摘要:随着经济和各行各业的快速发展,人们对交通出行的要求越来越高,伴随着城市化进程不断推进,地铁交通逐渐成为各个城市发展的重要内容。城市轨道交通工程对方便市民出行,提高城市土地资源利用率、推动城市多元发展有至关重要的作用,因此社会各界对地铁工程设计建造质量有更高要求。工程测量作为地铁工程中至关重要的工作,需要利用先进成熟的理念和技术,来确保测量精确度和可靠性,因此针对联系测量这类先进技术手段进行研究非常有必要。
关键词:地铁工程;联系测量;全站仪
引言
近些年来,各大城市地铁建设工作遍地开花。在其发展过程中,控制测量贯穿着整个施工的全过程,且发挥着不可替代的重要作用。在地铁施工过程中,多数线路都位于地面以下,地下空间狭长,潮湿阴暗无自然光,环境差,空气密度不均,大气折光、旁折光对测量影响较大。地下线路对贯通误差要求严格,在施工过程中对于地下测量控制网的精度有较高的要求。联系测量定向质量的好坏,也是地铁施工的最重要的基本条件。
1地铁测量中的联系测量应用作用
大多数地下工程项目出于保障项目稳定性和质量需求,确保地面与地下拥有统一的坐标系、高程基准,都会用平硐、竖井以及斜井把地面坐标系、高程基准传递至地下。地铁项目的建设同样如此,车站盾构始发井建设完成后,第一时间将地面的坐标系统和高程基准传递至井下,这些数据成果会成为盾构机掘进过程中的关键参数。地铁施工作业中,联系测量数据成果限差是否达标、精准与否都会影响到隧道挖掘方向、工程质量安全。地铁施工中盾构机掘进的质量、进度都需要联系测量技术提供准确的数据支持。根据工作经验结论,联系测量精度对于成型隧道线型质量起到至关重要的作用。联系测量技术因其可以提供高精度的盾构机掘进指引参数,已成为地铁施工测量中关键和广泛的测量方法,推动着我国地铁测量技术不断进步和发展。正因如此联系测量技术的理论探讨与经验研究,这一过程具有十分重要的现实意义。
2地铁工程中平面联系测量方法主要分类
2.1仪器组合法
这里提到的仪器主要包括陀螺仪、铅垂仪和全站仪,该方法相对于联系三角法而言,优势在于可以适应施工场地面积较小的情况,比较适用于多种平面联系测量工作。目前,由这类仪器组合使用而实施的测量方法在很多地区的地铁工程中都有应用,其测量精度较高的同时工作强度也比较小。不过,因为该方法用到的都是高精密仪器,比较容易受到干扰,在使用的时候需要确保环境比较安静稳定。
2.2铅垂仪投点法
这种方法主要是在竖井上合适位置搭设平台,然后通过打孔和观测平台架设铅垂仪的方法,来向井下投点,同步进行定向测量。该方法可以直接测量地下坐标,省去了繁琐的控制点平差计算步骤。一般采用该方法进行测量时,投点精度偏差需要小于 3mm,所计算的定向边则须达到155m。该方法的局限性在于,必须要求测量现场有两个间距较大的竖井或孔洞,并且要求竖井之间的通视条件较好,所以不太适合埋深较大的工程。
2.3外业测量
采用联系三角形进行定向时,首先在井上、井下的钢丝上粘贴反射片,井上反射片的方向应朝向连接点 A,井下反射片的方向朝向连接点 A1,待悬吊钢丝稳定后,进行外业测量工作,此时外业测量工作可分为两步进行。(1)目前已有人研究出联系测量专用的小棱镜代替反射片进行观测使用,使用小角度观测时采用方向观测法观测六测回,测角中误差应在 ±1″之内。(2)联系三角形边长测量一般采用全站仪直接测距或检定过的钢尺进行丈量,每次应独立测量三测回,每测回三次读数,各测回距离较差应小于1毫米。且地上与地下丈量的钢丝间距较差应小于1毫米。
建议仪器测量距离时应重新架设仪器对中三次,每次对中时转动仪器基座120°后重新进行观测。测角、测距结束后,将全站仪架设在 BC 的延长线上,分别测量井上、井下钢丝 O 1 和 O 2 之间的距离 α、α 1 ;测量过程中应尽量采用两台同精度的全站仪,分别在井上和井下同时进行外业测量,具体测量方法如上所述。待井上、井下测量完成后,应重新调整钢丝的位置,进行第二次独立的外业测量,采用这种方法连续进行三次独立的联系三角形测量。若三次独立定向结果的较差不大于12”,方位角平均中误差不大于8”,则取三次结果的平均值作为次定向成果,否则应补测或重测。外业的测角观测每次独立测角测回数不少于6测回,测角中误差不大于2.5″ ;每次独立测距测回数不少于3测回,每测回不少于3次读数,各测回较差应不大于1毫米。井上、井下测量的钢丝间距较差应不大于1毫米。
2.4钢丝两井定向
可在车站两端或者已经贯通的两个车站或竖井间来布设,每侧至少布设一根钢丝,由地面联系近井导线将坐标数据传递至钢丝;在车站或隧道内,用附合无定向导线将两侧的钢丝连接起来,用迭代平差法求得隧道内导线点的精确坐标数据。这种方法适合于已经初步形成的车站,已经贯通的隧道所连接的车站或者施工竖井,不适合窄小空间。
2.5高程联系测量
该方法包括竖井高程传递测量和地面趋近水准测量,其中地面趋近水准测量附合在地面相邻城市二等水准点上,按照轨道交通二等水准测量技术要求施测。高程联系测量一般采用长钢尺导入法进行。首先应搭建挂尺架,在挂尺架上悬挂经检定过的钢尺至井下,并在下端挂一个与钢尺检定时拉力相同的重锤,井上和井下各安置一台水准仪,在确认钢尺悬挂稳定后,同时进行井上和井下的高程测量工作。
3注意事项
1)在进行竖井联系测量时应做到防止人员在竖井中通过影响钢丝的稳定性;关闭供风设备,保持隧道空气流动小以免钢丝晃动。保证投点用的架子与井盖的(井上投点用)保持一段距离,且不能触碰投点用的木板,并将木板钉设牢靠。2)受场地及环境的限制,较容易产生竖井联系测量误差,所以在实际工作开展中,须保持高度专注,选取最好的测量时机,并尽可能多测回的反复检核,以及在原有测量工作基础上的额外观测,以减少外部环境带来的误差。3)竖井联系测量对测量环境有一定的要求。在开测前须提早关闭隧洞内高压电源,并避开高压电磁场;3 小时内须停止爆破,并保持持续的隧道供风,排烟降温。
结语
综上所述,在当代社会经济飞速发展且城市化进程不断加快的大环境下,在多种工程设计和建设过程中,大量先进的技术理念和工具都得到了实际应用。随着当前各地区地铁工程建设规模不断扩大,质量要求不断提高,联系测量技术凭借着极高的精准性和广泛的适用性而深得重视。相关技术人员需要熟练掌握不同联系测量技术的技术原理和相关设备的操作方法,并且懂得结合工程实际情况进行灵活应用,进而给现代地铁工程建设做出重要贡献。
参考文献
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