地铁施工测量论文(一井定向)
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一井定向在地铁隧道竖井联系测量中的应用摘要:我国正处于一个飞速发展的时期,各中大型城市都在发展自己的地铁线路,在城市地铁建设中,为了能够准确定位,引导地下隧道工程前进的方位,常采用联系测量法,而常用的有一井定向和二井定向,本文从一井定向作业法,并从计算的角度分了一井定向的数据处理,以及对一井定向的测量方式进行简单介绍,并从连接三角形法对称以及不对称的情况下和提高地下定向边精度就如何提高联系测量的精度进行了探讨。
以期对我国地铁施工项目中的更为精准高效的施工提供一定参考和帮助。
关键词:一井定向地铁隧道竖井联系测量引言地下空间作业没有直接的参照基准,需要将地面的已知坐标、方位及高程传递到地下,称之为竖井联系测量,通过这种传递方式可以将地面以及井下的坐标置于统一的坐标系下,从而为地铁隧道施工提供精确的指引,从而保证后续的隧道施工能够精准贯通。
竖井联系测量分为平面联系测量和高程联系测量。
本文在前人实践的基础上对一井竖井联系测量的作业方法以及数据处理的简单介绍,随后对如何提高联系测量精度进行了探究,从而为后续地铁隧道竖井联系测量工作提高作业精度提供帮助。
1.平面联系测量常用的地铁隧道联系测量办法中,平面联系测量包括导线直传、一井定向、二井定向和陀螺经纬仪定向,本文则介绍一井定向法。
1.1一井定向法一井定向法是指在一个工作竖井内进行定向测量,其主要工作包括投点和连接。
所谓投点,就是在竖井内自由悬挂两根或三根钢丝,当采用三根钢丝可以构成两个联系三角形,达到检核条件并可提高一井定向测量的精度。
连接是指的是从井上的一个近井点测量钢丝的角度以及距离等数据,正式施工时架设悬挂的钢丝已知其方位角和坐标,根据已知的计算方式可以计算出地下最初地下施工边的坐标和方位角,而这种计算方式就是连接三角形法。
1.2一井定向作业方法(1)于地面井口附近布点。
在隧道竖井的附近布置一个参考点,称之为近井点,近井点要能够与地面精密导线点之间能够通视,构成附和导线或导线网。
联系测量中矿井的一井定向【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作,其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。
一井定向的重点是进行投点和作摆动观测,另外,在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。
【关键词】联系测量;定向;投点;连接三角形1 平面联系测量及一井定向简介在采矿工程中,较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下,从而统一地上、井下平面坐标系统,以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产,该项工作称为平面联系测量。
平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值,并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。
在平面联系测量中,坐标方位角传递的误差是主要的,因此又把它称为矿井定向。
矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种,而几何定向又分为一井定向和两井定向。
在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中,其中前两种定向较为简单,而在竖井几何定向中,又以一井定向较复杂且常见。
本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结,并结合实例分析对其加以说明,以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。
2 一井定向的基本原理2.1 钢丝投点及外业施测过程进行一井定向时,在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线(如图1),投点时利用绞车盘住钢丝向下放,并使用信号圈检查钢丝垂直度,钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。
挂上垂球后的钢丝呈摆动状态,为了确定其投点位置,在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架,然后作摆动观测。
根据井下条件,安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪,并在其垂直方向分别放两个直尺,由于钢丝摆动,用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数,连续取13个读数,取其左右平均值,作为钢丝铅垂状态的位置读数。
同法进行两次,当较差不大于1mm时,取其平均值作为最终值。
Development and Innovation | 发展与创新 |·257·2020年第14期作者简介:田洪雷,男,工程师,研究方向:地铁工程测量及变形监测等。
一井定向三丝法在地铁联系测量中的应用田洪雷(济南质安工程检测有限公司,山东 济南 250000)摘 要:一井定向作为地铁施工中联系测量的常用手段,已得到了广泛应用。
地铁平面联系测量中一井定向常采用悬挂2根钢丝组成联系三角形的方式进行,但测量精度较低。
大量工程实践证明,悬挂3根钢丝组成双联系三角形的方式进行测量具有更高的精度。
文章结合济南地铁2号线任家庄站联系测量实例,详述在现场条件不好的情况下,采用三丝法进行平面联系测量的作业过程及计算方法。
关键词:一井定向;地铁施工;联系测量;联系三角形;三丝法中图分类号:U231+.1 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2020)14-0257-02 1 一井定向联系测量联系测量就是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道区间,使地上地下具有统一的坐标、高程系统,便于指导地铁隧道掘进施工。
联系测量工作是隧道控制测量最重要的工作环节之一,联系测量精度对后期隧道的贯通误差影响很大。
一井定向联系测量也被称为联系三角形法,即在一个井口吊2根钢丝挂10kg 重锤浸泡在阻尼液中,井上通过地上近井点与2根钢丝组成三角形,井下通过待测点与2根钢丝组成三角形。
由于钢丝是自由悬吊状态,可以认定2条钢丝的坐标和方位角在井上井下相同,利用2台全站仪同时观测井上井下的角度与距离,通过计算可以求出地下导线点的平面坐标和方位角。
2 近井点和联系三角形布置2.1 近井点布置近井点应布置在已知平面控制点的可视范围之内,并应尽可能缩短与钢丝间的距离。
为减小测绘仪器对中误差,地上近井点应布置成强制对中点,如现场条件不允许,则在近井点的观测过程中采用三联脚架法,尽可能减小误差传递。
近井点导线测量主要技术要求如表1所示,外业观测技术要求如表2所示。
城市地下工程定向测量及监测技术研究摘要:随着我国城市化水平的提高,城市道路交通拥堵现象越来越严重,制约了城市的发展,影响了城市居民生活质量的提高。
地铁工程不仅高效、安全、可靠、准时、方便、舒适,而且地面空间利用率低,对环境影响小,是城市公共交通的首选方式,是衡量城市现代化程度的重要标志。
为保证地铁施工及后期运营维护安全,有必要提高地铁工程施工测量精度,采用变形监测技术,提高地铁工程施工质量,确保安全高效运营。
关键词:城市地下工程;定向测量;监测技术近年来,随着城市化建设中地铁项目数量的增加和建设规模的扩大,人们在出行中对地铁交通的依赖度也在增加,这使得地铁运输中安全性和施工质量的重要性在交通运输行业逐步提高。
作为为地铁运输安全提供数据、信息保障和支持的重要因素,对其定向测量和监测技术等进行全面研究,并对其研究成果进行分析,对地铁运输安全稳定运行具有重要的现实意义。
本文重点阐述了城市地下工程定向测量及监测技术。
一、城市地下工程施工方法的选择1、明挖法。
明挖法是指挖开地面,从上向下开挖土石方至设计标高后,从基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是软土施工中最基本、最常用的施工方法。
据统计,当前明挖法修建的地下工程占软土工程的三分之二以上。
2、盖挖法。
在繁忙的城市地带修建地下车站时,往往占用道路,影响交通。
当地铁站位于主干道上,且交通不可中断,且需保证一定交通流量要求时,可选择盖挖法。
根据主体结构施工顺序,盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。
其特点是,在完成围护结构后,必须构造覆盖结构来承载行车和人流交通,并在其支护下完成基坑土方开挖及主体结构施工。
3、盾构法。
盾构或浅盾是软岩、土体中隧道施工的专用机具,用盾构机开挖隧道的方法称为盾构法。
盾构法修建地下隧道已有多年历史,它最早由法国工艺师发明,这项技术在国外已相当成熟。
在我国,特别是近一二十年来,盾构施工也取得了很大的发展,特别是在以上海为代表的华东地区,盾构施工技术越来越完善。
地铁车站中联系测量方法应用摘要:地铁已逐步成为城市交通的新形式,而联系测量技术的应用对我国现代化地铁建设行业的转型升级具有重要意义。
论文介绍一井定向、两井定向、平洞或斜井的几何定向、投向仪(投点仪)定向、明挖车站、区间直接观测定向和高程联系测量等常用联系测量方法的基本原理和技术要点,然后对其在地铁工程施工中的应用作了详细的阐述。
关键词:联系测量;一井定向;两井定向;几何定向;高程联系测量1工程概况嘉定山站是8号线起始第15站,车站位于南昌路与德丰路交汇路口处,沿南昌路道路自南北向布置。
车站主体结构总长220.2m,标准段宽20.01m,11m双层岛式站台车站,车站拱顶埋深12.6~19.8,依次为素填土、粉质粘土、强风化花岗样、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
车站附属结构包括4个出入口(B出入口为预留)、2组风道。
车站两端1号风井及2号风井兼做施工竖井,由风道进入主体施工,车站主体采用暗挖拱盖法施工,车站附属结构风道采用CRD法施工,风井采用倒挂井壁法施工。
地下交通网络,与普通的铁路相比,地下铁道无论是在工程结构的技术含量还是在施工精度方面都有特殊的、更高的要求。
而联系测量能对所测点位地面坐标的准确定位,在地铁建设中,能将地面信息与地下信息相结合,还能将图纸与实际相结合。
这决定了工程能否顺利进行,也决定了工程质量的优劣。
由于嘉定山车站整体位于地下,且地面道路高差较大,联系测量则更加重要。
图1嘉定山站平面图2联系测量原理将地面坐标系统和高程系统传递到地下,确定地下控制点、控制边,作为地下控制导线的起算数据,这一过程测量工作叫做联系测量。
将地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量,简称定向。
将地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量,简称导入高程。
3测量流程及操作要点3.1测量任务(1)确定地下起算边的坐标方位角;(2)确定地下起算点的平面坐标X和Y;(3)确定地下水准点的高程H。
前两项任务是通过平面联系测量定向来完成的;第三个任务是通过导入高程来完成的。
一井定向在竖井联系测量中的应用摘要本文介绍在竖井联系测量作业过程中采用一井定向方法进行方位角及坐标传递,说明基本操作步骤及计算方法,结合实际情况,阐述三角形联系方法及注意事项。
关键词一井定向联系三角形投点方位角1概述在隧道施工时,经常利用竖井增加作业面,从多面进行隧道施工,提高隧道施工进度。
为了保证施工过程中隧道正确贯通,需要将地面控制网点的坐标、方位角及其高程经由施工竖井传递至地下。
通常对于这项工作我们称之为竖井定向联系测量。
基本原理就是在竖井悬挂两根钢丝,钢丝一端固定在井口上方,另一端系有重锤自由悬挂至井底,利用两根钢丝将地面坐标及方位角传递至井下连接点位,使得地面坐标系与地下坐标系一致;同时利用钢尺将地面高程传递至地下点位高程,确保地面地下高程系统一致。
(如图1)2定向测量工作为了确保定向工作的准确,同时增加检核条件,现就某工程项目采用悬挂三根钢丝的方法进行说明(如图2)。
(1) 布设近井点。
在竖井附近布设平面近井点J01-1,该点与地面精密导线点JM2相互通视,近井点J01-1按照精密导线进行施测,最短边不小于50米,并与地面精密导线组合成附合导线;采用强制对中装置,减少对中误差对竖井上下方位角传递的影响。
(2) 悬挂钢丝在竖井内悬挂三根钢丝至井底。
选择直径0.3mm的钢丝。
悬挂钢丝的过程中在钢丝的合适位置粘贴3-4个反射片,各反射片粘贴时有一定的旋转角度,保证在钢丝静止时总有一面反射片面朝向仪器方向。
在井底处,钢丝下端悬挂10kg 左右重锤,并将重锤置于防止钢丝摆动的阻尼液中,保持钢丝处于静止状态。
(3) 测量距离采用1s级及以上精度的全站仪实测地面近井点J01-1到三根钢丝的距离a、b井下近井点C′到三根钢丝间的距离a′、b1′、b2’;同时利用全站仪的对边测量功能分别测量井上及井下三根钢丝间的距离c1、c2/c1、从‘’值。
测回间的距离较差<1mm。
(4) 测量角度实测C/C′点与两根钢丝间夹角γ/γ′。
莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及精度研究何小照摘要:文章主要介绍了运用高精度全站仪(Leica TS30)进行竖井三角形法联系测量以及使用清华三维软件NASEW V3.0对测量数据的处理和相关精度的评定;并从地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、地下精密导线测量等方面,论证了提高地下工程施工精度和施工质量的新途径。
关键词:竖井;联系三角形;测量;新技术;精度研究Shaft contact triangulation application of new technologies and accuracy of orientation surveyof Guanhui inter-city rail transit projectHe xiao zhaoAbstract: This paper describes the use of high-precision total station (Leica TS30) for contact measurement of shaft triangle method and the use of three-dimensional software NASEW V3.0 Tsinghua measurement accuracy of data processing and related assessment; and measurement accuracy from the underground railway engineering design principles and requirements for directional measurement, GPS control network measurement, precision ground wire measurement, etc., demonstrated improved accuracy of underground construction and construction quality of new ways.Keywords: shaft; contact triangle; measurement; new technologies; accuracy of一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的,它不仅要保证隧道和线路贯通,而且要满足线路定线和放样的精度要求。
地铁施工测量论文(一井定向)
莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及精度研究
莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技
术的应用及精度研究
何小照
摘要:文章主要介绍了运用高精度全站仪(Leica TS30)进行竖井三角形法联系测量以及使用清华三维软件NASEW V3.0对测量数据的处理和相关精度的评定;并从地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、地下精密导线测量等方面,论证了提高地下工程施工精度和施工质量的新途径。
关键词:竖井;联系三角形;测量;新技术;精度研究
Shaft contact triangulation application of new technologies and accuracy of orientation survey of Guanhui inter-city rail transit project
He xiao zhao
Abstract: This paper describes the use of high-precision total station (Leica TS30) for contact measurement of shaft triangle method and the use of three-dimensional software NASEW V3.0 Tsinghua measurement accuracy of data processing and related
assessment; and measurement accuracy from the underground railway engineering design principles and requirements
for directional measurement, GPS control work measurement, precision ground wire measurement, etc., demonstrated improved accuracy of underground construction and construction quality of new ways. Keywords: shaft;
contact triangle; measurement; new technologies; accuracy of
一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求
地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工
方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的,
它不仅要保证隧道和线路贯通,而且要满足线路定线和放样的精
度要求。
地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通,因此在地下铁道
工程测量精度设计中,合理地规定隧道贯通误差及其允许值,是
地下铁道测量的一项重要研究任务。
目前在地下铁道测量中使用
的测量贯通误差要求,大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》,它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。
该指标应用在主要采用盾构
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莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及
精度研究
和喷锚构筑法进行隧道施工的地下铁道中,广泛应用于城市地铁,是否科学值得商榷。
一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量(安全空隙)和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定,当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。
如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm,则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。
地铁给定的高程安全裕量比较大,一般为70—100mm,因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差,很容易满足贯通误差设计要求,但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求,高程贯通测量误差确定为±25mm。
同样采用不等精度分配方法,将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节:
其中:地面高程控制测量中误差:±12mm 高程传递测量中误差:±8mm 地下高程测量中误差:±12mm 则高程贯通测量中误差mh为:mh=±18.8mm<±25mm 二、联系三角形法定向测量
联系三角形法是一种传统的竖井联系测量方法。
联系三角形法导线布设方式如图3所示。
1、作业实施(1)导线布设
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精度研究
导线布设情况如图3。
垂线1、垂线2是通过竖井绞车及导向滑轮悬挂并吊有垂锤的高强钢丝,钢丝直径为0.5mm,并将垂锤放在机油或者阻尼液中,以减小垂锤的晃动而带来测量误差。
Z、A 为已知的地面导线点,B、G为待求的井下导线点,井下、井上三角形布设时应满足下列要求:
①、垂线边距a、a′应尽量布置长些;
②、 e、f、e′、f′角度应尽量小,最大不应大于1°;
③、 b/a、b′/a′'之比值应尽量小,最大值不应大于1.5。
(2)、三角形测量
①、测量e、f、e′、f′角度;②、测量b、c、b′、c′边长。
(3)、坐标计算
计算软件:坐标的平差计算使用清华三维NASEW v3.0进行平差。
此软件界面如下:
2、三角形联系法测量的技术要求
(1)、定向联系测量定向原理:测量仪器是全站仪+反射片,在整个施工过程中,坐标传递4次。
井上、井下联系三角形满足下列要求:
①、两悬吊钢丝间距处不小于5m。
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精度研究
②、定向角f,f′应小于1°。
③、 b/a及b′/a′的比值小于1.5倍。
(2)、联系三角形边长测量,每次独立测量3测回,每测回往返3次读数,各测回较差在地上小于0.5mm,在地下小于
1.0mm。
地上与地下测量同一边的较差小于2mm。
角度观测用2″级以上全站仪按方向观测法观测4测回,测角中误差在±4″之内。
各测回测定的地下起始边方位角较差不大于20″,方位角平均值中误差应在±12″之内。
联系三角形一次定向独立进行3测回,每测回后,变动2个吊锤位置重新进行定向测量,共有3套不同的完整观测数据。
3、联系三角形法测量的特点
联系三角形法是一种传统的竖井几何联系测量方法,存在设备笨重、工序繁多、工作时间长、劳动强度大等不足,与其他方法相比已显得比较落后。
只是在不具备其他方法作业条件的情况下,可采用此法进行竖井联系测量。
三、实例计算例:在莞惠城际进行了一井定向联系测量的实验,在地面上模拟竖井联系测量,所做的地下导线长度分别为40m、80m,首先根据地面导线测量出M80和M40的坐标,然后用联系三角形一井定向的方法测量出M80和M40的坐标,将两组数据分别计算出结果进行比较。
仪器:Leica TS30全站仪,其标称精度为:测距
0.6mm+1ppm、测角0.5″,棱镜组四套。
图例如下:
图中s1、s2为控制点,M40、M80分别为40m和80m的导线
点,J2、Y2为两根带垂球并贴有反射片的钢丝,按照联系三角形
法进行测量。
原始数据如下:
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莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及
精度研究
数据平差结果:
-- NASEW V3.0 -- ** 控制网概况 **
1. 本成果为按[ 平面 ]网处理的[ 平差 ]成果数据库为: bakbak.txt
2. 控制网中:
方向方位平距 XY点待定 7 0
7 5 固定 0 0 0 2 特类
0 0 0 0 3. 平差前后基本观测量中误差情况: 观测值平差前平差后方向误差: 0.000180
0.000030 固定误差: 0.00100 0.00017 比例误差PPM: 0.00 0.00 4. 控制网中最大误差情况: 最大点位误
差 = 0.00060米最大点间误差 = 0.00052米
5。