[发明专利]一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法

说明书

本发明涉及一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法。本发明所述的一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法，通过在区段末端设置高精度的陀螺定向边，利用高精度的陀螺定向边参与定向平差，高精度的陀螺定向边提高了方向精度，为联合平差提供了先决条件；选用高精度陀螺边参与定向平差，可以完成末端约束，使导线测量过程误差得以减小，提高精度。本发明所述的利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法，能够对隧道内导线点进行联合平差，根据平差结果指导隧道的继续开挖，提高隧道成型精度。

技术领域

本发明涉及隧道控制测量技术领域，特别是涉及一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法。

背景技术

目前，长大隧道控制测量均采用导线测量的方式，其对边长要求高，对控制网网型要求严格，必须在严格符合现行规范的要求下，才可能测量出满足隧道贯通的测量控制网成果。同时，必须采用多次复测，多次复测是在现有技术的前提下，隧道可以顺利贯通的必要措施。

因此，现有技术背景和条件下，测量隧道内控制网成为了施工的一个重点，也是一个难点。同时，若想平行导坑开横洞展开更多工作面时，面临短边控制长边的测量巨大难题。

发明内容

在此背景下，选用高精度陀螺边参与定向平差的方法，可以完成末端约束，使导线测量过程误差得以减小，提高精度。

基于此，本发明的目的在于，提供一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法，能够对隧道内导线点进行联合平差，根据平差结果指导隧道的继续开挖，提高隧道成型精度。

一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法，隧道自起始端至接收端分N个区段依次进行开挖，第t个区段开挖完成后的测量步骤如下：

S1、在第t个区段的始端和末端之间布置多个导线点，多个导线点之间形成闭合导线；定义洞外导线约束边为陀螺基准边，定义在第t个区段的末端的一条导线边为洞内陀螺定向边；采集并获取闭合导线上的各导线点和各导线边观测数据，进行导线网的独立平差；

S2、测量所述洞外陀螺基准边的陀螺方位角、所述洞内陀螺定向边的陀螺方位角；

S3、基于所述洞外陀螺基准边的陀螺方位角和坐标方位角，得到子午线收敛角；基于子午线收敛角与所述洞内陀螺定向边的陀螺方位角，得到带误差的所述洞内陀螺定向边的坐标方位角，评定所述洞内陀螺定向边的坐标方位角中误差；

S4、根据S1中的导线边的观测数据，以及S3中带误差的所述洞内陀螺定向边的坐标方位角，进行联合平差，得到第t个区段中各导线点的新坐标及各导线边的新坐标方位角；

S5、以第t个区段中各导线点的新坐标及各导线边的新坐标方位角为基础，指导第t+1区段的开挖和测量；

其中,N为大于1的整数，1≤t＜N。

本发明的隧道控制测量方法，通过在区段末端设置高精度的陀螺定向边，并利用高精度的陀螺定向边参与定向平差，高精度的陀螺定向边提高了方向精度，为联合平差提供了先决条件；选用高精度陀螺边参与定向平差，可以完成末端约束，使导线测量过程误差得以减小，提高精度；现有技术中，若平行导坑开横洞展开更多工作面时，面临短边控制长边的测量巨大难题，本发明的方法并为以短边小洞展开隧道掘进工作面，提供了可行的控制测量办法。本实发明提供的一种利用高精度陀螺边参与定向平差的隧道控制测量方法，通过区段末端的所述洞内陀螺定向边的陀螺方位角，能够对隧道区段内导线点进行联合平差，根据平差结果得到该区段中各个导线点的坐标，从而可以根据导线点的坐标指导隧道下一区段的开挖，避免隧道的轴线偏移量超出预设范围，提高隧道的成型精度。其中，与传统方法相比，步骤S3中带误差的所述洞内陀螺定向边的坐标方位角不再仅仅作为一个检核的坐标方位角，而是给定精度定权后参与闭合导线的导线边平差，联合平差中，采用导线测量和陀螺测量的坐标方位角联合平差，使导线端头产生角度约束，极大的提高了长大隧道控制网精度。