[发明专利]一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法

说明书

本发明属于隧道测量技术领域，公开一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，隧道分N个区段依次开挖，第t个区段开挖完成后的测量步骤为：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。该测量方法能够对隧道内导线点进行校核，并根据校核结果指导隧道下一个区段的开挖，提高隧道成型精度。

技术领域

本发明涉及隧道测量技术领域，尤其涉及一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法。

背景技术

隧道通过盾构机从起始端开挖至接收端贯通形成，在开挖过程中，隧道的精确贯通是至关重要的，其直接影响隧道的施工质量，尤其穿山、越江等超长距离的隧道对贯通精度要求更高，而隧道在掘进过程中的测量是保证隧道轴线精确度的重要保证。

目前大多数是在隧道内布设测量控制点进行多测回支导线线路测量，由起始端已知坐标的起始点出发，通过依次在各控制点上利用精密测量仪器进行观测，测定连接相邻控制点的各导线边的长度以及各转折角值，然后根据起始点(已知坐标)的起算数据，经平差计算等数据处理后推算得出各控制点的工程坐标，缺点在于：隧道越长，其累计误差越大，对于超长距离隧道，该测量方法无法满足隧道成型精度要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，能够对隧道内控制点进行校核，提高隧道成型精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法，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。

作为本发明提供的基于支导线和陀螺定向的隧道测量方法的优选方案，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。