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市政工程地铁隧道贯通测量方法及技术

分别为 AC 261045'32'' 和 BD 259023'43''
A点高程为-121.931m,B点高程为92.225m,试计算贯通几何要素?
• 解:贯通巷道中线的方位角
AB
arctan
yB xB
yA xA
arctan
40.591 136.145
163023'54''
• 贯通巷道的水平长度
• (2) 从一水平井底车场中的起始导线边开始, 沿大巷和大下山测设导线到二水平,直到 一号井井简的下方,并在二水平标定出井 筒中心O3点,指示井简由下向上开凿。
• (3) 从一水平井底车场中的起始导线边开始, 沿大巷和辅助下山测设导线到达一号井岩 柱下方,标定出井简中心O2点,指示井简 由上向下掘进。
上段井筒 竖直投影
下段井筒
水平投影
图5-3 立井贯通偏差 图
5.1.3 贯通测量工作的步骤
• 贯通测量工作通常依照以下的工作步骤
• (1)调查了解待贯通巷道的实际情况,根据 贯通的容许偏差,选择合理的测量方案与 测量方法。对重要的贯通工程,要编制贯 通测量设计书,进行贯通测量误差预计, 以验证所选择的测量方案、测量仪器和方 法的合理性。关于贯通测量设计书的编制 及贯通测量误差预计见第十章。
• (4)根据掘进巷道的需要,及时延长巷道的 中线和腰线,定期进行检查测量和填图, 并按照测量结果及时调整中线和腰线。
• (5)巷道贯通之后,应立即测量出实际的贯 通偏差值,并将两端的导线连接起来,计 算各项闭合差。此外,还应对最后一段巷 道的中腰线进行调整。
• (6)重大贯通工程完成后,应对贯通测量工 作进行精度分析与精度评定,写出总结。
• 3.贯通测量方法
• 包括所采用的仪器、测量方法及其限差规 定。
• 4.贯通测量误差设计
• 绘制比例尺不小于1:2000的贯通测量设计 平面图,在图上绘出与工程有关的巷道和 地面及井下测量控制点,确定测量误差参 数,并进行误差预计。采用两倍的中误差 作为预计误差,预计误差不应超过规定的 容许偏差值。
• (4)在井下沿运输大巷测设导线,直到三号井的 井底车场出口P点。
• (5)根据三号井的井底车场设计的巷道布置图, 编制井底车场设计导线。
5.4.2 延深立井时的贯通


一水平
立 井
大下山
辅助下山 二水平
图5-7 立井延伸贯通图
就图5-7所示的立井延深贯通测量
来说,其主要测量工作包括;
• (1) 在一水平测出一号井井简底部在该水平 的实际中心O1点的坐标,而不能采用地面 井中的坐标,更不能采用原来的设计井中 坐标作为贯通的依据。因为井筒不可能完 全铅直而且有可能变形,而延深的井简是 要和一水平的一号井井简底部相接的。
H A)2
S
2 AB
HB HA
sin AB
S AB
cos AB
5.3 两井间巷道贯通测量
• 两井间的巷道贯通,是指在巷道贯通前不 能由井下的一条起算边向贯通巷道的两端 敷设井下导线,只能在两井间通过地面连 测、联系测量,再在井下布设导线至待贯 通巷道两端的贯通。为保证两井之间巷道 的正确贯通,两井的测量数据必须采用统 一的坐标系统。
• 5、贯通测量中应注意的问题和应采取的相 应措施
5.2 一井内巷道贯通测量
• 由井下一条导线起算边开始,能够敷设井 下导线到达贯通巷道两瑞的,均属于一井 内的巷道贯道。不论何种贯通,均需事先 求算出贯通巷道中心线的坐标方位角、腰 线的倾角(坡度)、贯通距离和巷道两端点处 的指向角等要素,这些要素统称为贯通测 量的几何要素,它们是标定巷道中、腰线 所必需的数据,需要正确计算。
5.4 竖(立)井贯通测量
竖(立)井贯通有两种最常见的情况,一种是从地 面及井下相向开凿的竖井贯通;另一种是延深竖 井时的贯通。下面分别加以介绍。
井一 号 立




井底车场 P
运输大巷 O
图5-6 立井相向开凿图
5.4.1 从地面和井下相向开凿的立井贯通
• 如图5-6所示,在距离主、副井较远处的井 田边界附近要新开凿一号立井,并决定采 用相向开凿方式贯通。一方面从地面向下 开凿,另一方面同时由原运输大巷继续向 三号井方向掘进,开凿完三号立井的井底 车场后,在井底车场巷道中标定出三号井 筒的中心位置,由此位置以小断面向上开 凿反井,待与上部贯通后,再按设计的全 断面刷大成井,当然也可以全断面相向贯 通,但这样会对贯通精度要求更高,从而 增大测量的工作量和难度。
• 计算贯通巷道的斜长(实际贯通长度)
LAB
(H B
H A)2
S
2 AB
HB HA
sin AB
S AB
cos AB
• [例5-1] 如图5-4,为贯通巷道AB,在上、 下平巷及一号上山内布设经纬仪导线,设 已求得A、B两点坐标为(395293.580, 78284.723)和(395157.435, 78325.314),且AC、BD边的坐标方位角
SAB (xB xA)2 (yB yA)2 -136.1452 40.5912 142.067m
• 贯通巷道的斜长
LAB
(HB
HA)2
S
2 AB
145.140m
贯通巷道的坡度
i
tan AB
HB HA S AB
0.2091
A、B点处的指向角分别为
A CAB AB AC 268038'22''
,即可在上平巷中标定出二号下
山的开切点A。
• ③计算AB间的平距
S AB (xB xA )2 ( yB yA )2
• ④计算A点处的指向角
A 11AB AB A11
• ⑤计算AB的坡度
i
tan AB
HB HA S AB
• ⑥计算贯通巷道的斜长(实际贯通长度)
LAB
(H B
y A y11 (xA x11 ) tan1112 yA yB (xA xB ) tan 2B
• 联立解此方程式,可得P点平面坐标(xA, yA)。
• 为了检核,可再求算A点到12点的平距SA-12
并检查是否满足S11-A + SA-12 = S11-12 ,有了
S 和S 11-A
A-12
• (2)依据选定的测量方案和方法,进行施测 和计算,每一施测和计算环节,均须有独 立可靠的检核,并要将施测的实际测量精 度与原设计书中要求的精度进行比较。若 发现实测精度低于设计中所要求的精度时, 应当分析其原因,并采取提高实测精度的 相应措施,返工重测。
• (3)根据有关数据计算贯通巷道的标定几何 要素,并实地标定巷道的中线和腰线。
B DBA BA BD 84000' '11''
根据以上计算数据,便可以在待贯通巷道两 端A、B两点处分别标定巷道掘进的中、腰 线,指使巷道向前掘进。
5.2.2 一井内的单向贯通及开切位置的确定
8
9
10
11
A
12
上平巷


号 下


7


下平巷
B
6
5
4
3
2
1
图5-5 一井内单向贯通
• ①计算A点的平面坐标xA及yA,可列出11-12 边和A-B边两条直线的方程式:
市政工程地铁隧道贯通 测量方法及技术
5.1 概 述
• 5.1.1 贯通测量的概念和方法 • 所谓贯通测量,就是采用两个或多个相向
或同向掘进的工作面,同时掘进同一巷道, 使其按照设计要求在预定地点正确接通而 进行的测量工作。
• 巷道贯通常用形式有如下三种(图5-1):
1)两个工作面相向掘进,叫做相向贯通,见图5-1(a);
• (1)对巷道贯通的结果作出最后的评定; • (2)用实际数据检查测量工作的成果,从而验证贯
通测量误差预计的正确程度,以丰富贯通测量的 理论和经验; • (3)通过贯通后的连测,可使两端原来没有形成闭 合或附合条件的井下测量控制网有了可靠的检核, 并可以进行平差和精度评定,以确定实测的精度; • (4)作为巷道中腰线最后调整的依据。
• 这时的测量工作内容简述如下:
• (1)进行地面连测,建立主、副井和三号井的近 井点。地面连测方案可视两井间的距离、地形情 况以及矿上现有仪器设备条件而定。
• (2)以一号立井的近井点为依据,实地标出井简 中心(井中)的位置,指示井简由地面向下开凿。
• (3)通过主副井进行联系测量,确定井下导线起 始边的坐标方位角及起始点的坐标。
2) 从巷道的一端向另一端的指定地点掘进,叫做单 向贯通,见图5-1(b);
3) 两个工作面同向掘进,叫做同向贯通或追随贯通, 见图5-1(c)。
( a )相双向贯通
( b )单向贯通
图5-1 巷道贯通的形式
( c )同向贯通
贯通测量工作中一般应当遵循下列原则:
• (1)要在确定测量方案和测量方法时,保证 贯通所必须的精度,既不能因精度过低而 使巷道不能正确贯通,也不能因盲目追求 过高精度而增加测量工作量和成本。
• 两井间巷道贯通一般包含以下几个步骤:
1、两井间的地面连测
两井间地面连测的目的是为了确定两井近井点 的坐标和高程。地面连测的方式可以采用导线 测量、三角网插点或GPS测量,同时进行相应 的水准测量。
2、两井分别进行联系测量
对两井分别进行联系测量的目的是为了将地面 的坐标、方位和高程传递到井下去,以确定井 下导线起始边的方位角以及井下定向基点的平
面坐标和高程。
3、井下导线测量和高程测量
井下导线测量和高程测量从由地面传递到井下 的井下基准点和起始边开始。
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