[发明专利]一种区间隧道贯通测量的方法

权利要求书

1.一种区间隧道贯通测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：隧道地面控制测量；

步骤11：地面平面控制测量，隧道地面平面控制网宜采用GPS技术一次性建立，GPS控制点应沿隧道贯通轴线的一侧或两侧布设，井口附近应至少布设2个点，控制点布设时应充分考虑多路径信号，控制点标志尽可能采用强制对中形式，控制网中的长边宜构成大地四边形或中点多边形，控制网由独立观测边构成一个或若干个闭合环或附合路线，且闭合环或附合路线中的边数不宜多于6条；

步骤12：地面GPS控制网基线测量，采用高精度GNSS数据处理软件进行结算，以IGS站作为起算点，并对其X、Y、Z坐标分别设置0.03m、0.03m、0.05m的约束量；统一IGS站和控制点观测数据的历元间隔为30s，将卫星截止高度角设置为15°；

步骤13：地面GPS基线向量网平差测量，进行三维无约束平差，检测隧道地面控制网的内符合精度以及可能存在的系统误差和粗差；

确定投影要素，隧道洞外GPS基线向量投影到二维平面实际上要经过由自然地球表面归化至参考椭球面(高程归化)，再由参考椭球面高斯投影转化至平面(投影转化)的过程；

建立一点一方向平差建立隧道独立坐标系；

步骤14：地上GPS控制网基准测量；

步骤15：地上GPS控制网引起的横向贯通误差计算，首先将WGS-84空间直角坐标的协因数阵转换成大地坐标的协因数阵，然后将大地坐标的协因数阵转换成高斯平面直角坐标的协因数阵，最后将高斯平面直角坐标的协因数阵转换成隧道独立坐标的协因数阵；

步骤2：平面联系测量，采用联系三角形法、竖直导线法、全站仪/投点仪或GPS/投点仪组合法、投点仪定向误差分析及两井定向法；

步骤3：地下控制测量；

步骤31：地下导线的陀螺仪定向测量；

步骤4：盾构位姿检测，盾构自动导向坐标系与盾构位姿检测坐标系之间存在大旋转角的问题，计算大旋转角空间直角坐标系，保证坐标转换的精度和可靠性。

步骤5：洞门中心实测误差。

2.根据权利要求1所述的一种区间隧道贯通测量的方法，其特征在于：所述地上GPS控制网基准测量采用基准转换，分为先框架后历元和先历元后框架两种模式。

3.根据权利要求1所述的一种区间隧道贯通测量的方法，其特征在于：所述步骤3的地下控制测量中还包括有指导线布设形式。

4.根据权利要求1所述的一种区间隧道贯通测量的方法，其特征在于：地所述步骤31中陀螺仪定向测量采用采用全站式陀螺仪，测定地下导线定向边坐标方位角的步骤如下：

(1)将全站式陀螺仪安置在地面已知点上，对中、整平，多测回精确测量已知边的陀螺方位角，得到多个仪器常数Δ₁、Δ₂、Δ₃…Δ_n，求其平均值；

(2)将全站式陀螺仪搬到地下，安置在待测导线点上，对中、整平，多测回精确测量定向边的陀螺方位角；

(3)将仪器重新搬回地面，在已知边上多测回精确测量出陀螺方位角，重新求得仪器常数Δ′₁、Δ′₂、Δ′₃…Δ′_n，求其平均值；

(4)根据在地面已知点上两次测得的仪器常数，求得仪器常数的平均值Δ，根据在地下定向边上测得的陀螺方位角，计算地下定向边的坐标方位角。