洞外与洞内联系测量(主要为竖井联系测量)

ZH
A
2.2 曲线隧道进洞关系计算
JD(E)
J
B 1 2 C
E

E 投点
进口
D
O
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
2.2.1 投点在圆曲线隧道进洞关系计算
第一步
由A、B、C、D四点坐标重新计算曲线转向角 J
J CD AB
第二步 由A、B、C三点坐标计算交点坐标 （1）由A、B、C三点坐标反算 1和dBC
DKA=DK11+656.256 进洞关系计算 第一步
由A、B、C、D四点坐标重新计算曲线转向角 J
J 2803030
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第二步 由A、B、C三点坐标计算交点坐标
JD(5000,5000)
第三步 推算隧道施工里程
T 583.2057 L 1145.1286 JKJD JK12 256 .2560
进口
D
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第一步
由A、B、C、D四点坐标重新计算曲线转向角 J
J CD AB
第二步 由A、B、C三点坐标计算交点坐标 （1）由A、B、C三点坐标反算 1和dBC
1
BC
BC dBC ( X B XC )2 (YB YC )2
1 AD AB 2 DE DA
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2.1 直线隧道进洞关系计算
（3）隧道进洞方向确定
方法一

B
1
] A
E

2
[ D
置镜在A点后视B点安置水平读盘度数为 000000
当水平读盘度数为时，1 即为隧道开挖方向。
置镜在D点后视E点安置水平读盘度数为 000000
m cos AB (R P) cos( AB K msin AB (R P) sin( AB K
900 900 )
)
曲线右偏时：k=1，曲线左偏时：K=-1
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第五步
求测设E点数据
(1)求 dEE
EA 20101454.2
置镜在E点后视A点安置水平读盘度数为 20101454.2
当水平读盘度数为 2205646.25 时 ，即为隧道开
(4)由A点施工里程求ZH点施工里程
JKZH JK JD T
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第四步 推算ZH点和圆心O坐标
X ZH X JD T cos( AB 180 ) YZH YJD T sin( AB 180 )

X0 Y0

X ZH YZH
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
曲线隧道在进行洞外控制测量时,通常在切线方 向上选择两个控制点,如A、B和、C、D,对于洞门投点 E如能纳入到控制网中最好，如不能按照插点方法获 取其坐标。
曲线隧道进洞关系计算通常按如下两种情况考虑 （1）投点在圆曲线上 （2）投点在缓和曲线上
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dEE ( X 0 X E )2 (Y0 YE ) R dEE 0, E点在曲线内侧，否则在 曲线外侧
(2)求 （以E点在曲线内侧为例）
0E EA
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
(3)测设 E 置镜在E点后视A点安置水平读盘度数为 000000
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第四步 推算ZH点坐标
X ZH X JD T cos( AB 180 )
YZH YJD T sin( AB 180 )
第五步
计算测设的 E 数据
在定测时E点在线路的中线上是有里程的为DKE， 由于重新计算转向角，曲线长度发生了变化，E点已不在 中线上。缓和曲线进洞关系计算通常根据E点定测里程选 择在洞口附近选择一个里程整桩号点 E
当水平读盘度数为360 2 时即为隧道开挖方向。
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2.1 直线隧道进洞关系计算
方法二
（1）置镜A后视B点在开挖
面上任测一点P的坐标
（2）求P点到线路中线距离d
Pd
d yp yA
x
d
P●
A△ A
B

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2.1 直线隧道进洞关系计算
（3）隧道开挖方向在施工面上投影的确定 如d大于0说明P点在线路的右侧，则从P点向左移动 距离d即为隧道中线的投点，也是隧道开挖方向。 如d小于0说明P点在线路的左侧，则从P点向右移动 距离d即为隧道中线的投点，也是隧道开挖方向。
当水平读盘度数为 EE 时 ，在此方向上量dEE 定 E
第六步
确定 E 点的切线方向（即隧道进洞方向）
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2.2 曲线隧道进洞关系计算 （1）由E、A点坐标求 E A
（2）求 E 点切线方位角 E切
E切 AB K l 2 180 l JKE JKZH
（3）求JD坐标
X JD X B dBE cos AB

YJD
YB
dBE
sin AB
第三步 推算隧道施工里程
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第三步 推算隧道施工里程
(1)由 R, l0 , J 计算曲线要素T、L
p
l2 0

l04
24R 2688R3

YE YZH x sin kycos

360 AB
曲线右偏时：k=1，曲线左偏时：K=-1
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（2）计算测设E 点数据 由A、E、E 点坐标求 EA , EE , dEE
（3）测设 E
置镜在E点后视A点安置水平读盘度数为 E A
m

l0 2

l03 240 R2
L


J
R

180

l0
T m (R P) tan( J / 2)
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（2）假定A点施工里程等于定测里程
JK A DK A
(3)由A点施工里程求JD施工里程
JK JD JK A d AJD
d AJD ( X A X JD)2 (YA YJD)2
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（2）假定A点施工里程等于定测里程
JK A DK A
(3)由A点施工里程求JD施工里程
JK JD JK A d AJD
d AJD ( X A X JD)2 (YA YJD)2
(4)由A点施工里程求ZH点施工里程
JKZH JK JD T
2Rl0
（3）确定 E点切线方向
置镜在E点后视A点安置水平读盘度数为 EA
当水平读盘度数为E切 时 ，即为隧道开挖方向。
PaFra Baidu biblioteke: 28
2.2 曲线隧道进洞关系计算
2.2.3 曲线隧道进洞关系计算案例
JD(E)
J
B 1 2 C
ZH
A
E

E 投点
进口
O
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(3)求 E A
(4)确定 E 点切线方向
置镜在E点后视A点安置水平读盘度数为 EA
当水平读盘度数为E切 时 ，即为隧道开挖方向。
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第七步
求 E 的施工里程
E切 OE K 90 0 AB K
K ( E切 - AB )

YJD
YB
dBE
sin AB
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第三步 推算隧道施工里程
(1)由 R, l0 , J 计算曲线要素T、L
p

l2 0
24R

l04 2688R3
m

l0 2

l03 240 R2
L

J
R

180

l0
T m (R P) tan( J / 2)
D
2.2 曲线隧道进洞关系计算
已知控制点A、B、C、D及投点E坐标分别为 A(4438.0374，4789.7666),B(4906.3396,4964.9611) C(5066.2361,5076.2482),D5394.1375,5453.7142),
E( 4502.7916,4853.8521)。曲线隧道曲线参数为： R 2000 m，l0 150 m, 28 03030

xi yi

xA yA
(Xi (Xi

X A) cos X A) sin
(Yi (Yi
YA) sin YA) cos
AD
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2.1 直线隧道进洞关系计算
（2）求进洞关系数据 由A、B、C、D点坐标通过反算计算进洞关系数据
AD , AB , DE , DA , 1, 2

1

进口


出口 2


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2.1 直线隧道进洞关系计算
如图，在隧道进出洞口通常设置3个控制点其坐标 已测出，A、D为直线隧道投点，投点A、D与洞口设置 的2个控制点相距大于300米，且高差不易太大。
（1）以A点为坐标原点，以AD方向为X轴进行坐标变换
设A点坐标为 (DK A,1000 )
XE 4602.7994 YE 4853.8337
d EE 0.002
EE 292 05646.25 EA 20101517.5
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第六步
确定 E 点的切线方向（即隧道进洞方向）
E切 22 05646.25
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（2）在△BEC中,由正弦定理求 dBE
dBE
sin( j 1)

d BC
sin(180 J )

dBE

dBC sin( j 1) sin(180 J )
（3）求JD坐标
X JD X B dBE cos AB
1 BC BC dBC (X B XC )2 (YB YC )2
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（2）在△BEC中,由正弦定理求 dBE
dBE
sin( j 1)

d BC
sin(180 J )

dBE

dBC sin( j 1) sin(180 J )
当水平读盘度数为 时 ，在此方向量 dEE 定E 。
第六步 确定 E 点切线方向即隧道进洞方向
(1)求 E 点切线方向
E切 OE K 90 0
曲线右偏时：k=1，曲线左偏时：K=-1
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
(2)求 E 点坐标
X E X O R cosoE YE YO R sin oE
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
（1）计算 E点坐标

l JKE JKZH

l5
l9
x l 40R2l02 3456R4l04

y


l3 6Rl0

l7 336R3l03

l11 42240R5l05
X E X ZH x cos kysin
又


0

JK E
JKHY R
180 0

0

l0 2R
180

JK E

JK HY

R[K (E切
- AB )

0
)

1800
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
2.2.2 投点在缓和曲线隧道进洞关系计算
JD(E) J
B 1 2 C
ZH
A
E
E 投点
JKZH JK11 673 .0503
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第四步 推算ZH点和圆心O坐标
X ZH 4453.7671 YZH 4795.6511
X 0 3823.0668 Y0 6695.5766
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2.2 曲线隧道进洞关系计算
第五步 计算测设的 E数据
《线桥隧测量》
项目4：隧道施工测量 任务2：隧道进洞关系计算
Page: 1
思
考
如何将洞外方向及坐标引入隧道洞内?
Page: 2
2.1 直线隧道进洞关系计算
隧道进洞关系计算，是根据地面控制测量中所得到 的洞口控制点的坐标及与之相联系的控制点的坐标和方 向，以计算进洞关系数据，用来指导隧道开挖方向。