[发明专利]用于科学实验盾构隧道内高精度控制测量方法

说明书

本发明涉及一种用于科学实验盾构隧道内高精度控制测量方法，其步骤：1)隧道内布设闭合导线点位，点位均设置强制对中装置，每4点构成一组闭合网形；2)利用传递至地下隧道工作井内的测量控制点位作为起算数据，并与隧道内布设的点位构成第一组闭合导线；3)外业观测结束，内业数据处理采用数据平差软件进行处理，形成数据成果及精度评定报告；4)隧道内每次向前增加两点时，新增两点与上一组网形中的中间两点形成新的一组闭合网形。本发明通过在隧道内某一区域内将误差进行有效控制，从而有效控制测量误差的累计，闭合网形组间形成的检核点和检核边构成有效的检核条件，能大幅度有效提高隧道内控制测量的精度。

技术领域

本发明涉及一种盾构隧道内控制测量技术领域，具体是一种用于科学实验盾构隧道内高精度控制测量方法。

背景技术

随着测绘技术及测绘装备的快速发展，人们对盾构法隧道施工精度要求不断提高，由其在部分用于科学实验的隧道项目中，对施工测量精度要求极高。因而如何精确控制隧道开挖方向，确保盾构掘进机高精度贯通且使成型隧道轴线偏差同时满足高精度要求。

盾构法隧道施工测量，主要分为地面平面测量、地面高程测量、井上井下联系测量、地下控制测量。高程测量无论时地面高程测量、还是井上井下高程联系测量，以及地下高程控制测量。高程控制测量可以利用高精度电子水准仪进行二等水准高程传递测量，能够满足设计及规范要求。相对高程控制测量，平面控制测量难度要大的多。在平面控制测量中，地面平面控制测量随着GNSS的普及，以及观测环境相对较好，完全能够满足高精度的要求；井上井下平面联系测量，现阶段的传统测量方法也能够满足相关要求；而地下隧道内的控制测量成为了隧道高精度控制的关键环节。

地下隧道内的控制测量，是随着盾构掘进机不断向前顶进，逐步形成的一个过程。随着地下隧道不断的延伸，测量累计误差随着导线不断的延长而不断的增大。由于隧道没有贯通之前，沿成型隧道向前布设的导线没有高精度的检核条件，测量累计误差难以得到良好的控制，无法满足高精度的要求。

发明内容

本发明为有效解决上述盾构隧道内控制测量累计误差的问题，提供一种用于科学实验盾构隧道内高精度控制测量的方法，该方法具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点。通过盾构隧道内布设多组闭合导线，在一组闭合网形内将误差进行有效控制，大大的削弱测量误差的累计，从而有效的提高隧道内导线点的精度，确保高精度的要求。对提高工程质量具有积极的意义。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种用于科学实验盾构隧道内高精度控制测量方法，包括如下步骤：

1)隧道内布设闭合导线点位，点位均设置强制对中装置，每4点构成一组类平行四边形闭合网形,且点位间相对关系接近平行四边形；隧道内埋设的点位距离成型隧道管壁距离大于0.5m；

2)利用传递至地下隧道工作井内的测量控制点位作为起算数据，并与隧道内布设的点位构成第一组闭合导线；全站仪架设于一个井下控制点位上作为测站点，另一个井下控制点作为后视方向，前视依次瞄准第1个未知点位、第2个未知点位、第3个未知点位、以及后视方向的点位，完成上半测回的角度、距离观测；全站仪完成倒镜，依次瞄准后视方向的点位、第3个未知点位、第2个未知点位、以及第1个未知点位，完成下半测回的角度、距离的观测，上、下两个半测回形成一个测回的观测数据，完成一组闭合网形的观测；

3)外业观测结束，内业数据处理采用数据平差软件，进行严密平差处理，形成数据成果及精度评定报告；

4)隧道内每次向前增加两点时，新增两点与上一组网形中的中间两点形成新的一组闭合网形；新的一组闭合网形点位间相对位置关系要求与步骤1)相同，新的一组闭合网形观测方法与步骤2)相同；起算点位利用上一组网形中的点位，但必须使用与隧道前进方向一致的点位；相邻的两组闭合网形，在空间关系上形成具有两个公共点和两条公共边的结构，两个公共点位中，其中一个点位为起算点，另一个为检核点；两条公共边中，其中一条边为起算边，另一条为检核边；检核点和检核边用于对两组网形的精度进行评定。