一种隧道净空收敛测量方法技术

本发明专利技术所述的隧道净空收敛测量方法，应用于隧道支护结构或周围岩土体偏移情况下的隧道结构收敛位移测量与计算，以达到有效解决岩土体发生偏移后准确测量与计算的目的，实现满足隧道净空收敛测量的高精度要求。隧道净空收敛测量方法将全站仪架设于观测点，使用全站仪测得全站仪至左侧净空收敛点距离a1和全站仪至右侧净空收敛点距离a2、后视点

【技术实现步骤摘要】
一种隧道净空收敛测量方法


[0001]本专利技术涉及一种新型隧道收敛位移测量的方法，属于岩土施工与隧道工程领域。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，城市地下工程建设受地表构筑物的限制，地下隧道工程越来越多地采用盾构法施工方式。盾构施工后需要采用管片拼装进行支撑，以保证隧道断面具备标准的坚固和稳定性能。
[0003]隧道管片竖向、水平位移监测是盾构法施工时的重要监测项目，隧道内部净空尺寸的变化被称为收敛位移，隧道净空收敛测量作为判断隧道支护结构稳定性的方法被广泛采用。目前，工程建设过程中隧道净空收敛监测主要采用全站仪进行监测。
[0004]然而，在隧道施工过程中，隧道支护结构或周围岩土体会发生偏移，导致布设于隧道支护结构或周围岩土体上的净空收敛点发生偏移。尤其是盾构隧道施工过程中，隧道支护结构由管片结构拼接而成，盾构管片因浆液凝固、受到周边水土压力不均匀等原因会发生管片移位，当前的全站仪通过测量间隔单位时间内布设于盾构管片两侧的净空收敛点的距离差来得到净空收敛值。管片发生移位后，导致布设于盾构管片上的净空收敛点发生偏移，导致全站仪测得净空收敛值与实际存在误差。当隧道支护结构或周围岩土体会发生偏移后，现有的测量方法难以满足隧道净空收敛测量的高精度要求。
[0005]有鉴于此，特提出本专利申请。

技术实现思路

[0006]本申请所述的隧道净空收敛测量方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出应用于隧道支护结构或周围岩土体偏移情况下的隧道结构收敛位移测量与计算方法，从而达到有效解决岩土体发生偏移后准确测量与计算的目的，实现满足隧道净空收敛测量的高精度要求。
[0007]为实现上述设计目的，所述隧道净空收敛测量方法，是将全站仪架设于观测点，使用全站仪测得全站仪至左侧净空收敛点距离a1和全站仪至右侧净空收敛点距离a2、后视点
‑
全站仪目镜
‑
左侧净空收敛点夹角α1、后视点
‑
全站仪目镜
‑
右侧净空收敛点的夹角α2；使用激光测距仪测得全站仪高度c、观测点至左侧净空收敛点距离b1、观测点至左侧净空收敛点距离b2；通过观测得到竖向与水平修正后的净空收敛值l，修正后净空收敛值l减去净空收敛初始值l0，即为隧道净空收敛累计变化量；其中，初始净空收敛值l0为初始净空收敛左侧值l
10
与初始净空收敛右侧值l
20
之和，计算公式如下，
[0008][0009]修正后净空收敛左侧值l1与修正后净空收敛右侧值l2加和为所述修正后净空收敛值l；
[0010][0011]进一步地，在布设时，左侧净空收敛点、右侧净空收敛点与观测点布设在同一平面上；后视点与观测点之间的连线，垂直于观测点与左侧净空收敛点、右侧净空收敛点所在的平面。
[0012]进一步地，所述左侧净空收敛点与右侧净空收敛点布设时，在所述盾构管片上贴反光片。
[0013]进一步地，测点布设完成后，将所述三角架架设于观测点，所述全站仪安装于三角架之上；所述棱镜架设于后视点，全站仪进行测量与采集初始值。
[0014]进一步地，运用全站仪校核初始状态下，所述初始后视点
‑
观测点
‑
左净空收敛点的角度μ0是否为90
°
，校核初始后视点
‑
观测点
‑
右净空收敛点的角度ν0是否为90
°
；若μ0≠90
°
或ν0≠90
°
，则重新检查左侧净空收敛点、右侧净空收敛点与观测点布设是否在同一平面上，后视点与观测点连线是否垂直于观测点与左侧净空收敛点、右侧净空收敛点所在平面，对于上述布设位置进行调整并重新测量，直至μ0＝90
°
或ν0＝90
°
。
[0015]如上所述，本申请隧道净空收敛测量方法具有的优点是，针对管片移位后导致净空收敛点发生偏移的现象，基于本申请提出的方法步骤和计算原理，能够克服全站仪测得的净空收敛值与实际值存在的误差影响，隧道净空收敛测量结果精确度显著地提高。而且，测量与计算过程难度均较低，现场测量装置易于布设、受环境影响较小，相应地降低学习难度。
附图说明
[0016]现结合以下附图进一步地说明本申请；
[0017]图1为本申请所述隧道净空收敛测量方法的现场测量装置布设示意图；
[0018]图2为测量布设点的示意图；
[0019]图3为如图1和图2所示净空收敛测量过程中数据竖向修正示意图；
[0020]图4为如图1和图2所示净空收敛测量过程中数据水平修正示意图；
[0021]在上述附图中，1、盾构管片；2、后视点；3、观测点；4、左侧净空收敛点；5、右侧净空收敛点；6、棱镜；7、三角架；8、全站仪；
[0022]a1、全站仪至左侧净空收敛点距离；a2、全站仪至右侧净空收敛点距离；b1、观测点至左侧净空收敛点距离；b2、观测点至左侧净空收敛点距离；c、全站仪高度；α1、后视点
‑
全站仪目镜
‑
左侧净空收敛点夹角；α2、后视点
‑
全站仪目镜
‑
右侧净空收敛点夹角；A、观测点点号；B、全站仪目镜所在点；C、左侧净空收敛点点号；D、右侧净空收敛点点号；l
z1
、左侧净空收敛点高度；l
z2
、右侧净空收敛点高度；P1、左侧净空收敛点竖向修正后点号；Q1、右侧净空收敛点竖向修正后点号；P0、左侧净空收敛点初始位置点号；Q0、右侧净空收敛点初始位置点号；O、全站仪目镜所在点于P1P0Q1Q0平面投影点；H、后视点于P1P0Q1Q0平面投影点；μ0、初始后视点
‑
观测点
‑
左净空收敛点的角度；ν0、初始后视点
‑
观测点
‑
右净空收敛点的角度；μ1、后视
点
‑
观测点
‑
左净空收敛点的角度；ν1、后视点
‑
观测点
‑
右净空收敛点的角度；l
OP1
、a1竖向修正后长度；l
OQ1
、a2竖向修正后长度；l1、修正后净空收敛左侧值；l2、修正后净空收敛右侧值；l、修正后净空收敛值。
具体实施方式
[0023]为更进一步地阐述本申请为达成预定设计目的所采取的技术手段，现结合附图提出以下较为优选的实施方案。
[0024]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0025]如图1所示，本申请所述的隧道净空收敛测量方法，是将全站仪架8设于观测点3，使用全站仪8测得全站仪至左侧净空收敛点距离a1和全站仪至右侧净空收敛点距离a2、后视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道净空收敛测量方法，其特征在于：将全站仪架设于观测点，使用全站仪测得全站仪至左侧净空收敛点距离a1和全站仪至右侧净空收敛点距离a2、后视点
‑
全站仪目镜
‑
左侧净空收敛点夹角α1、后视点
‑
全站仪目镜
‑
右侧净空收敛点的夹角α2；使用激光测距仪测得全站仪高度c、观测点至左侧净空收敛点距离b1、观测点至左侧净空收敛点距离b2；通过观测得到竖向与水平修正后的净空收敛值l，修正后净空收敛值l减去净空收敛初始值l0，即为隧道净空收敛累计变化量；其中，初始净空收敛值l0为下初始净空收敛左侧值l
10
与初始净空收敛右侧值l
20
之和，计算公式如下，修正后净空收敛左侧值l1与修正后净空收敛右侧值l2加和为所述修正后净空收敛值l；2.根据权利要求1所述的隧道净空收敛测量方法，其特征在于：在布设时，左侧净空收敛点、右侧净空收敛点与观测点布设在同一平面上；后视点与观测点之间的连线，垂直于观测点与左侧净空收敛点、右侧净空收敛点所在的平面。3.根据权利要求2所述的隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学哲，杨东仁，刘一丹，张欢，姚瑶，黄习习，苏秀婷，彭华东，臧国强，杜琪，
申请(专利权)人：青岛海大建科岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：