一井定向.doc

§ 13-3 竖井联系测量在隧道施工中,除了通过开挖平洞、斜井以增加工作面外,还可以采用开挖竖井的方法来增加工作面,将整个隧道分成若干段,实行分段开挖。例如,城市地下铁道的建造,每个地下站都是一个大型竖井, 在站与站之间用盾构进行开挖, 并不受城市地面密集的建筑物和繁忙交通的影响。为了保证地下各方向的开挖面能准确贯通, 必须将地面控制网中的点位坐标、方位和高程, 通过竖井传递到地下, 使得各施工段在统一的坐标系中进行施工。这项工作称为竖井联系测量。联系测量的任务包括确定地下导线起算边的坐标方位角; 确定井下导线起算点的平面坐标 x 和y ;确定井下水准基点的高程 H。一、竖井高程传递经由竖井传递高程时, 过去一直采用悬挂钢尺的方法, 即在井上悬挂一根经过检定的钢尺(或钢丝), 尺零点下端挂一标准拉力的重锤, 如图 13-4 所示, 在地面、地下各安置一台水准仪, 同时读取钢尺读数和, 然后再读取地面、地下水准尺读数、, 由此可求得地下水准点 B 的高程: H =H + -[( - )+ Δ t+ Δk ]-( 13-2 ) 式中: H ——地面水准点 A 的高程; 、——地面、地下水准尺读数; 、——地面、地下钢尺读数Δt ——钢尺温度改正数, Δt=L(t-t ); Δk ——钢尺尺长改正数——钢尺膨胀系数,取 × 10 /℃; ——地面与地下平均温度; t ——钢尺检定时的温度; L=- 图 13-4 竖井高程传递(a) 图 13-5 竖井高程传递(b) 如果在井上装配一托架, 安装上光电测距仪, 使照准头向下直接瞄准井底的反光镜测出井深 Dh , 然后在井上、井下用两台水准仪, 同时分别测定井上水准点 A 与测距仪照准头转动中心的高差( - )、井下水准点 B 与反射镜转动中心的高差( - ),即可求得井下水准点 B 的高程 H ,如图 13 -5 所示。 H=H+(-)+(-)( 13-3 ) 式中 H 为井上水准点 A 的已知高程。用光电测距仪测井深的方法远比悬挂钢尺的方法快速、准确, 尤其是对于 50m 以上的深井测量,更显现出其优越性。二、一井定向在竖井联系测量工作中, 方位角传递是一项关键性工作, 主要有一井定向、两井定向、陀螺经纬仪定向等方法。在此仅介绍一井定向和两井定向。一井定向是通过竖井把平面坐标和方位角传递到井下, 通过一只竖井传递坐标和方位角的方法称为一井定向。其具体方法如下: 在井筒中自由悬挂两根弦丝线, 为使弦丝保持稳定以利观测, 其下端悬挂一重锤, 并浸入油桶中( 如图 13 - 6) ,这时 O与O,O与O 平面坐标相同, B、D 为井下控制点。图 13-6 一井定向 1 .一井定向应满足的条件图中三角形 AOO和BOO 称为连接三角形。为了提高定向的精度,在选择地面、地下连接点 A、B 时,应使连接三角形△AOO和△BOO 满足以下三个条件: (1 )点 C与A 及点 B与D 要彼此通视,且 CA 与 BD 的边长要大于 20m ; (2 )三角形的锐角β和β′要小于 2° ;构成最有利的延伸三角形; (3) b/a 与b′/a ′的值应大约等于 。 2 .一井定向的外业观测在A 点安置仪器测量出∠ CAO =ω,∠O AO =α,并丈量 a、b、c 三条边的边长。同样,在地下是在 B 点安置仪器