城市地铁竖井定向与联系测量
一井定向在地铁隧道竖井联系测量中的应用
一井定向在地铁隧道竖井联系测量中的应用摘要：我国正处于一个飞速发展的时期，各中大型城市都在发展自己的地铁线路，在城市地铁建设中，为了能够准确定位，引导地下隧道工程前进的方位，常采用联系测量法，而常用的有一井定向和二井定向，本文从一井定向作业法，并从计算的角度分了一井定向的数据处理，以及对一井定向的测量方式进行简单介绍，并从连接三角形法对称以及不对称的情况下和提高地下定向边精度就如何提高联系测量的精度进行了探讨。
以期对我国地铁施工项目中的更为精准高效的施工提供一定参考和帮助。
关键词：一井定向地铁隧道竖井联系测量引言地下空间作业没有直接的参照基准，需要将地面的已知坐标、方位及高程传递到地下，称之为竖井联系测量，通过这种传递方式可以将地面以及井下的坐标置于统一的坐标系下，从而为地铁隧道施工提供精确的指引，从而保证后续的隧道施工能够精准贯通。
竖井联系测量分为平面联系测量和高程联系测量。
本文在前人实践的基础上对一井竖井联系测量的作业方法以及数据处理的简单介绍，随后对如何提高联系测量精度进行了探究，从而为后续地铁隧道竖井联系测量工作提高作业精度提供帮助。
1.平面联系测量常用的地铁隧道联系测量办法中，平面联系测量包括导线直传、一井定向、二井定向和陀螺经纬仪定向，本文则介绍一井定向法。
1.1一井定向法一井定向法是指在一个工作竖井内进行定向测量，其主要工作包括投点和连接。
所谓投点，就是在竖井内自由悬挂两根或三根钢丝，当采用三根钢丝可以构成两个联系三角形，达到检核条件并可提高一井定向测量的精度。
连接是指的是从井上的一个近井点测量钢丝的角度以及距离等数据，正式施工时架设悬挂的钢丝已知其方位角和坐标，根据已知的计算方式可以计算出地下最初地下施工边的坐标和方位角，而这种计算方式就是连接三角形法。
1.2一井定向作业方法（1）于地面井口附近布点。
在隧道竖井的附近布置一个参考点，称之为近井点，近井点要能够与地面精密导线点之间能够通视，构成附和导线或导线网。
竖井联系测量方法比较探讨
地下隧道竖井联系测量方法比较探讨姚顺福1 测量原理1.1 陀螺定向法陀螺定向法是综合利用全站仪、光学垂准仪（或重锤球）以及陀螺经纬仪等仪器进行导线联系测量的一种方法。
首先利用光学垂准仪（或重锤球）将地面车站端头井的点位沿同一铅锤线方向投影到端头井的井底，同时利用全站仪测量井上、井下各导线点的角度与距离、利用陀螺经纬仪测量井上、井下的相关导线边的陀螺方位角，从而求算出井上、井下投影点在空间的平面夹角，最终把地面趋近导线的平面坐标和方位传递到地下隧道施工控制导线上。
如下图1所示，K0、K1为地面趋近导线点，其中K0为近井点；T1、T2为地面车站端头井投影点；T1´、T2´分别为T1、T2投影到车站端头井底部的投影点；X1、X2、X3……Xn为地下隧道施工控制导线点；a1、a2、a5、a6、a7和d1、d2、d3、d4、d5、d6分别为全站仪实测的角度和距离。
X2图1：陀螺定向法竖井联系测量导线联测示意图实际测量时，利用陀螺经纬仪测量地面趋近导线边K0K1和地下隧道施工控制导线边X2X3的陀螺方位角，求出陀螺经纬仪的定向常数，结合全站仪实测数据求出a3、a4的角度值，最终按导线平差的原理求出地下隧道施工控制导线点X1、X2、X3的坐标和方位角，作为区间隧道施工控制导线的起算数据。
1.2 钻孔投点法钻孔投点法实际上是根据长边投影时投影点的点位投影误差对投影边的坐标方位角影响将大大削弱的原理进行导线联系测量的一种方法。
其基本思想是在隧道前进（或后退）的方向上已开挖的地方离开车站端头井一定的距离（一般应大于150m ），从地面钻孔直达地下隧道中，然后利用光学垂准仪（或重锤球）分别通过车站端头井和钻孔将地面点位沿同一铅锤线方向投影到地下，最终把地面趋近导线的平面坐标和方位传递到地下隧道施工控制导线上。
如下图2所示，K0、K1为地面趋近导线点；T1、T2分别为地面车站端头井和钻孔井上的投影点；T1´、T2´分别为T1、T2投影到车站端头井和区间隧道底部的投影点，T1´、T2´同时又为地下隧道施工控制导线的起算点；X1、……Xn 为地下隧道施工控制导线点；a1、a2、a3、a4和d1、d2、d3分别为全站仪实测的角度和距离。
一井定向在竖井联系测量中的应用
一井定向在竖井联系测量中的应用摘要本文介绍在竖井联系测量作业过程中采用一井定向方法进行方位角及坐标传递，说明基本操作步骤及计算方法，结合实际情况，阐述三角形联系方法及注意事项。
关键词一井定向联系三角形投点方位角1概述在隧道施工时，经常利用竖井增加作业面，从多面进行隧道施工，提高隧道施工进度。
为了保证施工过程中隧道正确贯通，需要将地面控制网点的坐标、方位角及其高程经由施工竖井传递至地下。
通常对于这项工作我们称之为竖井定向联系测量。
基本原理就是在竖井悬挂两根钢丝，钢丝一端固定在井口上方，另一端系有重锤自由悬挂至井底，利用两根钢丝将地面坐标及方位角传递至井下连接点位，使得地面坐标系与地下坐标系一致；同时利用钢尺将地面高程传递至地下点位高程，确保地面地下高程系统一致。
（如图1）2定向测量工作为了确保定向工作的准确，同时增加检核条件，现就某工程项目采用悬挂三根钢丝的方法进行说明（如图2）。
(1) 布设近井点。
在竖井附近布设平面近井点J01-1，该点与地面精密导线点JM2相互通视，近井点J01-1按照精密导线进行施测，最短边不小于50米，并与地面精密导线组合成附合导线；采用强制对中装置，减少对中误差对竖井上下方位角传递的影响。
(2) 悬挂钢丝在竖井内悬挂三根钢丝至井底。
选择直径0.3mm的钢丝。
悬挂钢丝的过程中在钢丝的合适位置粘贴3-4个反射片，各反射片粘贴时有一定的旋转角度，保证在钢丝静止时总有一面反射片面朝向仪器方向。
在井底处，钢丝下端悬挂10kg 左右重锤，并将重锤置于防止钢丝摆动的阻尼液中，保持钢丝处于静止状态。
(3) 测量距离采用1s级及以上精度的全站仪实测地面近井点J01-1到三根钢丝的距离a、b井下近井点C′到三根钢丝间的距离a′、b1′、b2’；同时利用全站仪的对边测量功能分别测量井上及井下三根钢丝间的距离c1、c2/c1、从‘’值。
测回间的距离较差＜1mm。
(4) 测量角度实测C/C′点与两根钢丝间夹角γ/γ′。
昆山地铁两井定向联系测量及贯通误差分析
1工程概况昆山地铁S1线为两站两区间,其中,顺帆路站至金沙江路站区间设计起讫里程:YDK22+050.950~YDK23+153.454,右线隧道全长1102.504m ,左线隧道全长1103.014m ;区间左右线总长2205.518m 。
区间线路经黄浦江中路、侧穿中环东路高架桩基后沿前进东路向东到达金沙江路站,左、右线均设置一段半径R =2000m 的平面曲线,线间距为14m ,采用盾构法施工。
区间连接顺帆路站、金沙江路站,均为地下两层岛式车站,隧道纵断面采用“V ”字坡布置,平面坐标系统采用昆山轨道交通工程独立坐标系,坐标测量按GB/T 50308—2017《城市轨道交通工程测量规范》中GPS 控制测量精度实施,依据精密星历平差成果。
中央子午线经度为东经120°45′,椭球长半轴长度a =6378245m ,椭球扁率琢=1/298.3。
2联系三角形定向测量采用联系三角形进行竖井联系测量导线传递时,在竖井桁架上悬挂两根钢丝,并在钢丝底部系上重锤固定于盛有阻尼液的桶内,待其静止后,根据地面上控制点测定两垂线的坐标,计算出两垂线连线的坐标方位角,作为井下洞内导线测算的已知数据[1]。
【基金项目】中铁二十局科技研发项目（YT1801SD02B ）【作者简介】陈骞（1987~），男，云南彝良人，工程师，从事工程测量与控制测量研究。
昆山地铁两井定向联系测量及贯通误差分析Measurement and Error Analysis of Directional ConnectionBetween Two Wells of Kunshan Metro陈骞（中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏苏州215151）CHEN Qian(The First Engineering Co.Ltd.of China Railway 20th Bureau Group,Suzhou 215151,China)【摘要】在地铁隧道施工中，常通过井上井下联系测量将地面控制网中的坐标、方位角及高程传递到井下，使地铁在施工建设阶段的测量工作在同一坐标系统中进行。
联系测量在地铁工程中的应用
联系测量在地铁工程中的应用张文静【摘要】竖井联系测量的方法主要有两种:一井定向和两井定向.本文以具体工程为实例,将两种量测测量的方法和原理与实际工程相结合,介绍了竖井联系测量在实例应用中需要注意的问题,以期指导地铁隧道的顺利贯通.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2019(045)006【总页数】3页(P55-57)【关键词】一井定向;两井定向;联系测量;精度【作者】张文静【作者单位】中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司,天津 300031【正文语种】中文【中图分类】U2310 前言根据地铁贯穿路线的地质概况、周边环境以及挖掘工序的不同，地铁施工可分为明挖和暗挖两种。
而保证地铁隧道挖掘顺利贯通，则是地铁修建的重中之重[1]。
为了保证施工的顺利进行，针对不同的施工方式，采取不同测量方法指导和控制地下隧道的开挖和贯通则尤为必要。
明挖的部分一般采取对地面点进行加密控制的测量方法[2]。
暗挖的部分则相对复杂，需要将地面点的坐标和高程通过竖井输送到地下，保持地上、地下坐标系统的统一，方能为指导隧道掘进提供可靠的数据参考[3]。
1 联系测量的方法与实例联系测量，顾名思义就是建立在“联系”上的测量方法，它分为平面联系测量与高程联系测量，其中平面联系测量用来确定起始方位角和起始点的坐标，高程联系测量则是为了确定高程基准点的高程；而后，借助竖井将地面点位的坐标和高程数据传输到地下隧道，为地下导线提供起始方位角、坐标和起算高程，从而起到指导作用。
1.1 一井定向的方法一井定向(见图1)是在一个竖井进行的定向测量，又称为联系三角形定向测量。
其操作方法为：利用车站地面加密测量，测定近井点的坐标，然后，在车站的竖井中悬挂两根钢丝，将钢丝下端浸在井下的阻尼液中，保持钢丝的稳定。
竖井上面与下面各放置两台仪器，与钢丝形成上下两个三角形。
通过计算近井点与钢丝的距离和角度，获得两根钢丝的坐标和方位角[4]。
由于钢丝处于自由悬挂的状态，所以就可以判定井下钢丝的坐标和方位角与井上一致。
浅谈地铁竖井联系测量梁朋刚
浅谈地铁竖井联系测量梁朋刚发布时间：2021-12-04T03:42:48.858Z 来源：基层建设2021年第26期作者：梁朋刚[导读] 本文重点以西安地铁四号线雁～大区间竖井联系测量为例中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司四川成都 610500摘要：本文重点以西安地铁四号线雁～大区间竖井联系测量为例，介绍地铁竖井联系测量的基本方法和实施过程，讨论地铁联系测量精度的影响因素。
关键词：联系测量；定向测量；高程传递；精度；影响因素在地铁施工中，为了隧道能按设计要求开挖，需要把地面控制网的坐标、高程通过竖井以悬掉钢丝的方式传递到地下去，这种通过竖井悬掉钢丝向下传递方位和高程的方法就叫联系测量。
西安地铁四号线雁～大区间段的联系测量工作中，联系测量包括四个部分：1、地面近井导线测量：2、地面近井水准测量：3、通过区间竖井：4、投料口的平面定向测量和高程传递测量。
1、近井导线测量地面近井导线测量根据城市轨道交通工程精密导线测量技术要求进行。
其导线布设施测线路采用附合或闭合导线形式。
每次测量开始前，应对起算点进行检验校核，确定其稳定性和可靠性，然后才能使用。
近井导线测量的方法和精度要求与精密导线相同，即它的主要技术指标不仅要满足《城市轨道交通工程测量规范（GB／T50308-2017）》中导线测量的技术指标规定。
具体包括：（1）外业观测宜选择在无风、无雨及成像清晰的天气条件下进行（2）选用Ⅰ级全站仪进行角度测量。
观测时，若方向角多余3个，则采用全圆法观测；若只有2个，则可采用测回法；并按照左角2个测回，右角2个测回的顺序观测。
（3）水平角观测长短边对焦时，盘左观测时，长边调焦，盘右观测时，短边调焦的顺序观测。
（4）距离往返观测两个回程，单程各次读数差值应小于4mm，往返观测各次读数差值应小于2•（a+bd），（a+bd）为测距仪标称精度[1]。
现场观测结束后，计算角度、左右角、往返测的较差和闭合差指标，保证数据精度满足规范要求。
联测
2006-11-22摘要以广州地铁的控制测量为例,介绍地铁施工中竖井联系测量的3种方法:陀螺定向法、钻孔投点法和联系三角形法。
关键词竖井联系测量陀螺定向法钻孔投点法联系三角形法城市地铁建设主要是通过竖井提供工作面进行施工,如何保证井下按设计开挖就成为施工的首要问题。
竖井联系测量(平面)的目的就是将地面控制网的坐标和方位按要求精度准确地传递给井下导线,为施工提供依据。
笔者根据参加广州地铁控制测量的工作经验,将广州地铁竖井联系测量所采用的几种方法总结如下,供地铁测量工作参考应用。
1 陀螺定向法陀螺定向法是采用光学垂准仪(或重锤球)投出井上、井下在同一铅锤线上的点位,根据井上、井下陀螺定向成果,求算投点在空间的平面夹角,使得井上、井下的导线连成一体,把井上导线坐标、方位传递到井下导线。
下面以广州地铁杨体区间竖井联系测量为例,介绍陀螺定向法实施的特点。
1.1 仪器设备TC1610全站仪,GAK1+T2陀螺经纬仪,NL光学垂准仪。
1.2作业实施(1)竖井投点井上、井下导线布置情况如图1所示,供电局、J54、A为井上已知导线点,Z1、Z2、Z3为井下待求导线点。
在井口选定T1、T2两个点位,在井盖上相应位置预留有可遮盖的小孔,将垂准仪置于小孔上方,垂准仪在井上及井下投下T1和T1′、T2和T2′。
T1、T1′在空间上为2个点,但投影到同一平面时就成为1个点;T2、T2′情况相同。
井上、井下导线通过投点连成一闭合环。
(2)陀螺经纬仪定向定向时采用逆转点法进行。
对一条边定向时,完成一端定向为半测回,完成两端定向为一测回。
由于井筒上下不宜安置陀螺经纬仪,故井上选择AJ54为定向边,井下选择Z1Z3为定向边,进行陀螺定向观测。
求出陀螺仪的定向常数,并进行改正。
假定陀螺经纬仪测得的AJ54陀螺方位角为N0,Z1Z3陀螺方位角为N5。
(3)导线边角测量①测b0、b1、b4、b5、b6角度;②量d1、d2、d3、d4、d5、d6边长。
城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究
城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究摘要：随着我国国民经济的快速发展，我国城市轨道交通行业的发展也十分迅速，由于城市轨道交通的便利和快捷，成为城市交通重要的组成部分。
轨道施工作为轨道交通全过程的基础，其施工工艺倍受人们关注。
因此，城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究具有重要的意义。
本文首先对城市轨道交通工程测量精度设计的主要原则和要求进行了概述，详细探讨了城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用，旨在确保轨道交通工程的持续稳定发展。
关键词：城市轨道交通；精密施工；测量技术；应用城市轨道交通是城市公共交通的一种形式，是包括地下、地面和高架三种方式的轨道工程体系。
由于其在建筑物、构筑物稠密和地下管网繁多的城市环境中建设，不仅工程测量精度要求高、技术密集，而且在工程测量方面有其特殊方法和要求。
这就对测量工作提出了较高的要求。
1 城市轨道交通工程测量精度设计的主要原则和要求城市轨道交通工程的测量精度设计是根据其线路的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的，它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样，轨道铺设及设备安装的精度要求。
城市轨道交通工程测量的一项主要任务是保证其隧道贯通，其贯通误差的大小将直接影响到工程建设质量和工程造价。
因此，在城市轨道交通工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是城市轨道交通工程测量的一项重要研究任务。
目前在《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308—2017）中规定隧道横向贯通中误差在±50mm之内，高程贯通中误差在±25 mm之内，该指标主要应用在采用盾构和喷锚构筑法进行的隧道施工中。
2 城市轨道交通工程地面控制测量技术方法2.1城市轨道交通工程首级GPS控制网测量技术方法随着城市经济建设的发展，城市轨道交通必然逐步形成纵横交错的地上、地下网络系统。
原来各城市建造的地面三角控制网，由于城市建设的迅猛发展，三角点大部分已破坏，现存的个别点也不能通视，给地铁建设的测量工作带来困难。
竖井联系三角形测量在地铁建设中的应用.
竖井联系三角形法测量在地铁建设中的应用城市地铁建设主要是通过竖井提供工作面进行施工,如何保证井下施工的地面导线按设计开挖就成为施工的首要问题。
竖井联系测量的目的就是将地面上的控制网的坐标和方位按精度要求准确地传递给井下导线,为施工提供依据。
在竖井联系测量的中最常用的方法有：陀螺定向法、钻孔投点法和联系三角形法。
现主要介绍在北京地铁四号线一标建设中使用的联系三角形法：联系三角形的实质是：根据一个竖井进行定向，在井筒内挂两条吊垂线和地面上以及地下的导线组成一个三角形根据地面控制点来测定两吊垂线的坐标X和Y，以及其连线的方向角。
在井下，根据投影点的坐标及其连线的方向角，确定地下导线的起算坐标及方向角。
主要包括外业测量和内业计算其中外业又包括投点和地面、地下联系测量。
1、投点时的主要设备：①缠钢丝用的绞车，用于悬垂钢丝。
②直径细、抗拉强度高的钢丝用于向井下传递方向和坐标。
③大气油桶用于稳定锤球。
④10公斤的锤球和2公斤的锤球。
2、投点的过程：首先在地面上用绞车将钢丝固定好后在钢丝上挂一个2公斤的锤球，用绞车将钢丝导入竖井中，然后在井底换上10公斤的锤球，并且使它自由的放在油桶中，不与容器壁及竖井中的物体接触。
地面地下联系测量：先由国家控制点D作为进井点做一条导线，求得D、A两点的坐标及DA边的方位角αDA。
由于钢丝O1、02点不能安置仪器，所以，选井上A点和井下A1点为连接点，使井上和井下形成了以BC为公共边的△ABC和井下△A1B1C1联系三角形。
如图所示：DE地面连接导线δAO1ωαγβacb(连井点）(连接点）CBO2O1O2B1β1C1A1γ1α1ω1D1E1δ1c1a1b1井上联系三角形井下联系三角形(连接点）井下导线垂线垂线竖井联系三角形法图图中A为地面上的连接点，O1和O2为两垂线A1为地下的的连接点，即为地下导线起点。
在连接点A安置全站仪，将D点与两垂线方向连测，观测出α角及ω，并丈量三角形的边长a、b及c，井下连接测量是在井下连接点A1安置仪器，将D1与两垂线方向连测观测出α1角和连接角ω1，丈量出a1、b1和c1。
地铁竖井联系测量施工技术
地铁竖井联系测量施工技术1引言某地铁是某市城市地下铁路的统称，某市地铁1、2 号线于某年某月某日正式开工建设。
为了满足地铁施工竖井建设安全生产的需要，需要进行联系测量。
通过竖井进行联系测量，将地面控制点的方向、坐标和高程精确地传递到地下竖井底部，使地面和地下的控制纳入到同一基准中，为地下控制测量提供依据。
竖井联系测量包括定向测量和高程传递。
目前我国竖井联系测量方法有：陀螺定向法、钻孔投点法、联系三角形法和导线定向法，可根据现场不同情况作出不同选择。
2竖井联系测量方法地铁建设主要是通过竖井进行地下施工，怎样保证井下是按设计进行开挖就成为施工的首要任务。
竖井联系测量的目的就是将地面上的控制网的坐标及方位，按规范要求精度准确地传递到井下，为施工提供控制依据。
以成都地铁某竖井为例，介绍联合定向在竖井联测中的应用。
2.1导线联系测量：地面已知导线检测。
根据测量规范要求首先检测使用的地面精密导线点的已知关系。
检测的各项指标必须满足使用要求。
用陀螺仪先在地面选定一条导线作为定向边陀螺方位；然后分别在1#、2#竖井地下洞内选定一条边作为定向边陀螺方位，定向边长度根据情况尽可能要长以及满足施工要求，不宜小于60m地面地下采用往返定向。
井口附近设两个临时导线点用于导线传递。
投点作业在地面竖井口上搭设工作平台，平台分为相互分离的两层，仪器和操作人员互不影响。
下层为仪器架设位置，上层为测量人员操作平台，平台要坚固稳定。
在平台上选定两点T1、T2架设对点器测量其坐标，然后在T1、T2位置架设投点仪向竖井内投T1'、T2'点，井上井下分别对每个点按0°、90°、180°、270°四个方向进行投点，当井下所投点位形成的规则四边形（边长约4mr）对边边长较差小于1.5mm时，取该四边形的对角线交点作为投点位置。
此时注意暂时保护所投点位稳定。
地下导线联测。
利用T1'、T2'及陀螺仪定向边为起算坐标及方位角对洞内布设的平面控制点进行联测，其作业方法和观测精度同地面导线。
两井定向联系测量在北京地铁盾构隧道施工中的应用
HSDX4 124°57′54.10″ +0.31″ 123°02′31.59″ 32.502 -17.722 -0.001 27.245 -0.000 1 31 0221.641 0 503 228.299 0 HSDX4
SA1 232°08′33.90″ +0.31″ 175°11′05.80″ 66.535 -66.300 -0.002 5.585 -0.000 2 31 0203.918 5 503 255.543 9 SA1
2 0 16 年增刊（1）（4 月） 第3 4 卷
95
施工技术篇
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
图 1 近井点布设线路示意图
表 1 标准附合导线计算成果表
点号 观测角 β 改正数 方向角 边长 s ΔX 改正数 ΔY 改正数
X
Y
点号
DT[8]64
178°04′37.18″
31 0407.700 0 503 222.052 0 DT[8]64
SA1-1 177°45′25.10″ +0.31″ 172°56′31.21″ 83.372 -82.740 -0.002 10.244 -0.000 3 31 0137.616 9 503 261.128 6 SA1-1
SA2 182°35′47.00″ +0.31″ 175°32′18.52″ 86.236 -85.975 -0.002 6.708 -0.000 3 31 0054.874 4 503 271.372 6 SA2
两井定向联系测量法是在 2 个竖井中分别悬挂 1 根（为增加检核条件，可悬挂 2 根）钢丝，地下布设导 线，利用地面上布设的近井点或地面控制点采用导线 测量或其他测量方法测定 2 根钢丝的平面坐标值，在 地下隧道中，将已布设的地下导线与竖井中的钢丝联 测，即可将地面坐标系中的坐标与方向传递到地下，经 计算求得地下导线各点的坐标与导线边的方位角。 在 地面上采用导线测量测定 2 根钢丝的坐标，在地下使 地下导线的两端点分别与 2 根钢丝联测，这样就组成 一个复合图形。 在这个图形中，2 根钢丝处缺少 2 个连 接角，这样的地下导线是无起始方向角的，故称它为 无定向导线。 按无定向复合导线计算步骤和方法计算 出各点的坐标及方位角。
论地铁竖井联系测量方法的特点及优劣
论地铁竖井联系测量方法的特点及优劣随着我国经济的快速发展，城市规模不断扩大，堵车现象也日趋严重，给人们日常出行带来了很多不便。
为了解决这一矛盾，越来越多的城市开始修建地铁。
由于地铁一般都在闹市，施工场地都比较狭小，因此经由竖井施工成为地铁施工的重要手段，而竖井联系测量就成为保证地铁隧道顺利贯通的必要手段。
为了保证各相向开挖面能正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、坐标方位角及高程，经由竖井传递到井下去，这些传递工作称为竖井联系测量。
竖井联系的工作内容包括平面联系测量和高程联系测量，高程联系测量的常用方法有钢尺导入法和光电测距仪法等，平面联系测量的常用方法有：联系三角形法、钻孔投点法、直传法、陀螺经纬仪及铅垂仪联合定向法等。
由于高程联系测量比较简单，这里就不再多介绍，下面将通过几个具体的例子对常用竖井平面联系测量方法作一介绍。
一、联系三角形法联系三角形法就是在井口悬挂两根细钢丝，与地面、地下测站形成两个以悬挂钢丝为共同边长的三角形，通过解算三角形将地面的坐标和方位传递至井下。
如图一所示：图一联系三角形法测量示意图图一中A为地面的近井控制点，O1、O2为两钢丝，A’为井下近井点（将作为井下导线的起算点）。
O1O2距离不小于3米，连接角α不大于3°，b/a≈1.5。
分别在井上A站观测α角和连接角ω，并准确丈量井上三角形的边长a、b、c，井下A’站观测α’和连接角ω’，准确丈量井下三角形的边长a’、b’、c’.根据正弦定理计算β和γ：sinβ=sinα×b/asinγ=sinα×c/a计算三角形闭合差：f=α+β+γ-180计算三角形边长该正数va、vb、vc及平差值a平、b平、c平：va=vb=-f/（3α）×avc=+ f/（3α）×a则：a平=a+va b平=b+vb c平=c+vc计算角度改正数vβ、vγ和平差值β平、γ平：vβ=f/3×（b/a-1）vγ=-f/3×（c/a-1）则：β平=β+ vβ γ平=γ+ vγ井下三角形计算与井上相同，则可沿TA-AO2-O2O1-O1A’-A’T’的路线推算井下A’T’的坐标方位角和A’、T’的坐标。
地铁竖井高程联系测量方法探析
地铁竖井高程联系测量方法探析摘要：本文通过工程实例，采用水准测量法、全站仪三角高程测量法、悬挂钢尺法三种方法，进行了地铁竖井高程联系测量试验。
通过实测数据，论证了悬挂钢尺法传递高程是一种简便高效、精度可靠的方法，以供同类项目参考。
关键词：联系测量；悬挂钢尺；钢尺参数；温度张力改正；三角高程引言目前，地铁施工主要通过水准测量的方法进行高程测量，按现有的仪器精度及方法，已能达到相当高的精度。
但是，在进行竖井高程联系测量、将地面高程传递至地下时，由于施工场地限制，利用水准测量难以测得距离短、高差大的地上地下两点间高差。
因此，采用何种方法，既简便高效，又能最大限度的提高测量精度，满足地铁施工要求，具有重要的实践意义。
本文以成都地铁X号线XX站为实例，对三种竖井高程联系测量方法进行了探究，讨论了各种方法在实际应用中的优缺点、实用性及局限性，并着重说明了悬挂钢尺法的各项误差及其改正方法。
1 工程概况成都地铁X号线XX站：地下二层侧式车站，长195m，含4个出入口、2个消防出入口、2座风亭。
XX站～XX站盾构区间：3座竖井、1座联络通道兼泵房，XX站前明挖段及竖井长197.787m，左线盾构隧道总长715.780m，右线盾构隧道总长733.913m，在明挖段大里程端头设盾构始发井。
我们在对上述盾构区间进行始发联系测量检测时所得的高程结果，与施工单位高程数据出入较大。
经核实：其施工单位在进行竖井高程联系测量时，采用悬挂钢尺的方法，将地面高程引入地下；在悬挂钢尺过程中，未考虑温度、张拉力等影响。
且在我方进行测量检测时，施工单位为了防止钢尺晃动，直接将用于平面两井定向固定钢丝的约15kg重锤吊于钢尺底部，用于固定钢尺。
随即，我们对这一不正确的方法进行了更正。
在对地铁X号线及其他线路测量检测时同样发现：较多的施工单位在进行竖井高程联系测量时，均采用了悬挂钢尺方法。
但其操作并不规范，对钢尺标准拉力、温度改正等，亦没有具体概念。
大连地铁竖井联系测量施工方案.doc
大连地铁一期工程204标段南南竖井联系测量施工方案中铁九局集团大连地铁一期工程第204标段项目经理部目录第1章工程概况 (2)第2章测量作业依据 (3)2.1地面桩点 (3)2.2测量规范 (3)第3章测量作业任务和测量管理组织机构 (3)3.1测量作业任务 (4)3.2 测量组织机构 (4)3.3测量人员及设备配置 (4)3.4施工测量程序 (5)第4章联系（定向）测量 (5)4.1定向测量 (6)4.2 高程传递 (9)第5章施工测量管理制度及技术保障措施 (10)5.1 施工测量管理制度 (10)5.2 测量人员安全保证措施 (10)5.3测量技术保证措施 (10)第1章工程概况大连市地铁一期工程南关岭镇站-南关岭站区间的隧道工程，起讫里程为：DK39+493.801～DK40+951.924，区间全长1458.813米，其中204标段主要施工任务为DK40+234.801-DK40+951.024，全长711.789米。
其间在DK40+391设置竖井一处。
第2章测量作业依据2.1地面桩点本工程测量方案依据大连勘测设计研究院提供的“工程测量交接桩书”资料。
2.2测量规范本工程测量方案遵守：1、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308—2008；2、《城市测量规范》(CJJ 8-99)；3、《工程测量规范》(GB 50026-93)；4、《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8-97）；5、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB 50299-1999）；6、《全球定位系统（GPS）测量规范》CH2001—92 。
第3章测量作业任务和测量管理组织机构3.1测量作业任务3.1.1测量工作是土建工程的重要组成部分，为工程施工提供准确的定位信息、实时监控量测施工进程、地面、隧道相关变化量及周围构筑物、管线等的影响变化，为工程施工提供必要的测量数据，根据测量数据适当调整作业进度和措施方法，确保工程顺利准确进行，确保施工安全。
城市轨道交通盾构施工竖井联系测量方法的探讨
城市轨道交通盾构施工竖井联系测量方法的探讨摘要：在地下铁道施工测量中，联系测量是为暗挖隧道施工传递方向、坐标、高程的测量方式，一般在竖井内进行。
联系测量包括明挖工程投点、定向；暗挖工程竖井投点、定向以及向地下传递高程。
联系测量的质量好坏将直接关系到隧道的贯通质量，是隧道贯通的基础，也属于施工测量的关键环节。
关键词：一井定向；两井定向；基线边方位；二次始发基线边方位。
1.前言由于地下铁道施工隧道（非开挖工法）施工对地面交通等影响较小，尤其是盾构法施工，工期短，见效快，已经被越来越多的城市地下轨道交通采用。
在地面以下非开挖工法施工，线路测量定位等有其独特的特点。
本文结合广州地铁三号线大石站～汉溪站区间隧道盾构施工平面联系测量工程的实践，对地铁施工竖井联系测量的几种方法进行了探讨。
2.工程概况广州地铁三号线（大石站至汉溪站）隧道盾构施工，包括大石至中间风井，风井至汉溪站两个区间，两个车站一个竖井（大石、汉溪、风井），左、右线四条隧道。
左线：大石-风井区间长度为1032.0m，风井-汉溪区间长度为1529.m；右线：大石-风井1006.0m，风井-汉溪1503.0m。
全线地平标高变化较大：大石-风井区间由7.06m～16.25m 22.46m～8.46m。
3.地面控制测量为满足盾构施工的需要，首先对业主提供的首级GPS控制点、精密点及精密水准点进行检测，通过相邻点的精度分别小于±10mm、±8mm和±8mm（精密水准路线闭合差L表示水准线路长度）来确定控制点的稳定性和可靠性，以此作为盾构测量工作的起算依据。
工作内容包括：平面及高程控制点检测。
在地面控制网检测无误后，为了更方便施工的需求，依据检测的控制点，再进行施工控制网的加密，以保证日后的施工测量及隧道贯通测量的顺利进行。
通常控制网中精密导线点的密度及数量都不能满足施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网的加密，以满足施工结构和放样、竖井联系测量、隧道贯通测量的需要。
竖井联系测量在地铁建设中的应用的开题报告
竖井联系测量在地铁建设中的应用的开题报告
一、选题背景及研究意义
随着城市化进程的不断加速，地铁建设在城市交通中的地位显得越来越重要。
而在地铁建设过程中，竖井的联系测量是不可避免的一环。
竖井联系测量是指通过各种测量手段来确定竖井间距、水平偏差和垂直偏差等指标，来保证地铁隧道的施工质量。
因此，对竖井联系测量在地铁建设中的应用进行研究和探索，具有重要的现实意义和实用价值。
二、研究内容与方法
本文将以竖井联系测量在地铁建设中的应用为研究内容，通过文献综述、案例分析等方式，探讨竖井联系测量在地铁建设中的应用，以及进行竖井联系测量的主要方法和技术。
具体包括：
1.地铁建设中竖井联系测量的现状与问题分析；
2.竖井联系测量的基本原理和方法；
3.竖井联系测量的工具与设备；
4.案例分析：竖井联系测量在地铁建设中的应用；
5.总结与展望。
三、研究步骤与进度安排
1.文献综述和案例分析：7月份完成；
2.竖井联系测量的基本原理和方法的探讨：8月份完成；
3.竖井联系测量的工具与设备的介绍：9月份完成；
4.案例分析：竖井联系测量在地铁建设中的应用：10月份完成；
5.总结与展望：11月份完成。
四、预期结果与成果
通过研究竖井联系测量在地铁建设中的应用，本文将探讨出竖井联系测量在地铁建设中的重要性和应用价值，并为地铁建设实际应用提供关键技术和方法，提供一定的借鉴和参考价值。
联合定向在地铁竖井联系测量中的应用
联合定向在地铁竖井联系测量中的应用联合定向在地铁竖井联系测量中的应用摘要：结合大连地铁竖井联系测量，介绍光电垂准仪与陀螺仪在竖井联系测量中的使用方法。
关键词：联合定向；竖井联系测量；光电垂准仪；陀螺仪中图分类号： U455.8 文献标识码： A 文章编号：引言地铁建设主要是通过竖井进行地下施工，怎样保证井下是按设计进行开挖就成为施工的首要任务。
竖井联系测量的目的就是将地面上的控制网的坐标及方位，按规范要求精度准确地传递到井下，为施工提供控制依据。
以大连地铁某竖井为例，介绍联合定向在竖井联测中的应用。
联合定向1.测量原理联合定向法是采用光学垂准仪，投出井上、井下在同一铅垂线上的点位，并将该点位引测到地上地下控制导线上，再采用陀螺仪分别井上井下定向，根据陀螺定向成果，把井上导线坐标、方位传递到井下导线的方法。
2.仪器设备激光垂准仪JZC—D（1/200000），索佳全站仪SET1 （1″），索佳陀螺仪GP1XT22-C13.施测方法3.1投点方法在井口选定A、B两个点位，用光学垂准仪并分别向井下投点。
投点定向测量时，独立进行4次，每次旋转基座在0°、90°、180°、270°的四个位置，对激光垂准仪的平面坐标各测一测回，测回较差小于2㎜。
投点中误差为±3mm，地下定向边方位角互差应小于12″。
3.2陀螺仪施测方法（1）测定仪器常数的地面已知边边长宜与地下定向边的平面位置相接近。
绝对零位偏移大于0.5格时，应进行零位校正；观测中的测前、测后零位平均值大于0.4格时，应该进行零位改正；测前、测后各测回测定的陀螺经纬仪常数平均值较差不应大于±15″。
测回间陀螺方位角应小于±20″。
(2) 陀螺定向计算方法陀螺定向测量是在（地上）已知方位边测定了陀螺方位求得仪器常数，再在（地下）未知方位边上测量陀螺方位，加入仪器常数改正后得到未知边的坐标方位结果。
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11-3 矿井高程联系测量 矿井高程联系测量又称导入标高，
其目的是建立井上、井下统一的高程 系统。采用平硐或斜井开拓的矿井， 高程联系测量可采用水准测量或三角 高程测量，将地面水准点的高程传递 到井下。采用竖井开拓的矿井则需采 用专门的方法来传递高程，
(3) 将井上、井下连接图形视为一条导线，按照导线的 计算方法求出井下起始点C′的坐标及井下起始边C′D′ 的方位角。
三、 两井定向 1 概述
两井定向是在两个井 筒内各用重球悬挂一根钢 丝，通过地面和井下导线 将它们连接起来，从而把 地面坐标系统中的平面坐 标和方向传递到井下。两 井定向的外业测量包括投 点、地面和井下连接测量。 在连接测量时必须测出井 上、井下导线各边的边长 及其连接水平角；同时在 内业计算时必须采用假定 坐标系。
3 连接三角形的解算 (1) 运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′ (2) 检查测量和计算成果
首先，连接三角形的三个内角α、β、γ以及α′、 β′、γ′的和均应为180°。若有少量残差可平均分配 到α、β或α′、β′上。
其次，井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦 定理计算出的距离c计相差应不大于2 mm；井下丈量所得 的两钢丝间的距离c丈′与计算出的距离c计′相差应不大 于4 mm。若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a′、 b′、c′中加入改正数Va，用陀螺经纬仪的基本结构 陀螺经纬仪是陀螺仪和经纬仪组合而成的定向仪器。
根据其连接形式不同主要可分为上架式陀螺经纬仪和下架 式陀螺经纬仪两大类。上架式陀螺经纬仪即陀螺仪安放在 经纬仪之上，下架式陀螺经纬仪即陀螺仪安放在经纬仪之 下。
3 陀螺经纬仪定向的方法 运用陀螺经纬仪进行矿井定向的常用方法主要有逆
(1) 尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采 影响的地点；
(2) 近井点至井口的连测导线边数应不超过3 条；
(3) 高程水准基点应不少于两个(近井点可作为 高程水准基点)。
11-2 矿井平面联系测量 一、 概述
把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量 工作就称为矿井联系测量。
矿井联系测量又分为矿井平面联系测量和矿井 高程联系测量。矿井平面联系测量是解决井上、井 下平面坐标系统的统一问题；矿井高程联系测量是 解决井上、井下高程系统的统一问题。
近井点可在矿区三、四等三角网,测边网或边角 网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线等方 法测设。近井点的精度，对于测设它的起算点来说， 其点位中误差不得超过±7 cm ，后视边方位角 中误差不得超过±10″。井口水准基点应按四等水 准测量的精度要求测设。此外近井点和高程水准基 点的布设还要满足以下要求：
矿井平面联系测量的任务是根据地面已知点的平面坐 标和已知边的方位角，确定井下导线起算点的平面坐标和 起算边的方位角。
矿井平面联系测量的方法主要分为几何定向和物理定 向两种，几何定向又分为一井定向和两井定向两种，物理 定向即陀螺定向。
二、 一井定向 一井定向是在一个井筒内悬挂
两根钢丝，将地面点的坐标和边的 方位角传递到井下的测量工作。
一、 钢丝法导入标高 采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一
钢丝，在井下端悬以重锤，使其处于自由悬挂状态；然 后，在井上、井下同时用水准仪测得A、B处水准尺上 的读数a和b，并用水准仪瞄准钢丝，在钢丝上作上标记； 变换仪器高再测一次，若两次测得的井上、井下高程基 点与钢丝上相应标志间的高差互差不超过4 mm，则可 取其平均值作为最终结果。最后，可通过在地面建立的 比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的长度， 且往返测量的长度互差不得超过L/8000(L为钢丝上两标 志间的长度)。
(2) 三角形的锐角γ和γ′要小于2°,最好≤1 ° ； (3) a/c与a′/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5 m。 2 连接三角形法的外业 地面连接测量是在C点安置经纬仪测量出ψ、φ和γ三 个角度，并丈量a、b、c三条边的边长。同样，井下连接 测量是在C′点安置仪器测量出ψ′、φ′和γ′三个角 度，并丈量a′，b′和c′三条边的边长。
(一) 投点 投点是以井筒中悬挂的两根钢
丝形成的竖直面将井上的点位和方 位角传递到井下。 1 投点误差
要尽可能采取以下措施减小 2 钢丝自由悬挂的检查
(1) 信号圈法； (2) 比距法； (3) 振幅法
(二) 连接 连接测量分为地面连接测量和井下连接测量两部分。
地 1 连接三角形应满足的条件
(1) 点C与D及点C′与D′要彼此通视，且CD与C′D′ 的边长要大于20 m；
四、 陀螺定向 1 陀螺经纬仪的基本原理 自由陀螺仪具有以下两个基本特性： (1) 定轴性:陀螺轴在不受外力作用时，它的方向始终指 向初始恒定方向； (2) 进动性:陀螺轴在受到外力作用时，将产生非常重要 的效应 “进动”。
常用的陀螺仪是采用两个完全自由度和一个不完全自 由度的钟摆式陀螺仪。它是根据上述的陀螺仪的定轴性和 进动性两个基本特性，并考虑到陀螺仪对地球自转的相对 运动，使陀螺轴在测站子午线附近作简谐摆动的原理而制 成的。
2 两井定向的内业计算 (1)按导线计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的坐标(x Ａ，yＡ）、（xＢ，yＢ）； (2) 计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角 αＡＢ； (3) 以井下导线起始边A１′1为x′轴，A点为坐标原点建 立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中 的平面坐标，设B点的假定坐标为(xＢ′，yＢ′）； (4) 计算A、B连线在假定坐标系中的方位角αＡＢ′ (5) 计 算 井 下 起 始 边 在 地 面 坐 标 系 统 中 的 方 位 角 α Ａ １:αＡ１＝αＡＢ－αＡＢ′ (6) 根据A点的坐标(xＡ，yＡ）和计算出的A1边的方位角 αＡ１，计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和 方位角。