一种单洞双线隧道超欠挖测定方法_2

文档序号:9885407阅读:来源:国知局
线 路中线相交,两条平行线所截线段包含点即为数据源; 522. 利用CAD命令对所截段的线路中线进行定距等分,等分长度取1~2米为宜,设起始 点为零,建立数据矩阵,贝1Jy=[yi,y2,y3,...,y n],其中yn为距离起始点的长度; 523. 由S22中等分点对隧道中线作垂线,得到若干垂足点,起始点位置为S22起始点位 置相对应的垂足点,建立数据矩阵,则X=[X1,X2,X3, . . . ,Χη],其中Xn为距离起始点的长度; 524. 将y=[yi,y2,y3,…,yn]与χ=[χι,Χ2,Χ3,…,χη]导入MATLAB软件进行拟合,得到拟 合方程y=f(x)。
[0031] 优选的,步骤S3,进行VB编程,其中包含步骤S24得到的y=f(x)关系表达式、坐标系 转换公式、高程计算公式、显示命令等。
[0032]优选的,步骤S4,将全站仪采集的数据导入Excel,利用S3得到的VB程序导入宏,开 启宏进行计算,得到偏距与高差,其中高差是所测点与轨面的高程差。
[0033]优选的,步骤S5,将步骤S4得到的偏距与高差以坐标形式(偏距,高差)表达,在原 始隧道断面图上利用Autocad软件点的命令输入各坐标点,对比相应隧道轮廓线,查看超前 挖情况,如图3所示。
[0034] 实施例:1.作业区概况 申请人某工程土建施工ΝΗ-ΤΑ01标,矿山法施工区间包括:中间风井~地铁控制中心单 洞单线隧道、地铁控制中心~南京南站单洞双线隧道。其中,单洞双线矿山法区间设计起点 里程DK0+426 · 702,终点里程DK0+611 · 338,全长184 · 636m;覆土厚度约6 · 14~23 · 82m。实例 中演示的区间为DK0+526.9864~DK0+555.946,断面形式为V级围岩b型断面(如附图4所 示),处于右线中心线缓曲线段。
[0035] 2.数据采集 由两名技术人员配合,依据现场实际情况,借助全站仪利用已知控制点,按照对称原 贝1J,将断面分为18段,共19个测量数据进行采集。
[0036] 3.隧道右线线路中线与大洞中线进行MATLAB软件拟合 (1) 打开附图5线路平面图,利用Autocad命令,对右线线路中线以等距离2米划分,由划 分点对大洞中线做垂线。其中,右线线路中线各等分点的里程为右线里程,大洞中线的各垂 足里程为计算里程,其一一对应关系见表1。
[0037] 表1计算里程与对应右线里程记录表
(2) 将表1中两组数据输入MATLAB软件进行拟合,得到关系公式,其中y数组对应表1的 右线里程,X数组对应表1的公式计算里程。
[0038] 4.编写程序 利用所得拟合公式及坐标系转换公式,编写计算程序,并进行Excel宏录入。
[0039] 5.处理数据 (1) 采集的数据导入Excel,开启宏进行计算,得到偏距与高差,其中高差是所测点与轨 面高程的差值。
[0040] 衷2数据汇总衷 (2) 对比断面图,得到超欠挖值
在Autocad软件上,将原始隧道断面图以轨面线与隧道中线交点为基点,移动至 Autocad坐标系原点(0,0);将表2中偏距与高差分别乘以1000(换算成毫米),并以坐标形式 (偏距,高差)表达,以点命令输入各坐标点;对比相应隧道轮廓线,量取超欠挖值。以其中一 点为例,如附图6所示,超出轮廓线196mm,即超挖196mm。
[0041 ] 6.指导现场施工 据各超欠挖数据及对应里程,对隧道进行处理。欠挖部分需做凿除处理,超挖部分采用 与衬砌相同标号的混凝土同时浇筑,保证局部围岩受力稳定及后期防水材料施工质量。
【主权项】
1. 一种单洞双线隧道超欠挖测定方法,其步骤为:51. 数据采集,对单洞双线隧道断面各点进行采集, 52. MATLAB软件拟合曲线方程,对线路中线与大洞中轴线拟合,得到拟合方程, 53. VB编程,利用S2得到的拟合方程编制程序, 54. Excel处理步骤S1采集的数据,将S3的VB程序录入宏,对采集数据进行处理, 55. Autocad软件图形对比并计算结果,得到超欠挖值,指导现场施工。2. 根据权利要求1所述的单洞双线隧道超欠挖测定方法,所述的步骤S1,数据采集步骤 包括:511. 置镜:架设全站仪,与两控制点通视,且可看到采集目标点,保证视线夹角在60度 左右,仪器架设高度适中,三脚架腿踩实,并调平气泡,512. 设站:进入测量模式,点击"设站",选择"后方交会法"按"确定",分别对准两已知 控制点,测量并记录,查看建站误差,控制在5mm以内,513. 数据采集:每5~10m-个测量断面,每个测量断面的一侧盖板顶至拱顶分9段,对称 为18段,共采集19个测量数据。3. 根据权利要求1或2所述的单洞双线隧道超欠挖测定方法,所述的步骤S2,包括:521. 打开线路平面图,选取两条垂直于隧道中线的平行线并与其中一条线路中线相 交,两条平行线所截线段包含点即为数据源;522. 利用CAD命令对所截段的线路中线进行定距等分,等分长度取1~2米为宜,设起始 点为零,建立数据矩阵,贝1Jy=[yi,y2,y3,...,y n],其中yn为距离起始点的长度;523. 由S22中等分点对隧道中线作垂线,得到若干垂足点,起始点位置为S22起始点位 置相对应的垂足点,建立数据矩阵,则X=[X1,X2,X3, . . . ,Χη],其中Xn为距离起始点的长度;524. 将y=[yi,y2,y3, · · ·,yn]与χ=[χι,Χ2,Χ3, · · ·,χη]导入MATLAB软件进行拟合,得到拟 合方程y=f(x)。4. 根据权利要求3所述的单洞双线隧道超欠挖测定方法,所述的步骤S4,将全站仪采集 的数据导入Excel,利用S3得到的VB程序导入宏,开启宏进行计算,得到偏距与高差,其中高 差是所测点与轨面的高程差。5. 根据权利要求4所述的单洞双线隧道超欠挖测定方法,步骤S5,将步骤S4得到的偏距 与高差以坐标形式(偏距,高差)表达,在原始隧道断面图上利用Autocad软件点的命令输入 各坐标点,对比相应隧道轮廓线,查看超前挖情况,得到超欠挖值。
【专利摘要】本发明属于隧道断面控制的技术领域,具体涉及一种单洞双线隧道超欠挖测定方法,解决了现有超欠挖的测定方法或者费时、费力,或者仪器昂贵不适用的问题。其步骤为:数据采集,对单洞双线隧道断面各点进行采集,MATLAB软件拟合曲线方程,对线路中线与大洞中轴线拟合,得到拟合方程,VB编程,利用S2得到的拟合方程编制程序,Excel处理步骤S1采集的数据,将S3的VB程序录入宏,对采集数据进行处理,Autocad软件图形对比并计算结果,得到超欠挖值,指导现场施工。本发明提高计算效率、降低费用、减少人员投入,保证了现场安全、高效的施工。
【IPC分类】G01C7/06
【公开号】CN105651251
【申请号】
【发明人】李达昌, 成云, 段沛材
【申请人】中铁三局集团华东建设有限公司, 中铁三局集团有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日
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