；地下建(构)筑物的相对关系，也必须精确。
如此种种，说明联系测量是非常重要的。
几何定向几何定向分一井定向和两井定向。
1两井定向---无定向附合导线计算2任务名称：3当矿区有两个立井，且两井之间在定向水平上有巷道相通并能进行测量时，4就要采用两井定向。
5任务描述：6两井定向就是在两井筒中各挂一根垂球线（见图），通过地面和井下导线将它7们连接起来，从而把地面坐标系统中的平面坐标和方向传递到井下。
8两井定向的外业测量与一井定向9类似。
也包括投点、地面和井下连接10测量，只是两井定向时每个井筒只悬11挂一根钢丝，这使投点工作更为方便12且缩短了占用井筒的时间。
同时，两13井定向与一井定向相比，两钢丝间的14距离大大增加，使投向误差明显减小。
这是两井定向的最大优点。
15由于两井定向时，两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来。
因此，16在连接测量时必须测出井上、井下导线各边的边长及其连接水平角，在内业计17算时必须采用假定坐标系。
18两井定向的数学公式及计算方法19两井定向是在两个井筒内各投下一个点，它们的坐标是通过地面连接导线测20设后计算出来的。
而到了井下，它们之间是不能通视的，这样井下连接导线A′21—1—2—3—4—B′就形成一条定向符合导线。
具体计算如下：1）根据地面连接测量的成果，按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A 、22B 的平面坐标（x A ，y A ）、（x B ，y B ）。
232）计算两钢丝点A 、B 的连线在地面坐标系统中的方位角和边长： 24tan y y x x αB A AB B A -=- 22AB D x y =∆±∆ 253）以井下导线起始边A ′1为x ′轴，A 点为坐标原点建立假定坐标系，计算26井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标，设B ′点的假定坐标为（x B ′，27 y B ′）。
28 4）计算AB 连线在假定坐标系中的方位角αAB ′''''arctan '''B A B AB B A B y y y x x x α-==- 295）计算井下起始边在地面坐标系统系统中的方位角'1'AB AB αααA =- 306）然后根据'1αA 和A 点的地面坐标计算出井下导线各点在地面坐标系统中的31坐标和方位角，最后算得悬线垂线B 的坐标。
1工程概况昆山地铁S1线为两站两区间,其中,顺帆路站至金沙江路站区间设计起讫里程:YDK22+050.950~YDK23+153.454,右线隧道全长1102.504m ,左线隧道全长1103.014m ;区间左右线总长2205.518m 。
区间线路经黄浦江中路、侧穿中环东路高架桩基后沿前进东路向东到达金沙江路站,左、右线均设置一段半径R =2000m 的平面曲线,线间距为14m ,采用盾构法施工。
区间连接顺帆路站、金沙江路站,均为地下两层岛式车站,隧道纵断面采用“V ”字坡布置,平面坐标系统采用昆山轨道交通工程独立坐标系,坐标测量按GB/T 50308—2017《城市轨道交通工程测量规范》中GPS 控制测量精度实施,依据精密星历平差成果。
中央子午线经度为东经120°45′,椭球长半轴长度a =6378245m ,椭球扁率琢=1/298.3。
2联系三角形定向测量采用联系三角形进行竖井联系测量导线传递时,在竖井桁架上悬挂两根钢丝,并在钢丝底部系上重锤固定于盛有阻尼液的桶内,待其静止后,根据地面上控制点测定两垂线的坐标,计算出两垂线连线的坐标方位角,作为井下洞内导线测算的已知数据[1]。
【基金项目】中铁二十局科技研发项目（YT1801SD02B ）【作者简介】陈骞（1987~），男，云南彝良人，工程师，从事工程测量与控制测量研究。
昆山地铁两井定向联系测量及贯通误差分析Measurement and Error Analysis of Directional ConnectionBetween Two Wells of Kunshan Metro陈骞（中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏苏州215151）CHEN Qian(The First Engineering Co.Ltd.of China Railway 20th Bureau Group,Suzhou 215151,China)【摘要】在地铁隧道施工中，常通过井上井下联系测量将地面控制网中的坐标、方位角及高程传递到井下，使地铁在施工建设阶段的测量工作在同一坐标系统中进行。
两井定向---无定向附合导线计算任务名称：当矿区有两个立井，且两井之间在定向水平上有巷道相通并能进行测量时，就要采用两井定向。
任务描述：两井定向就是在两井筒中各挂一根垂球线（见图），通过地面和井下导线将它们连接起来，从而把地面坐标系统中的平面坐标和方向传递到井下。
两井定向的外业测量与一井定向类似。
也包括投点、地面和井下连接测量，只是两井定向时每个井筒只悬挂一根钢丝，这使投点工作更为方便且缩短了占用井筒的时间。
同时，两井定向与一井定向相比，两钢丝间的距离大大增加，使投向误差明显减小。
这是两井定向的最大优点。
由于两井定向时，两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来。
因此，在连接测量时必须测出井上、井下导线各边的边长及其连接水平角，在内业计算时必须采用假定坐标系。
两井定向的数学公式及计算方法两井定向是在两个井筒内各投下一个点，它们的坐标是通过地面连接导线测设后计算出来的。
而到了井下，它们之间是不能通视的，这样井下连接导线A ′—1—2—3—4—B ′就形成一条定向符合导线。
具体计算如下：1）根据地面连接测量的成果，按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A 、B 的平面坐标（x A ，y A ）、（x B ，y B ）。
2）计算两钢丝点A 、B 的连线在地面坐标系统中的方位角和边长： tan y y x x αB A AB B A-=- 22AB D x y =∆±∆ 3）以井下导线起始边A ′1为x ′轴，A 点为坐标原点建立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标，设B ′点的假定坐标为（x B ′，y B ′）。
4）计算AB 连线在假定坐标系中的方位角αAB ′''''arctan '''B A B AB B A By y y x x x α-==- 5）计算井下起始边在地面坐标系统系统中的方位角'1'AB AB αααA =-6）然后根据'1αA 和A 点的地面坐标计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位角，最后算得悬线垂线B 的坐标。
第十六讲两井定向与导入标高当一个矿井有两个立井，且在定向水平有巷道相通时，应首先考虑两井定向。
如图所示，在两个立井中各挂一根锤球线，然后在地面和井下定向水平用导线测量的方法把两锤球线连两井定向原理图接。
同一井定向一样，两井定向的全部工作包括投点、连接和内业计算。
1.投点投点的方法与一井定向相同，只是每个井筒悬挂一根钢丝，投点工作比一井定向简单，而且占用井筒时间短。
2.连接地面上由近井点D向两锤球线敷设经纬仪导线D-I-A和D-I-II-B，测定A、B点位置。
井下连接则通过导线测量将定向水平的两锤球线连接起来。
3.内业计算由于每个井筒内只投一个点，不能直接推算井下导线边的方位角。
因此，首先采用假定坐标系统，然后经过换算求得与地面坐标系统一致的方位角。
（1）根据地面导线计算A 、B 点坐标，通过坐标反算原理求出两锤球线连线在地面坐标系统中的方位角、边长； ABAB A B A B AB x y x x y y ∆∆=--=αtan 22cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B ABy x x x y y S ∆+∆=-=-=αα（2）建立井下假定坐标系统，计算在定向水平上两锤球线连线的假定方位角、边长。
通常为了计算方便，假定A -1边为x ′轴方向，与A -1垂直方向为y ′轴，A 点为坐标原点，即"'1'00000 =A α ，0'=A x ， 0'=A y计算井下连接导线各点假定坐标，直至锤线B 的假定坐标 B x ' 和 B y ' 。
再通过反算公式计算AB 的假定方位角及其边长：AB A B A B AB x y x x y y '''''''tan =--=α2'2''''''''cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B AB y x x x y y S∆+∆=-=-=αα 理论上讲，AB S 和 AB S ' 应相等。
