特长隧道独立施工控制网的建立方法
【专利摘要】本发明涉及一种特长隧道独立施工控制网的建立方法。隧道工程施工开挖的测量误差不可避免地存在，导致隧道相向开挖存在贯通误差，直接影响隧道的准确贯通。本发明通过建立隧道进、出口以及辅助坑道洞口控制点，采用高精度的测量仪器，把隧道进、出口以及辅助坑道洞口的全部控制点纳入到一个整体网中去观测，通过建立隧道独立施工平面坐标系、高程系的方法进行数据处理，获得隧道独立控制网平面、高程控制点的成果。本发明可以很好地解决特长隧道独立施工控制网建立一系列问题，保证隧道与线路线位的一致性，保证隧道施工测量精度，指导特长隧道快速、准确开挖，同时控制特长隧道贯通误差，保证隧道准确贯通，保障隧道施工建设质量。
【专利说明】特长隧道独立施工控制网的建立方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道施工【技术领域】，具体涉及一种特长隧道独立施工控制网的建立方法。
【背景技术】
[0002]特长隧道施工方案要么是从隧道进、出口两端洞口相向开挖，要么是从隧道进口、出口开挖，同时从隧道各个辅助坑道洞口开始，深入到线路中线位置后，再沿线路中线相向开挖，也就是目前普遍采用的“长隧短打”的施工方案。无论哪种施工方案，其隧道贯通误差均是评估隧道施工建设质量的一个重要指标。为了控制隧道贯通误差，确保隧道准确贯通，应建立高精度的隧道独立施工控制网，包括平面控制网和高程控制网。对于采用相向开挖以及“长隧短打”施工方案的特长隧道，通过建立隧道进、出口以及各个辅助坑道洞口控制点，采用高精度的测量仪器，把隧道进、出口以及各个辅助坑道洞口的全部控制点纳入到一个整体网中去观测，通过建立隧道独立施工平面坐标系、高程系的方法进行数据处理，获得隧道独立控制网平面、高程控制点成果。隧道施工就是在统一的坐标、高程基准下，采用精度互相匹配的平面、高程控制点来进行测量导向，从而保证了隧道施工测量的精度，确保特长隧道各个开挖面之间准确贯通。
[0003]随着科学技术的发展和进步，目前铁路、公路等特长隧道工程已越来越多，为特长隧道建立独立施工控制网，指导特长隧道快速、准确开挖，同时控制特长隧道贯通误差，保证隧道准确贯通，保障隧道施工建设质量，是十分必要和重要的事情。特长隧道独立施工控制网的建立方法对于铁路、公路等特长隧道工程的施工具有广泛的借鉴意义和重要的参考价值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种能有效保证特长隧道准确贯通的特长隧道独立施工控制网的建立方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:隧道独立坐标系的建立:
Cl)隧道独立平面坐标系的建立:
以隧道洞内线路设计平均高程面为坐标投影的基准面，以隧道工程中心中央子午线经线作为坐标投影的中央子午线，以隧道左线进口切(中)线上的洞口投点为坐标起算点，坐标起算点与同一切(中)线上的另一洞口投点的连线为X轴，过坐标起算点、垂直于X轴为Y轴；
(2)隧道独立高程系的建立:
采用与线路定测高程系一致的高程系；步骤二:隧道控制测量精度等级的确定:
(1)隧道平面控制测量精度等级的确定:
根据隧道长度和隧道横向贯通中误差限值，按式(I)估算联测边方位角的精度，由此选定控制网平面控制测量精度等级；
【权利要求】
1.特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于: 由以下步骤实现: 步骤一:隧道独立坐标系的建立: (1)隧道独立平面坐标系的建立: 以隧道洞内线路设计平均高程面为坐标投影的基准面，以隧道工程中心中央子午线经线作为坐标投影的中央子午线，以隧道左线进口切(中)线上的洞口投点为坐标起算点，坐标起算点与同一切(中)线上的另一洞口投点的连线为X轴，过坐标起算点、垂直于X轴为Y轴； (2)隧道独立高程系的建立: 采用与线路定测高程系一致的高程系； 步骤二:隧道控制测量精度等级的确定: (O隧道平面控制测量精度等级的确定: 根据隧道长度和隧道横向贯通中误差限值，按式(I)估算联测边方位角的精度，由此选定控制网平面控制测量精度等级；
2.根据权利要求1所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于: 步骤三的(I)中，隧道各部分子网图形如下: (1)隧道进口子控制网: 由一个大地四边形组成，布设GPS控制点4个，洞口投点2个； (2)隧道辅助坑道子控制网: 由一个三角形组成； (3)隧道出口子控制网: 由一个大地四边形组成，布设GPS控制点4个，洞口投点2个； 进出口联系网采用长边方式，坐标原点与X轴向点为GPS基线矢量直接边，并具有四等以上高程，采用水准联测方式得到。
3.根据权利要求1或2所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于: 步骤三中，平面控制网通过GPS卫星定位测量静态相对定位技术建立，采用高精度双频GPS接收机进行观测,其标称精度< 5mm+lppm,同步观测接收机数> 3台； 高程控制网采用二等水准测量的方法，采用高精度数字水准仪，其标称精度应优于1 mm/kmη
4.根据权利要求3所述的特长隧道独立施工控制网的建立方法，其特征在于: 步骤四(I)中，隧道进、出口设置的洞口投点均设置在左线中线上，直线隧道进出口各设置2个洞口投点，曲线隧道洞身长直线两端分别设置2个中线投点；洞口投点应采用全站仪极坐标法以施工放样的精度要求进行测设。
【文档编号】E21D9/14GK103541738SQ201310448494
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】王争鸣, 付宏平, 刘为民, 陈光金, 黄超, 李伟 申请人:中铁第一勘察设计院集团有限公司