專利名稱：超長距離頂管測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種頂管測量裝置及測量方法，尤其是一種用于超長距離的頂管測量裝置及測量方法。
背景技術：
目前，超長距離頂管施工中，由于工地有圍墻，沿線有綠化帶、有橋，導致兩井不通視，根據現場地形實際情況，該工程建立了獨立控制網。如圖I所示該工程為雙管頂進， 由于地形限制，兩井不通視，只能在橋上設立JQl點，在工作井大門外設立JQ2點，作為坐標軸，再繞過大門投點到井上JQ3。在接收井，正確測出管道中心點并引到至井上JQ8、JQ9(設立固定測轉臺)。JQl點、JQ2點坐標軸長度只有1330. 896米，是短軸控制長軸，在測量上是忌諱的，但地形條件限制，無法改變(如增加轉點，考慮到精度問題不可取)。
發明內容
本發明是要提供一種超長距離頂管測量方法及裝置，用于解決超長距離頂管施工中兩井不通視情況下的管道跟蹤測量的技術問題。為實現上述目的，本發明的技術方案是一種超長距離頂管測量方法，包括
(1)建立地面測量控制網
在橋上設立JQl測量點，在工作井大門外設立JQ2測量點，作為坐標軸，再繞過大門投點到井上JQ3測量點；在接收井，正確測出管道中心點并引至接收井上設立的固定測轉點JQ8、JQ9 點；
(2)建立工作井內豎直投點
在工作井壁上設立設立JQ4、JQ5轉測點，通過JQ4、JQ5轉測點，再投點到架儀臺JQ6、JQ7點，最后連接JQ6 JQ8點，JQ7 JQ9點，求出理論值，設置方向線鋼尺作為頂管軸線的后視點，確定頂管前進的軸線；
(3)管道軸向測量
將經緯儀架在后座架儀臺上，在掘進機頭部安置超長距離測量裝置，正確計算出方向線在鋼尺上的毫米數，測量時打開超長距離測量裝置，經緯儀鎖定測量裝置中心，再回上鋼尺上的毫米數，經過計算，得出機頭偏差的位置，精確到毫米；
(4)管道高程跟蹤測量
聯通管二端分別連接工作井內水桶和掘進機頭，掘進機頭上設置聯通管標尺，測量前，定時壓水，保持水平聯通管標尺暢通，并檢查標聯通管尺上的讀數的讀數是否一致；測量時，觀測聯通管標尺，當聯通管標尺水位穩定時，讀數隨時了解機頭高程偏差的情況。一種超長距離頂管測量裝置，包括測量靶，其特點是測量靶內設有二極管光源，形成一個自身發光的測量靶。本發明的有益效果是
本發明采用新型的測量裝置(發光靶)以及測量方法，解決了超長距離管道跟蹤測量問題，包括在汕頭跨海頂管單次頂進2080米，青草沙C4標單次頂進1960米都已獲得成功。
圖I是超長距離頂管施工地面控制網示意 圖2是超長距離頂管施工井下控制網示意 圖3是聯通管使用示意 圖4是測量裝置(發光靶)結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。本發明的超長距離頂管測量方法
一、超長距離頂管儀器配置
(1)平面測量控制
Leica TCA2003電子全站儀(0. 5 lmm+lppm)兩臺套 T2WIND經緯儀兩臺
(2)高程測量控制
NA2+GPM3 精密水準儀(±0. 7mm/km)
SOKKIA電子水準儀兩臺套
二、超長距離頂管測量數據技術依據
(1)《工程測量規范》GB50026-93
(2)《城市測量規范》CJJ8-99
(3)《國家三、四等水準測量規范》CB/T12898-1991
(4)根據施工實際設計要求
三、測量控制網建立 (I)地面控制網的建立
由于工地有圍墻，沿線有綠化帶、有趙家溝橋，導致兩井不通視，根據現場地形實際情況，本工程建立了獨立控制網，如圖I所示。本工程為雙管頂進，由于地形限制，兩井不通視，只能在橋上設立JQl點，在工作井大門外設立JQ2點，作為坐標軸，再繞過大門投點到井上JQ3點。在接收井，正確測出管道中心點并引到至井上JQ8、JQ9點(設立固定測轉臺)。提示JQ1點、JQ2點坐標軸長度只有1330. 896米，是短軸控制長軸，在測量上是忌諱的，但地形條件限制，無法改變(如增加轉點，考慮到精度問題不取)。(2)豎直投點
由于工作井井深達28米，在井壁上設立轉點，如圖2所示。盡量使豎直角放小，減少測平角時誤差，設立JQ4、JQ5轉點，采用兩次往下投，作為校核用。通過JQ4、JQ5轉點，再投點到架儀臺JQ6、JQ7點，最后連接JQ6 JQ8點，JQ7 JQ9點，求出理論值。設置方向線鋼尺3，作為頂管軸線的后視點，確定頂管前進的軸線2。提示由于工作井架儀臺到鋼尺井壁距離只有12米，控制投影1960米，是I :160倍。也就是說，后視點如偏差1mm，那到終點偏差達16. 3cm，用鋼尺便于正確對后視，調整偏差，鋼尺有毫米刻劃數。
本工程根據接收井預留洞，進洞時允許偏差不得大于I. 5mm。四、管道跟蹤測量方法 (I)道軸向測量方法
采用T2經緯儀架在后座架儀臺上，在掘進機頭部安置一種新型的超長距離測量裝置(發光靶)1，后視方向線是鋼尺上的毫米數。一般而言，頂進到500米時，一般是看不清楚的(因管內有廢氣，有溫差，光線暗，距離長，目標小等原因)，本工程采用了這種新型的測量裝置(發光靶)后，解決了超長距離管道跟蹤測量問題，包括在汕頭跨海頂管單次頂進2080米，青草沙C4標單次頂進1960米都已獲得成功。測法正確計算出方向線在鋼尺上的毫米數，測量時把新型的測量器打開，儀器鎖定是測量器中心。再回上鋼尺上的毫米數，經過此值計算，馬上就能得出機頭偏差的位置，精確到毫米。測一次時間只有一分鐘，可以隨時測量，隨時把機頭偏差的情況反映給糾偏人員，保證機頭位置前進時正確性。 (2)管道高程跟蹤測量方法
采用水平原理用聯通管6控制，聯通管6 二端分別連接工作井內水桶5和掘進機頭。在I960米中，管道爬坡達4. 5米，坡度是2. 30%。。在使用中，一定要定時壓水，保持水平管暢通，做到無漏、無汽泡。怎樣檢查呢，采用加一定量的水，看準聯通管標尺4上的讀數，然后再放同等量的水，再看準聯通管標尺4上的讀數，是否一致即可。提示由于線路長，聯通管6粗細等問題，加水后一定要等一段時間，本工程聯通管6采用內徑12mm的一般塑料管，超過1500米時，觀測要過10分鐘左右才進行，此時水位已穩定，讀數才正確，可以隨時知道機頭高程偏差的情況。聯通管使用如圖3所示。五、本發明的測量裝置(發光靶)I (圖4)
(I)常規的測量靶先后視讀數，再前視讀數。通過外界光源照射在測量靶上反射出來。頂管距離越長，數據越模糊，操作人員看不清楚，測量速度、精度受到限制。(2)新型的測量靶(發光靶)是將二極管光源11直接安裝在測量靶10里面，形成一個可以自身發光的測量靶，測量人員讀書時，只要打開電源就可以自動發光。讀數就非常清晰，測量速度很快、精度高，隨著頂進距離超過千米時，這種優勢將越來越明顯。
權利要求
1.一種超長距離頂管測量方法，其特征在于，包括 (1)建立地面測量控制網 在橋上設立JQl測量點，在工作井大門外設立JQ2測量點，作為坐標軸，再繞過大門投點到井上JQ3測量點；在接收井，正確測出管道中心點并引至接收井上設立的固定測轉點JQ8、JQ9 點； (2)建立工作井內豎直投點 在工作井壁上設立JQ4、JQ5轉測點，通過JQ4、JQ5轉測點，再投點到架儀臺JQ6、JQ7點，最后連接JQ6 JQ8點，JQ7 JQ9點，求出理論值，設置方向線鋼尺作為頂管軸線的后視點，確定頂管前進的軸線； 管道軸向測量 將經緯儀架在后座架儀臺上，在掘進機頭部安置超長距離測量裝置(I )，正確計算出方向線在鋼尺上的毫米數，測量時打開超長距離測量裝置，經緯儀鎖定測量裝置中心，再回上鋼尺上的毫米數，經計算，得出機頭偏差的位置，精確到毫米； 管道高程跟蹤測量 聯通管二端分別連接工作井內水桶和掘進機頭，掘進機頭上設置聯通管標尺，測量前，定時壓水，保持水平聯通管標尺暢通，并檢查標聯通管尺上的讀數的讀數是否一致；測量時，觀測聯通管標尺，當聯通管標尺水位穩定時，讀數隨時了解機頭高程偏差的情況。
2.一種超長距離頂管測量裝置(1)，包括測量靶(10)，其特征在于所述測量靶內設有二極管光源(11)，形成一個自發光測量靶。
全文摘要
本發明涉及一種超長距離頂管測量方法及其測量裝置，該方法包括建立地面測量控制網；建立工作井內豎直投點；管道軸向測量；管道高程跟蹤測量；該測量裝置，包括測量靶，測量靶內設有二極管光源，形成一個自身發光的測量靶。本發明采用的測量裝置(發光靶)以及測量方法，解決了超長距離管道跟蹤測量問題，包括在汕頭跨海頂管單次頂進2080米，青草沙C4標單次頂進1960米都已獲得成功。
文檔編號G01C5/00GK102967293SQ20111025612
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者嚴國仙, 汪洪濤, 陳林, 衛珍, 石根生, 張利民, 丁東強 申請人:上海青草沙投資建設發展有限公司