[发明专利]提高隧道横向贯通精度的测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及用于隧道施工的测量方法，特别涉及一种能够提高隧道横向贯通精度的测量方法。

背景技术：

隧道横向的精确贯通对各种隧道工程都是至关重要的，其直接影响工程的质量，尤其是穿山越江隧道对贯通精度要求更高。影响横向贯通精度的因素有很多，其中隧道测量是重要的影响因素之一。导线测量是隧道洞内测量常用的一种方法，其由已知坐标的起始点出发，通过依次在各控制点上利用精密的全站仪进行观测，测定连接相邻控制点的各导线边的长度和各转折角值，然后根据起始点的起算数据，经平差计算等数据处理后推算得出各控制点的工程坐标。传统的洞内导线测量受隧道条件的限制属于支导线布设，其各导线边的方位是通过多次角度测量传递的，所以角度观测误差会不断积累，这必然导致后续控制点的导线方位产生较大的误差，因此，目前的洞内导线测量具有角度测量结果逐次传导而引起误差不断积累的缺陷，从而导致横向贯通误差随导线在测区内的延伸而不断增加，形成了降低隧道横向贯通精度的重大因素。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有洞内导线测量具有的角度误差不断积累的缺陷，提供一种提高隧道横向贯通精度的测量方法，在传统的洞内导线测量过程中，增加陀螺经纬仪对导线边方位角的测定，并将该值加入到数据处理中，明显提高各控制点的工程坐标精度，从而达到提高隧道横向贯通精度的目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种提高隧道横向贯通精度的测量方法，基于洞内导线测量，该导线测量通过依次在各控制点上利用全站仪测定各导线边的长度和各转折角值，经数据处理后得出各控制点的工程坐标，其特征在于：在部分控制点上利用陀螺经纬仪增加测定导线边的方位角，并用以在数据处理中得到各控制点的工程坐标。

本发明所述的提高隧道横向贯通精度的测量方法在洞内导线测量的操作过程中增加下列测量操作步骤：

(1)选择测量点：根据导线测角的精度和陀螺经纬仪的观测精度确定增加方位角测定的控制点作为测量点；

(2)实测前准备：在测量点上选择合适的观测墩架设陀螺经纬仪，并使陀螺经纬仪的温度与环境气温一致，在测量开始前和过程中停止能产生震动的施工作业；

(3)测定测量点上导线边的方位角：首先根据测量点的近似纬度用陀螺经纬仪寻北，然后用全站仪照准取得方位角测量结果；

(4)数据处理：利用上述方位角测量结果按下式计算该测量点上导线边的方位角值，并用以推算得出各控制点的工程坐标：

A＝γ+β+Z+R+δ_ik，

其中，A方位角值，

γ子午线收敛角，

β常数、仪器校准值，子午线方向与陀螺经纬仪寻北方向的夹角，

Z常数、全站仪零方向与陀螺经纬仪寻北方向间的夹角，即全站仪度盘零点与陀螺经纬仪的自转轴之间的角度差值，

R全站仪目标点读数平均值，

δ_ik地面观测值改化到高斯投影平面上的改化数。

上述步骤(1)中所述的测量点应满足下述要求：加测的方位边较长，通视条件良好、成像清晰、无旁折光影响；所述步骤(3)中，陀螺经纬仪寻北的次数为多次，各次寻北之间相隔一定时间以待陀螺经纬仪完全冷却，每次寻北经过四个过程：步进寻北、测定吊带零位、预定向、精确定北；陀螺经纬仪各次寻北结果的最大值与最小值的差不得大于12″，否则重新测定。

与现有技术不同的是，本发明所述的提高隧道横向贯通精度的测量方法在传统的洞内导线测量的操作过程中，在一些适当的控制点上利用陀螺经纬仪增加对导线边方位角的测定，并且将该观测值用在数据处理中以得到各控制点的工程坐标。由于陀螺经纬仪测定方位角是根据地球自转来获得观测结果的，因此定向精度较高，而且各次的测量结果相互间保持独立，误差不具有累计性，避免了现有洞内导线测量角度误差不断积累导致控制点工程坐标定位精度低的缺陷，从而提高了隧道横向贯通的精度。

附图说明：

图1为本发明的工作流程图。

图2为方位角示意图。

图3为采用传统方法的测量误差示意图。

图4为采用本发明所述方法的测量误差示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。