腰线的几种测设方法定

巷道腰线测设
河南秦岭金矿蒋会喜
2009年11月
在井巷施工测量中腰线的几种测设方法
在井巷施工测量中，腰线的标定非常重要，特别是平硐开拓有轨运输的平巷，以及斜井开拓有轨运输巷道中，一般施工用高程控制点距工作面30m左右，腰线的标定精度及腰线的标定速度将直接影响着巷道的施工质量及工程进度。

所以在腰线的测设中，要根据具体工程情况选择腰线的标设方法，以达到腰线的标设精度高、速度快。

在腰线的标设中，一般来讲，坡度小于8度的巷道用水准仪施测，坡度大于8度的巷道用经纬仪施测。

一、腰线的标记：一般来讲，有三种，一种是用红色油漆在巷道帮（比较稳定的）上涂上小三角，它是一个倒立的等腰三角形，底边在上，如“”三角形的上边为腰线的起算点。

第二种是在巷道帮上用电钻或风钻打眼，然后钉上木桩，在木桩上以水平方向钉上小钉，以小钉的上平面为腰线的起算点。

第三种是将腰线标设到中线上，以三根中线为一组，用经纬仪（坡度大于8度）或水准仪求得每一个中线点到腰线视线的距离L1、L2、L3,如下图
在使用时，将三根中线同时放下，并分别从A、B、C三根中线
标志点向下量L1、L2、L3并分别做标记a 、b 、c,人站在距A 点2m 左右处，目视掌子面，检查a 、b 、c 是否在同一视线内，若不在同一视线内,则检查L1、L2、L3是否正确，若在同一视线内，则通过a 、b 、c 三点的视线在掌子面上所投的点，即为腰线点,如上图。

二、腰线与底板的关系：一般所标设的腰线距设计的底板为1m （垂直高度），如：设计底板高程为1660m ，则腰线的高程为1661m 。

在一般的井巷设计中，巷道的坡度并不是一个固定值，根据工程需要，巷道设计坡度将出现变化，两种坡度的交汇处就是变坡点，施工中,变坡点的平面位置及高程位置必须精确测设。

三、对变坡点的测设：巷道掘进接近变坡点时，(坡度较小时,掌子面距变坡点2m,坡度较大时，掌子面距变坡点4m)提前通知掘进工人按下一个坡度掘进。

如下图，距离ab 是变坡适应距离。

当掘进通过变坡点后，马上标设变坡点，此变坡点也就是下一坡段的起始点。

首先用钢尺量距，求出变坡点的准确实地平面位置，计算出变坡点的腰线高程b H +1(便坡点的设计高程为b H ),在变坡点与已
知高程点中间架设水准仪，如上图，
（黄金矿山，导线点兼作水准点，
变
坡
点
一般都在顶板上）求出视线高程c H +e ，（b H +1)-( c H +e)=g ，当g 为
正时，从视线向上量取g ；当g 为负值时，从视线向下量取g ，它就是变坡点处腰线点。

为了提高标设速度，一般不用视线高法，而是直接在变坡点b 处读取读数f ，f+g=f+(b H +1)-( c H +e)= b H +1-c H +f-e ，在上式中取b H +1-c H =I ，它是一个可以在室内计算的固定值I ，f 、e
是前、后视水准尺的读数，是变数，在现场只需要求得I+f-e 即可。

这样，计算将大为简便，特别是巷道坡度较大时，更为方便。

现场实际操作时，架设水准仪后，读前、后水准尺的读数f 、e 与I 相加即可（f 、e 的取值，点上取正值，点下取负值）。

四、用水准仪测设腰线的方法，一种是根据已知点高程标设腰线，一种是根据腰线点标设腰线。

1、根据已知点高程标设腰线时，在室内必须准备好⑴所用已知点高程Hc ，⑵设计坡度i ，⑶现场
有巷道平面位置标示点，⑷标示点
处的巷道设计高程Ha 。

到现场的
实际操作是：从标示点丈量到掌子
面的距离S ，求得掌子面的底板设
计高程S i H H a b ⨯+=，若后视水准尺的读数为e,前视水准尺（在掌子面）的读数为f ，则前视水准尺立尺点的高程为f e H c -+。

则腰线距视线为S i e f H H f e Hc H I c a b ⨯+-+-+=-+-+=1)(1。

可见，现场计算比较麻烦，若取1+-=C H Ha J ,可以在室内计算好。

在现场操作时，前、后视读数相加后再加J ，加上坡度变化即可
J-e+f+i ⨯S 。

当上坡时i 取正值，当下坡时i 取负值。

2、根据腰线标设腰线：在巷道帮有已经标设好的腰线点，只要知道巷道的坡度i 就可以到现场作业，将水准尺立于原有腰线点上，读取读数e,在掌子面底板立尺读取读数f ，并
量取原腰线点距掌子面的距离S ，则掌子面
处的水准尺上的读数s i e f ⨯+-既是新
的腰线点，(视线高于原腰线点时，e 取正值；视线低于原腰线点时，e 取负值)。

有时，由于工程需要，需要将腰线点设在中线上，将要测设的腰线点设在中线点正下方，将水准尺倒立于中线点下，求出腰线在水准尺上的位置，并做好记录。

在三个中线点下同时测设，其间不要变换仪器，一气完成，这样是为了减少三点成一线（垂直方向）的误差和减少计算的麻烦。

五、当巷道坡度大于8度时，一般用经纬仪采用伪倾角方法测设腰线，将腰线标设在巷道帮上。

有时也可以将腰线直接标定到中线上。

1、腰线标定到中线上的首要条件:⑴必须有一个点A 在中线上，其高程已知，平面位置已知；⑵必须有已标好的三条中线D 、E 、F 。

D 、
E 、
F 三点之间的相互距离大于2.5m 。

将仪器架设在已知点A 处，量取仪器高i ，求得仪器高程
I H A +=仪H ,A 点的
腰线高程为腰H ，将
仪器盘左位置设置角度为巷道坡度设计值β，将视线投到三条中线
D 、
E 、
F 上，并作标记d 、e 、f 。

分别从d 、e 、f 处向上（b=腰H -（A H +I ）
为正值）或向下（b 为负值）量b （b 取绝对值）即求得三个腰线点D ’、E ’、F ’。

倒转望远镜分别瞄准D ’、E ’、F ’,分别读取天顶距β'比较三个天定距，若它们在限差之内，即可使用。

2、用伪倾角法将腰线标到巷道帮上，一般要标定三个，这三个腰线点为一组，点与点之间的间隔为3m 左右，然后用直线法延长。

到现场标定腰线之前必须准备：⑴、仪器架设的位置最好在中线上，并已知此点的
高程A H 。

⑵、架设仪
器处的设计腰线高程
腰H 。

⑶、计算器一台。

所用公式
βδδcos tan tan '⨯=。

δ
是巷道设计倾角，β
及δ’如上图所示，仪器高程为I H A +,瞄准中线方向将仪器置零，在巷道帮上选择腰线点的大概位置D,读取β角，计算)tan arctan('δβδ⨯=con ，将仪器设置垂直角90-δ＇，指挥D 点上下直到符合要求为止，由于巷道帮的平面高低不平，此时的β值已改变，则将重复上述过程，直到D 点的位置能使δ、δ＇、β符合公式βδδcos tan tan '⨯=为止，特别是当AD 较近时（如AD 小于10m ），D 点的平面位置的变动，对D 点垂直位置的变动影响较大，所以，当A 、
β
D较近时，一定注意β角的变化。

三个腰线点应在A站上一次标定完成，然后，用细绳通过三个腰线点拉一下，它们是否在同一直线上，若不在同一直线上，必须重新标定，直至它们在同一直线上。

六、不论用什么仪器，用什么方法测设腰线点，一组腰线点最好测设三个，D、E、F点与点之间的距离保持在2--3m，那么，D与F 的间距大约为5m左右，若用D、F延伸腰线，F点至掌子面的距离不能大于三倍DF（即3 5=15m）。

若巷道的坡度不大于3度，每组腰线点可以只设一个，然后用塑料水准管向前延伸（一般不超过15m）。

在弯道测设腰线时，由于掌子面的平面位置不好确定，为了快捷、准确地测设腰线，将弯道中线的坡度值折算到内圆弧的坡度值，每向前掘进10m，准确地测量圆弧的平面位置，并在弯道的内圆弧留下标记，在此标记处用仪器测设腰线点，以此腰线点用水准管以内圆弧坡度值向前延伸。