[发明专利]一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法

权利要求书

1.一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，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依次布置多个导线点，相邻导线点之间形成支导线，定义末端的最后一条支导线为陀螺边；

S2、获取第t个区段内每条支导线的坐标方位角α；

S3、测量陀螺边的陀螺方位角β_陀螺边；

S4、基于陀螺方位角β_陀螺边获取每条支导线的修正坐标方位角γ；

S5、基于修正坐标方位角γ获取导线点的坐标；

S6、以导线点的坐标为基础指导第t+1个区段的开挖；

其中，N为大于1的正整数，1≤t＜N。

2.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，在步骤S4中，若支导线为陀螺边，则修正坐标方位角γ的计算公式为：

γ_陀螺边＝xα_陀螺边+yβ_陀螺边；

其中，x+y＝1，且y≥x；

α_陀螺边为陀螺边的坐标方位角，β_陀螺边为陀螺边的陀螺方位角；

若支导线为非陀螺边，则修正坐标方位角γ的计算公式为：

γ_非＝α_非+y(β_陀螺边-α_陀螺边)/M；

其中，M为第t个区段内支导线的总条数；

α_非为非陀螺边的坐标方位角。

3.根据权利要求2所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，y值随t值的增加而增大。

4.根据权利要求3所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，设定N＝4，则，在第1个区段内y＝1/2，在第2个区段内y＝2/3，在第3个区段内y＝3/4。

5.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，在测量第t+1个区段内支导线的坐标方位角α时，以第t个区段内陀螺边的修正坐标方位角为基准。

6.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，在步骤S2中，支导线的坐标方位角α采用常规全站仪测量得出，测量时进行多余测量，以进行校核。

7.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，在步骤S3中，通过陀螺全站仪观测陀螺边的陀螺方位角β_陀螺边。

8.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，第1个区段的起始端设置有与隧道内部连通的竖井，所述竖井的井壁上设置有至少一个导线点。

9.根据权利要求1所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，隧道开挖之前，在地面上选取平面控制点A1、A2、A3以及A4，A1、A2、A3以及A4之间两两相互通视，A1、A2、A3以及A4的坐标通过GPS定位系统获取，基于A1、A2、A3以及A4的坐标和修正坐标方位角γ以获取导线点的坐标。

10.根据权利要求9所述的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，其特征在于，平面控制点A1、A2、A3以及A4均采用强制对中观测墩的形式设置。