坐標(biāo)法在測量巷道斷面及標(biāo)定巷道腰線中的應(yīng)用

胡廣福

摘要:采用全站儀坐標(biāo)法,通過測定巷道斷面上的假定坐標(biāo),標(biāo)定巷道腰線和測定巷道斷面尺寸,解決了以往巷道斷面尺寸難以準(zhǔn)確測定難題,簡化了測量程序及計算步驟,提高了測量效率和精度。

Abstract: Using total station coordinate method, by measuring the roadway cross-section on the assumption that the coordinates of calibration and testing of roadway cross-section of roadway waist size,to solve the roadway cross-section size of the previous problems that can not be accurately determined, simplifying the measurement procedure and the calculation steps to improve the measurement efficiency and accuracy.

關(guān)鍵詞:坐標(biāo)法;標(biāo)定腰線;測量斷面;應(yīng)用

Key words: method of coordinate; calibration waist; measured cross-section; application

中圖分類號:TD163 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0038-01

0引言

在煤礦井下大斷面傾斜巷道或地面隧道施工中經(jīng)常遇到需要及時快速準(zhǔn)確給定巷道腰線,有時為了測定巷道斷面是否符合設(shè)計要求,巷道斷面很大或斷面上任意點不易與中線建立關(guān)聯(lián)計算。根據(jù)全站儀具有測定坐標(biāo)的特殊功能,直接測定巷道上任意點假定坐標(biāo),通過計算,直接求定該點的腰線位置,檢測該點處巷道開挖尺寸是否與設(shè)計一致。

1坐標(biāo)法原理

儀器置于巷道中線點上,利用假定坐標(biāo),測定巷道上待測點坐標(biāo),X坐標(biāo)可看出巷道里程,Y坐標(biāo)可直觀看出該點距中線垂直距離,從而得出巷寬是否滿足設(shè)計要求。Z為該點實測高程,與設(shè)計高程比較可標(biāo)定巷道腰線。

2坐標(biāo)法巷道腰線標(biāo)定步驟

全站儀在巷道中線任意已知點上架設(shè),前視或后視中線方向后,設(shè)置儀器測量方位角為0°00'00" (即巷道設(shè)計中線方向)。設(shè)定測站X、Y坐標(biāo)為(0,0)。設(shè)定測站高程為本站高程(一般設(shè)定為本站高程——儀器高,因巷道內(nèi)控制點一般設(shè)置在頂板上,此時儀器高設(shè)為0),設(shè)定棱鏡高。將單棱鏡置于巷道側(cè)壁上,測定棱鏡位置三維坐標(biāo)。此時該點位的巷道中線里程為測站里程+X坐標(biāo)值,從而根據(jù)巷道坡度計算出該測點的設(shè)計高程,與實測高程比較,來標(biāo)定該處巷道腰線,如圖1所示,具體做法如下:

(1)架設(shè)儀器于測站A點,A點里程為KO+220.033,設(shè)計高程為472.120m,該控制點高程為475.520m。A、B點均在巷道頂板上,量得A點儀器高為-2.520m,計算得知,測站高程由475.250-2.520=473.000m。為此,儀器中設(shè)定測站坐標(biāo)為 (0,0,473.000),瞄準(zhǔn)B點后,設(shè)定儀器方位角為0°00'00"(即巷道設(shè)計中線方向)。若B點位于儀器后方,為了消除負(fù)號影響,可將儀器轉(zhuǎn)動180°后再將度盤置零。(2)將單棱鏡置于任意點a處,儀器瞄準(zhǔn)棱鏡中心,測得該點坐標(biāo)為(35.320,6.029,476.805)。(3)由計算得a點設(shè)計高程為472.120+35.320×tag(5°)=475.210m。巷道坡度為向B點5°上坡。直接使測得的X坐標(biāo)與巷道中線里程建立了關(guān)聯(lián),可迅速計算出未知點在巷道中的里程,為設(shè)計高程的計算提供了準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)。(4)得出該a點實測高程比設(shè)計高程高出1.595m,若要標(biāo)定該位置巷道腰線(距地板1.4m),則應(yīng)在a點向下用小鋼卷尺量取0.195m處,用油漆或其他做標(biāo)記。至此該點巷道腰線標(biāo)定結(jié)束。

3坐標(biāo)法測定巷道斷面尺寸步驟

儀器架設(shè)步驟同腰線標(biāo)定步驟,仍以實測示意圖1為例。

(1)測得a點坐標(biāo)為(35.320,6.029,476.805)。(2)所測a點位于巷壁上,從坐標(biāo)中可直接得知:所測得的Y坐標(biāo)即為a點距巷道中線的垂直水平距離。設(shè)計巷寬為6.500m(半巷寬),故可迅速計算得該a點欠挖6.500-6.029=0.471m。(3)若所測點位于巷道拱部,則可以將所測坐標(biāo)展在該里程的巷道斷面上,也同樣方便看出巷道欠挖還是超挖,并且很快簡單計算出相應(yīng)的尺寸。

4結(jié)論

傳統(tǒng)的測量方法是先放出a點對應(yīng)中線上的點,然后在a點對應(yīng)中線上架設(shè)儀器,再后視,撥轉(zhuǎn)90°測設(shè)腰線。坐標(biāo)法標(biāo)定腰線減少了搬站次數(shù),節(jié)省了測量時間,提高了標(biāo)定腰線的精度,該方法在大坡度巷道具有使用優(yōu)勢。坐標(biāo)法測量大斷面巷道尺寸,簡化了測量程序及計算步驟,提高了測量效率,同時檢核了巷道斷面尺寸是否符合設(shè)計要求。