長(zhǎng)大隧道貫通前鋪軌CPⅡ?qū)Ь€陀螺方位約束應(yīng)用探討

王廣科， 王正邦， 陳光金, *， 付宏平

(1. 中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司， 重慶 401123； 2. 陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院)， 陜西 西安 710043)

0 引言

我國(guó)隧道工程建設(shè)項(xiàng)目眾多,特長(zhǎng)隧道的建設(shè)工期一直是制約全線竣工通車的瓶頸。采用隧道整體貫通前提前實(shí)施軌道鋪設(shè)[1-2]的施工組織方案，可以大大縮短施工工期、節(jié)省大量施工費(fèi)用、產(chǎn)生良好的社會(huì)效益，因而受到建設(shè)單位的青睞。由于該方案實(shí)施的技術(shù)難度大，一直是近年隧道施工測(cè)量的研究方向[3-5]。

對(duì)于采用一邊開挖掘進(jìn)施工，一邊對(duì)已經(jīng)貫通襯砌段分期、分段提前鋪設(shè)無砟軌道的隧道來說，需要分期建立洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€用于軌道鋪設(shè)。此時(shí)，洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€具有雙重功能，既要在襯砌完工段用于軌道鋪設(shè)，又要在開挖掘進(jìn)段從洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€終點(diǎn)向前延伸，指導(dǎo)洞內(nèi)后續(xù)開挖掘進(jìn)施工，起到洞內(nèi)施工控制導(dǎo)線的作用。在隧道采用平導(dǎo)施工而無斜井方位角附合條件時(shí)，洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€為一條交叉支導(dǎo)線網(wǎng)。如何保證隧道準(zhǔn)確貫通、洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€與隧道建筑限界匹配、隧道貫通前后相向施工的無砟軌道無縫對(duì)接是精密控制測(cè)量中的技術(shù)難題。這種施工方案需要保障隧道洞外施工控制網(wǎng)[6-8]及洞內(nèi)控制網(wǎng)精度，確保最后掘進(jìn)段貫通誤差小，滿足軌道鋪設(shè)精度要求。洞外施工控制網(wǎng)采用衛(wèi)星定位技術(shù)，其精度易于保證；而洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€的精度保障[9-11]是關(guān)鍵問題。對(duì)采用平行導(dǎo)坑方式施工的山嶺特長(zhǎng)隧道來說，以優(yōu)先采用加測(cè)高精度陀螺方位邊[9]的方式予以實(shí)現(xiàn)。本文所述的陀螺坐標(biāo)方位角，是根據(jù)洞口地面陀螺方位、CPⅡ進(jìn)洞導(dǎo)線公共邊陀螺定位測(cè)量方位角的關(guān)系進(jìn)行換算后的結(jié)果，與本隧道CPⅡ坐標(biāo)方位角屬于相同的坐標(biāo)系統(tǒng)基準(zhǔn)。

目前，陀螺方位邊的工程應(yīng)用及研究文獻(xiàn)資料較多，主要集中在鐵路隧道、城市地鐵、礦山等地下工程的施工掘進(jìn)過程中。其主要用于地下掘進(jìn)時(shí)控制導(dǎo)線的坐標(biāo)方位角檢核[12-14]，或校正調(diào)整前進(jìn)方向的方位角[15-17]，個(gè)別工程以陀螺施測(cè)方位作為觀測(cè)值參加導(dǎo)線方向平差[18-19]，采用陀螺方位約束[20-21]的工程實(shí)踐較少。而在提前鋪設(shè)無砟軌道的隧道實(shí)踐中[1-2]，雖然洞內(nèi)控制導(dǎo)線中引入了陀螺方位[9]，但尚無CPⅡ?qū)Ь€基于陀螺方位邊約束的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有文獻(xiàn)也主要從陀螺定向邊位置數(shù)量的選擇、測(cè)量方法與計(jì)算、陀螺方位角觀測(cè)值的應(yīng)用區(qū)間等方面進(jìn)行研究。

本文以某特長(zhǎng)隧道整體貫通前分段鋪設(shè)無砟軌道的工程實(shí)踐為例,在洞內(nèi)鋪軌CPⅡ?qū)Ь€中嘗試加測(cè)高精度陀螺方位邊，解決隧道采用長(zhǎng)距離平導(dǎo)施工、洞內(nèi)導(dǎo)線無方位角附合條件下，與平導(dǎo)聯(lián)測(cè)形成的“回頭”型導(dǎo)線由于布網(wǎng)方案欠佳，精度難以提高，難以滿足鋪軌精度要求，貫通面前后的軌道鋪設(shè)可能錯(cuò)位的工程難題。

1 依托工程概況

某特長(zhǎng)隧道全長(zhǎng)13.195 km，最大埋深為650 m。洞身線路采用人字坡設(shè)計(jì)，隧道除進(jìn)口段33.92 m及出口段429.84 m位于半徑為800 m的曲線上外，洞身其余地段均位于直線上。隧道分進(jìn)口、1號(hào)斜井、2號(hào)斜井、隧道出口、出口平導(dǎo)5個(gè)作業(yè)面。在隧道沒有全部貫通(剩余1.273 km)的情況下，確定提前開展洞內(nèi)已經(jīng)貫通段落的整體道床鋪設(shè)工作，共分3期鋪軌。隧道掘進(jìn)施工和鋪軌計(jì)劃見圖1。

圖1 隧道掘進(jìn)施工和鋪軌計(jì)劃示意圖(單位： km)

2 CPⅡ?qū)Ь€加測(cè)陀螺方位邊必要性分析

在隧道未全部貫通的條件下，一邊施工掘進(jìn)，一邊分期、分段鋪設(shè)整體道床的施工測(cè)量方案，要求貫通面處的貫通誤差盡量小，以保障最后貫通段橫向錯(cuò)位偏差、高程錯(cuò)臺(tái)偏差滿足短距離(正常距離為隧道全長(zhǎng))控制測(cè)量的閉合精度要求。使相向施工鋪設(shè)的無砟軌道實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確對(duì)接，滿足前、后期整體道床平順銜接需求，這是實(shí)施此類工程的最大難題，而如何保障洞外、洞內(nèi)控制網(wǎng)的精度十分關(guān)鍵。

洞外鋪軌平面控制網(wǎng)可以通過埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)，采用高精度的一等GNSS技術(shù)施測(cè)；采用不引入約束基準(zhǔn)誤差的一點(diǎn)一方向法評(píng)價(jià)洞外原施工控制網(wǎng)的實(shí)際精度；采用以不損失基準(zhǔn)網(wǎng)精度為原則的施工控制點(diǎn)選擇處理技術(shù)，鋪軌重建網(wǎng)測(cè)量中選擇符合精度要求的原施工控制點(diǎn)作為鋪軌控制點(diǎn)。

總結(jié)以往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量情況分析可知： 本工程進(jìn)口端可與1#、2#斜井口控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，洞內(nèi)鋪軌平面控制網(wǎng)精度易于保障；而出口端為長(zhǎng)距離平導(dǎo)方式施工，平導(dǎo)內(nèi)控制點(diǎn)無法使用，與主洞連接的橫通道僅30 m，出口端隧道洞內(nèi)鋪軌平面控制網(wǎng)精度保障困難。從圖1中可以看出： 進(jìn)、出口端洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€具有雙重功能，不但要用于隧道軌道鋪設(shè)，還要用于洞內(nèi)后續(xù)施工的控制導(dǎo)線。完工段軌道鋪設(shè)CPⅡ?qū)Ь€要求與隧道建筑限界匹配，后續(xù)施工控制導(dǎo)線以CPⅡ?yàn)槠鹚慊鶞?zhǔn)，用于指導(dǎo)貫通面方向的開挖掘進(jìn)施工。隧道洞內(nèi)鋪軌CPⅡ、CPⅢ控制網(wǎng)是按施工進(jìn)度分期、分段建立，進(jìn)口端1、2期CPⅡ?qū)Ь€有穿出斜井口與地面控制點(diǎn)附合的方位角檢查條件，測(cè)量精度可以保障；而出口端采用平導(dǎo)施工，CPⅡ?qū)Ь€雖然可以通過平導(dǎo)與洞外附合，但會(huì)形成較大的“回頭”型導(dǎo)線，布網(wǎng)方案欠佳，精度難以提高，難以滿足鋪軌精度要求。由于隧道主體未完全貫通，無法形成出口經(jīng)貫通面至2#斜井的附合導(dǎo)線網(wǎng)，即出口端洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€無方位角附合檢查條件，在出口─貫通面─2#斜井口處形成長(zhǎng)達(dá)近10 km的支導(dǎo)線網(wǎng)，加上洞內(nèi)觀測(cè)環(huán)境條件差，地下水豐富，出水量大，水汽、煙塵影響嚴(yán)重，施工干擾大等諸多不利因素，實(shí)施過程中盡管采取了一些特殊措施(見圖2)，但經(jīng)估算分析，仍難以控制整體貫通處的橫向貫通誤差。因此，提前鋪軌隧道時(shí)在洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€中引入陀螺方位控制技術(shù)十分必要。

(a) 抬高視線強(qiáng)制對(duì)中墩 (b) 超短邊(25 m)強(qiáng)制對(duì)中盤 (c) 小曲線對(duì)穿隧道雙強(qiáng)制對(duì)中盤 (d) 雙測(cè)站方式進(jìn)洞

隧道洞內(nèi)CPⅡ測(cè)量中引入陀螺方位控制技術(shù)，采用高精度全自動(dòng)陀螺儀——中國(guó)航天BTJ-3型全自動(dòng)陀螺尋北儀與徠卡TS16全站儀(標(biāo)稱精度1″，1 mm+1.5×10-6)組合進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)陀螺方位角，陀螺方位角標(biāo)稱定向精度為3.6″。除了在“回頭”型導(dǎo)線、布網(wǎng)方案欠佳、精度難以提高、難以滿足鋪軌精度要求的出口端加測(cè)2條陀螺方位邊外，在進(jìn)口端掘進(jìn)段的襯砌終點(diǎn)加測(cè)1條陀螺邊，在已經(jīng)貫通地段1#、2#斜井間也加測(cè)2條陀螺方位邊，實(shí)現(xiàn)對(duì)洞內(nèi)CPⅡ支導(dǎo)線的方向控制。陀螺方位邊布設(shè)位置見圖3。

圖3 陀螺方位邊布設(shè)位置

3 特長(zhǎng)隧道CPⅡ?qū)Ь€加測(cè)陀螺方位邊應(yīng)用條件研究

針對(duì)目前洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€沒有應(yīng)用陀螺方位的現(xiàn)狀，根據(jù)該隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€實(shí)際數(shù)據(jù)，開展CPⅡ?qū)Ь€利用高精度陀螺儀加測(cè)陀螺方位后的應(yīng)用探索。利用式(1)—(2)將洞內(nèi)陀螺方位邊換算為隧道CPⅡ系統(tǒng)下的陀螺坐標(biāo)方位角進(jìn)行分析研究。

1)洞口外地面儀器常數(shù)

Δ=αJD-(αT-JD-γW)。

(1)

式中：αJD為洞外地面進(jìn)洞已知邊CPⅡ坐標(biāo)方位角；αT-JD為洞外地面同名已知邊上測(cè)得的陀螺方位角；γW為洞外設(shè)站點(diǎn)的子午線收斂角。

2)洞內(nèi)陀螺定向待測(cè)邊坐標(biāo)方位角

F=(αT-γ)+Δ。

(2)

式中：αT為洞內(nèi)待測(cè)邊上測(cè)得的陀螺方位角；γ為洞內(nèi)設(shè)站點(diǎn)的子午線收斂角。

3.1 陀螺坐標(biāo)方位角精度匹配與較差限差標(biāo)準(zhǔn)研究

在研究時(shí)，首先以各洞口的進(jìn)洞控制點(diǎn)為約束基準(zhǔn)(見圖3)進(jìn)行支導(dǎo)線平差，獲取各導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角精度信息，共完成5條支導(dǎo)線平差。然后在全站儀導(dǎo)線、陀螺方位公共邊上,按附合導(dǎo)線坐標(biāo)方位角閉合差檢查方式，進(jìn)行鋪軌CPⅡ交叉支導(dǎo)線網(wǎng)坐標(biāo)方位角與陀螺坐標(biāo)方位角的精度匹配研究。

導(dǎo)線坐標(biāo)方位角與陀螺坐標(biāo)方位角較差的限差標(biāo)準(zhǔn)分別采用3種不同方式進(jìn)行研究，即按《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》[22]洞內(nèi)二等限差、隧道二等限差以及不同精度的坐標(biāo)方位角較差中誤差法(簡(jiǎn)稱較差法)綜合分析。較差法是按誤差傳播定律，取2倍較差中誤差作為限差，公式推導(dǎo)如下：

方位角較差

ΔFβ=F導(dǎo)線-F陀螺。

(3)

方位角閉合差限差

(4)

式(3)—(4)中:F導(dǎo)線為CPⅡ交叉支導(dǎo)線網(wǎng)陀螺公共邊方位角平差；F陀螺為CPⅡ交叉支導(dǎo)線網(wǎng)陀螺邊坐標(biāo)方位角實(shí)際值；mF導(dǎo)線為CPⅡ交叉支導(dǎo)線網(wǎng)陀螺公共邊方位角平差中誤差；mF陀螺為交叉支導(dǎo)線網(wǎng)陀螺邊坐標(biāo)方位角實(shí)際值中誤差。

鑒于mF陀螺受陀螺方位角測(cè)定精度、儀器常數(shù)測(cè)定精度、外界觀測(cè)條件等多種因素影響,很難準(zhǔn)確獲取。經(jīng)過分析，取為儀器標(biāo)稱精度基本合理，即mF陀螺=3.6″。

表1 鋪軌CPⅡ交叉支導(dǎo)線網(wǎng)與陀螺坐標(biāo)方位角精度與較差評(píng)價(jià)比較

表2 坐標(biāo)方位角精度與較差指標(biāo)合理性統(tǒng)計(jì)分析表

從表1和表2中可以看出：

1) 短距離導(dǎo)線2～3 km加測(cè)陀螺方位邊，CPⅡ支導(dǎo)線坐標(biāo)方位角精度在1.31″～2.34″，略高于陀螺邊坐標(biāo)方位角標(biāo)稱精度(3.6″)；長(zhǎng)距離導(dǎo)線4～7 km加測(cè)陀螺方位邊,CPⅡ支導(dǎo)線坐標(biāo)方位角精度在1.96″～2.74″,由于陀螺坐標(biāo)方位角測(cè)量精度評(píng)價(jià)體系與導(dǎo)線不同，實(shí)際精度應(yīng)該小于標(biāo)稱精度(3.6″)。因此，本隧道CPⅡ?qū)Ь€邊坐標(biāo)方位角精度與陀螺邊坐標(biāo)方位角精度相當(dāng)。

2) 高精度陀螺儀測(cè)量獲取的坐標(biāo)方位角與全站儀導(dǎo)線坐標(biāo)方位角較差的限差指標(biāo)，與按隧道二等導(dǎo)線設(shè)計(jì)精度計(jì)算的坐標(biāo)方位角復(fù)測(cè)限差的精度評(píng)定指標(biāo)值相當(dāng)。因此，可采用隧道二等導(dǎo)線測(cè)角精度作為參照，制定二者方位角較差的限差指標(biāo)。本隧道陀螺定向測(cè)算坐標(biāo)方位角與對(duì)應(yīng)邊的全站儀導(dǎo)線坐標(biāo)傳遞方位角的較差不大，與全站儀導(dǎo)線觀測(cè)精度匹配，均能夠達(dá)到鐵路隧道二等導(dǎo)線精度,考慮2種坐標(biāo)方位角精度相當(dāng)，可以當(dāng)作同精度擴(kuò)展。鑒于高精度陀螺定向重復(fù)觀測(cè)后方位角精度的可靠性及其誤差的不傳遞性，2種方法測(cè)量結(jié)果的較差除了當(dāng)作閉合差對(duì)待外，將高精度陀螺儀定向所得的坐標(biāo)方位角用作精度等級(jí)大致相匹配的導(dǎo)線坐標(biāo)方位角約束基準(zhǔn)是適宜的。

3.2 隧道鋪軌建筑限界匹配檢查方法

隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€是進(jìn)行軌道鋪設(shè)的基準(zhǔn)，其必須與隧道建筑限界匹配，才能實(shí)現(xiàn)軌道放樣的實(shí)地位置與隧道建筑限界匹配。實(shí)際上，采用隧道整體貫通后鋪軌方式，最后的建筑限界基準(zhǔn)為進(jìn)出口間的CPⅡ附合導(dǎo)線，必要時(shí),采用加入斜井導(dǎo)線的結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。

對(duì)于整體貫通前分段鋪設(shè)無砟軌道、利用平導(dǎo)施工而無斜井方位角附合條件的隧道，必須聯(lián)測(cè)施工控制支導(dǎo)線點(diǎn)，采用CPⅡ支導(dǎo)線網(wǎng)加陀螺后的坐標(biāo)進(jìn)行比較，了解分析洞內(nèi)陀螺CPⅡ?qū)Ь€與建筑限界關(guān)系，并作為洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€是否與隧道鋪軌建筑限界匹配的檢查依據(jù)?？梢詫⑹┕た刂浦?dǎo)線與CPⅡ?qū)Ь€的坐標(biāo)差異換算為縱橫向偏差，進(jìn)行隧道建筑限界的符合性檢查。

3.3 高精度陀螺儀CPⅡ?qū)Ь€的閉合差法檢查

隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€需要隧道鋪軌建筑限界匹配。首先進(jìn)行出口端支導(dǎo)線平差，將位置不同的高精度陀螺儀方位邊和聯(lián)測(cè)的施工導(dǎo)線點(diǎn)組合，當(dāng)作已知坐標(biāo)方位角和已知坐標(biāo)值，按附合導(dǎo)線對(duì)待；然后采用閉合差法進(jìn)行檢查，包括坐標(biāo)方位角閉合差檢查、導(dǎo)線坐標(biāo)閉合精度檢查及建筑限界符合性檢查，檢查結(jié)果見表3和表4。

從表3和表4可以看出： 鋪軌交叉支導(dǎo)線網(wǎng)方位角閉合、與施工控制導(dǎo)線的導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差均達(dá)到隧道二等方位角閉合差(12.0″)，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差1/100 000的限差要求，導(dǎo)線附合精度良好。隧道基本呈南北走向，CPⅡ?qū)Ь€與隧道建筑限界的橫向差異在0.015 m左右,采用CPⅡ?qū)Ь€鋪軌施工，軌道實(shí)地位置與隧道壁的相對(duì)關(guān)系滿足隧道建筑限界要求。

表3 隧道出口端坐標(biāo)方位角的閉合差檢查表

表4 隧道出口端CPⅡ?qū)Ь€坐標(biāo)閉合精度與建筑限界檢查表

3.4 陀螺CPⅡ橫向偏差與建筑限界匹配優(yōu)化檢查

考慮高精度陀螺儀測(cè)量的坐標(biāo)方位角精度與CPⅡ支導(dǎo)線坐標(biāo)方位角精度相當(dāng)，可以當(dāng)作同精度擴(kuò)展。將陀螺邊坐標(biāo)方位角作為約束基準(zhǔn)，方位角較差當(dāng)作閉合差對(duì)待，在CPⅡ支導(dǎo)線平差觀測(cè)值輸入的in1文件中，對(duì)有陀螺方位邊的測(cè)站觀測(cè)值文件增加1行陀螺邊照準(zhǔn)方向，觀測(cè)值類型為A,觀測(cè)值直接輸入陀螺坐標(biāo)方位角，觀測(cè)值的精度值輸為0，利用科傻軟件進(jìn)行陀螺方位的約束平差。

用基于陀螺方位邊約束的CPⅡ支導(dǎo)線平差結(jié)果，進(jìn)行約束前后的建筑限界匹配檢查?？梢圆捎迷O(shè)計(jì)線條+聯(lián)測(cè)施工導(dǎo)線點(diǎn)展點(diǎn)在CAD中手工量取，如圖4所示。

建筑限界匹配檢查也可以按式(5)利用坐標(biāo)較差FX、FY轉(zhuǎn)換獲取，檢查結(jié)果見表5。

(5)

式中：FX、FY為聯(lián)測(cè)施工在用支導(dǎo)線控制點(diǎn)的CPⅡ位置與原位置的坐標(biāo)較差；α為設(shè)計(jì)理論中線前進(jìn)方向的坐標(biāo)方位角。

圖4 隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€與建筑限界匹配檢查

從表5可以看出： CPⅡ支導(dǎo)線約束陀螺方位邊后的導(dǎo)線與施工控制導(dǎo)線的坐標(biāo)較差小，橫向偏差得到優(yōu)化,建筑限界匹配良好，采用出口平導(dǎo)方式的開挖掘進(jìn)及鋪軌施工可以采用陀螺方位約束方案。

綜合以上分析，CPⅡ?qū)Ь€基于陀螺方位約束的應(yīng)用條件應(yīng)滿足如下要求：

1) 公共邊鋪軌交叉支導(dǎo)線網(wǎng)坐標(biāo)方位角與陀螺坐標(biāo)方位角較差按間隔測(cè)站數(shù)計(jì)算，滿足隧道二等方位角閉合差精度要求。

2) 需要聯(lián)測(cè)隧道掘進(jìn)施工控制導(dǎo)線點(diǎn)，與施工控制導(dǎo)線的導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差應(yīng)達(dá)到隧道二等精度的限差要求。

3) 鋪軌交叉支導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)先按嚴(yán)密平差計(jì)算，公共邊導(dǎo)線坐標(biāo)方位角精度應(yīng)與陀螺坐標(biāo)方位角精度相當(dāng)。

4) 鑒于隧道已經(jīng)襯砌完工地段工程結(jié)構(gòu)的不可更改性，基于陀螺坐標(biāo)方位角約束的CPⅡ?qū)Ь€與隧道建筑限界的匹配應(yīng)得到優(yōu)化；洞內(nèi)CPⅡ中聯(lián)測(cè)的施工導(dǎo)線點(diǎn)，其橫向偏差應(yīng)在隧道施工凈空裕量范圍內(nèi)(5 cm)。

4 結(jié)論與討論

本文通過CPⅡ?qū)Ь€加測(cè)陀螺方位的應(yīng)用條件研究，引入支導(dǎo)線坐標(biāo)方位角平差精度，以導(dǎo)線測(cè)站數(shù)評(píng)價(jià)2種坐標(biāo)方位角較差的評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出CPⅡ交叉導(dǎo)線長(zhǎng)度在7 km內(nèi)的導(dǎo)線坐標(biāo)方位角與陀螺坐標(biāo)方位角精度相當(dāng)、坐標(biāo)方位角較差及導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合精度滿足隧道二等限差要求、與隧道建筑限界的匹配應(yīng)得到優(yōu)化，且洞內(nèi)CPⅡ中聯(lián)測(cè)的施工導(dǎo)線點(diǎn)橫向偏差在隧道施工凈空裕量范圍內(nèi)(5 cm)的條件下，可以采用基于陀螺方位約束的CPⅡ?qū)Ь€平差方案的結(jié)論。隧道貫通竣工后鋪軌的測(cè)量結(jié)果表明： 控制網(wǎng)的橫向貫通誤差僅0.8 mm，相向施工的無砟軌道可以準(zhǔn)確對(duì)接，驗(yàn)證了采用基于陀螺方位約束的CPⅡ?qū)Ь€平差方案的必要性。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料均沒有涉及陀螺坐標(biāo)方位角與隧道建筑限界的匹配方面的應(yīng)用研究，尚難以進(jìn)行陀螺坐標(biāo)方位角的實(shí)際精度評(píng)價(jià)。本隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€采用基于與隧道建筑限界匹配的陀螺方位約束方法，2020年10月,工務(wù)驗(yàn)收基本完成，軌道的平順性和隧道建筑限界及其他各項(xiàng)指標(biāo)滿足工務(wù)驗(yàn)標(biāo)要求，節(jié)約施工工期3個(gè)月，提前鋪軌測(cè)量體系方法得到工程驗(yàn)證，表明本文提供的方法具有實(shí)踐價(jià)值，以期為今后其他隧道工程和規(guī)范修訂提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

在洞內(nèi)CPⅡ中應(yīng)用陀螺坐標(biāo)方位角約束，關(guān)鍵是要采用高精度的陀螺儀，下一步的研究課題是如何獲取高精度的陀螺方位角，繼續(xù)進(jìn)行洞內(nèi)CPⅡ中應(yīng)用陀螺坐標(biāo)方位角約束的工程驗(yàn)證，不斷在實(shí)踐中總結(jié)、完善陀螺方位角精度評(píng)價(jià)應(yīng)用體系。完善陀螺方位角精度評(píng)價(jià)體系，建議施工單位做到以下2點(diǎn)：

1) 提供無震動(dòng)、無干擾的測(cè)量環(huán)境，以便獲取高精度的陀螺方位角。

2) 保證陀螺方位邊公用控制點(diǎn)長(zhǎng)久保存，后期CPⅡ?qū)Ь€的能夠聯(lián)測(cè)使用。