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地下导线陀螺方位边的布设方法


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加测陀螺方位边的要求

如果特长隧道设计的施工掘进面较少,贯通路线长度较长(例如单头掘进超过7km,四川锦屏水电工程辅助洞工程隧道,中铁二局单向掘进长度达到10km以上,地铁工程单向掘进长度超过1.5km),则宜在洞内导线中加测高精度陀螺方位边,以提高测量贯通精度和加强测量可靠性。单口掘进5km和10km左右时,可加测精度不低于3″的陀螺定向边,以检核洞内导线方位。加测高精度陀螺方位边以后可减少角度传递误差,起到检核与控制方位的作用。

另外,加测陀螺方位边也要考虑导线测量(角度)精度、衬砌预留的安全调整空间大小(加测陀螺方位边后会引起导线终点横向摆动)等因素综合确定加测陀螺方位边的位置、数量、精度,并进行技术设计。

 

陀螺方位边的最佳位置与精度增益情况

理论上,为使平差后导线终点横向误差最小,加测1条陀螺边的最佳位置在整个导线长度的70%处;加测2条陀螺方位边的最佳位置分别在导线的50%、85%处;加测3条陀螺方位边时,三条陀螺方位边的最佳位置为:第一条位于整个导线的40%处,第二条位于65%处,第三条位于90%处。

在导线的理论最佳位置加测1条陀螺方位边后,导线终点的点位横向误差可减小约40~50%,加测2条则可减小50%~70%。根据导线角度测量、陀螺方位测量的精度不同,平差后,导线终边加测陀螺方位的等边直伸导线终点的横向坐标精度可提高10~40%。

实用上,地下导线加测陀螺方位边的最佳位置,需要合理匹配导线测角精度和陀螺方位测量精度,测角精度越高要求的陀螺方位精度也越高,使陀螺方位测量满足能检核和控制导线方位的最小导线必要长度,同时满足平差处理后导线终点的摆动在允许范围内等要求。

 

陀螺方位边的布设方法

    特长隧道的地下导线,可根据导线测角精度、陀螺方位测量精度、导线边长度和根据衬砌施工预留中线调整量等参数条件,确定导线平差后端点摆动的极限值,控制导线加测陀螺方位的最大长度,综合导线最小必要长度,确定出加测陀螺方位的导线适宜长度;按导线角数量为5~15个、长度为4~7km分段布设;当导线长度特长,采用分段加测陀螺方位边的导线并逐段串联贯通的形式。

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