亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        超深豎井聯(lián)系測量的分析與研究

        2019-10-30 02:27:32趙鵬飛黃于保陳功亮雷婉南
        城市勘測 2019年5期
        關(guān)鍵詞:重錘豎井方位角

        趙鵬飛,黃于保,陳功亮,雷婉南

        (1.上海市測繪院,上海 200063; 2.上海隧道工程有限公司,上海 200127)

        1 前 言

        深層排水調(diào)蓄管道系統(tǒng)工程簡稱深隧工程,是大型城市解決城市內(nèi)澇、建設(shè)雨污分流體系的重要手段及措施[1,2]。世界上一些大城市如芝加哥、巴黎、倫敦、新加坡、東京和香港都曾斥巨資建設(shè)深隧工程,近年來我國很多城市也在積極建設(shè)深隧工程。為了有效建設(shè)“海綿城市”,實現(xiàn)特大型城市的精細(xì)化管理,上海開始投入建設(shè)蘇州河深隧工程。蘇州河深隧工程全長 15.3 km,其中試驗段位于整體工程的西端,包括2井1區(qū)間,區(qū)間隧道長度 1.67 km,豎井深度約 60 m。

        如何保證蘇州河深隧工程地上、地下測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一,是工程面臨的巨大困難之一。聯(lián)系測量是把地面坐標(biāo)、方位和高程傳遞到地下的測量工作,包括平面聯(lián)系測量和高程聯(lián)系測量,是整個測量工作中最關(guān)鍵的一環(huán),能否做好聯(lián)系測量直接關(guān)系到深隧工程是否順利貫通。高程聯(lián)系測量較為簡單,一般多采用鋼尺法、電磁波測距法[3,4]等,本文不再具體敘述。

        2 平面聯(lián)系測量

        平面聯(lián)系測量主要包括[5]:一井定向法、兩井定向法、導(dǎo)線直接傳遞法、陀螺全站儀和鉛垂儀組合法,投點定向法等方法。一井定向法即聯(lián)系三角形法,適用于井口小、深度大的豎井聯(lián)系測量。

        2.1 聯(lián)系三角形法

        根據(jù)蘇州河深隧工程的特點,選擇聯(lián)系三角形法作為平面聯(lián)系測量的主要方法。

        聯(lián)系三角形法[6]是通過在豎井懸掛兩根鋼絲,在井上近井點測定鋼絲的距離和角度,從而計算得出鋼絲的坐標(biāo)以及它們之間的方位角,在井下認(rèn)為鋼絲的坐標(biāo)和方位角已知,通過測量和計算得出地下導(dǎo)線點的坐標(biāo)和方位角,實現(xiàn)坐標(biāo)和方位角的傳遞,工作示意及原理示意如圖1、圖2所示:

        圖1 聯(lián)系三角形測量工作示意圖

        圖2 聯(lián)系三角形原理示意圖

        根據(jù)正弦定理解算α和α′:

        (1)

        可以由B-A-O2-O1-A′-B′的路線推算方位角并計算坐標(biāo),地下起始邊方位角的計算公式為:

        αA′B′=αBA+ω-α+α′+ω′±n×180°

        (2)

        2.2 精度分析

        坐標(biāo)傳遞誤差對隧道貫通的影響是一個常數(shù),而方位角傳遞誤差的影響將隨著地下導(dǎo)線長度的增加而增大。根據(jù)規(guī)范[5]的要求,隧道的橫向貫通中誤差應(yīng)為 ±50 mm。隧道測量的各工序既相互聯(lián)系,又相互獨立,中誤差分配一般采用不等影響分配原則,故可分配[7]聯(lián)系測量的中誤差為:m2=±22.8 mm,由此可推算地下起始邊方位角的允許中誤差mt為:

        (3)

        式中L為隧道長度,按1.67 km計,ρ=206 265″。即在蘇州河深隧工程試驗段中,聯(lián)系測量必須滿足起始邊方位角的中誤差≤±2.82″。下面對聯(lián)系三角形法進(jìn)行精度分析。

        聯(lián)系三角形應(yīng)布設(shè)成直伸三角形,即三角形的三點應(yīng)近似在一條直線上。當(dāng)α、γ很小的情況下,正弦公式可寫為:

        (4)

        對公式兩邊進(jìn)行微分:

        (5)

        根據(jù)誤差傳播定律,則有:

        (6)

        上式中,前兩項是測距引起的中誤差,后一項是測角引起的中誤差。

        一般來說,ms=ma=mc,則測距引起的中誤差為:

        (7)

        從上式可以看出,要想減小測距引起的中誤差,則鋼絲之間的距離c要盡量大,a/c要盡量小,γ要盡量小。

        而角度測量引起的中誤差為:

        (8)

        從上式可以看出,要想減小測角引起的中誤差,則a/c要盡量小。

        所以地下起始邊方位角的中誤差公式為:

        (9)

        2.3 精度模擬計算

        根據(jù)蘇州河深隧工程試驗段豎井的實際情況,兩根鋼絲之間的距離可控制在 10 m~20 m之間,測距精度ms能夠達(dá)到 ±1 mm。根據(jù)式(9),模擬計算測距引起的地下起始邊方位角中誤差如表1所示:

        測距引起的起始邊方位角中誤差(單位/″) 表1

        從表1可以明顯看出,當(dāng)滿足a/c≤1.0、c≥15 m,且γ≤30′時,測距引起的起始邊方位角中誤差≤1″,這時測距基本不對起始邊方位角精度產(chǎn)生影響。

        下面來分析測角引起的地下起始邊方位角中誤差,實際中測角精度mθ一般能達(dá)到±1″,此處按1″和2″兩種測角精度進(jìn)行模擬計算。

        測角引起的起始邊方位角中誤差(單位/″) 表2

        從表2可以看出,當(dāng)滿足a/c≤1.0,且測角精度達(dá)到±1″時,地下起始邊方位角中誤差能夠滿足貫通要求。

        根據(jù)精度分析結(jié)果,結(jié)合蘇州河深隧工程試驗段現(xiàn)場條件,可通過以下措施保證平面聯(lián)系測量精度:

        (1)達(dá)到較強的圖形條件,一般應(yīng)滿足γ、γ′≤30′,a/c、a′/c≤1.0,c≥15 m。

        (2)保證較高的測量精度,可采用高精度全站儀(標(biāo)稱精度:0.5″、1 mm+1 ppm)測量角度及距離,角度測量9測回,距離測量4測回。

        所以,只要聯(lián)系三角形能夠滿足圖形強度條件及測量精度條件,即可以滿足蘇州河深隧工程試驗段的聯(lián)系測量要求。此外,還可以采用三絲法、雙測站法、移動垂線法等進(jìn)一步提高聯(lián)系三角形的精度,并起到相互檢核的作用。聯(lián)系三角形的具體計算方法在相關(guān)文獻(xiàn)[8~11]中有詳細(xì)的闡述,本文不再贅述。

        3 有關(guān)因素的影響分析

        聯(lián)系三角形測量必須滿足以下兩個前提條件:

        (1)必須采取措施保證兩根鋼絲自由懸掛,不能碰到井壁、井底或其他障礙物。

        為了滿足以上兩個前提條件,定向應(yīng)選用高強度細(xì)鋼絲并懸掛重錘,重錘應(yīng)浸沒在阻尼液中。以下對重錘、鋼絲及阻尼液等影響因素加以分析研究。

        3.1 重錘質(zhì)量

        垂線(鋼絲)越長,它受側(cè)向力(例如風(fēng)力)的影響越大,根據(jù)力學(xué)定律分析鋼絲受側(cè)向力所產(chǎn)生的位移偏差,如下式:

        (10)

        上式中,△為受側(cè)向力所產(chǎn)生的位移偏差,F(xiàn)為側(cè)向力,P為荷重(重錘質(zhì)量),L為鋼絲長度,式(10)可簡化為:

        (11)

        為了減小側(cè)向力的影響,須減少側(cè)向力和加大荷重??刹扇≡谥劐N周圍加設(shè)防風(fēng)罩、測量時停止通風(fēng)、增加重錘質(zhì)量等措施。根據(jù)式(11),假設(shè)側(cè)向力為 0.005 kg,鋼絲長度L為 60 m,為了使偏差小于 10 mm,則重錘質(zhì)量應(yīng)大于 30 kg。

        3.2 鋼絲直徑

        鋼絲的直徑直接關(guān)系到鋼絲的荷重能力。高強度鋼絲(φ0.3 mm~φ1.0mm)的抗拉強度[12,13]一般能達(dá)到 2 500 MPa,即 250 kg/mm2。由于鋼絲的屈服強度一般不容易估算,為了保證鋼絲承受力在屈服強度內(nèi),只能對抗拉強度進(jìn)行保守估算。按抗拉強度的70%保守估算,即計算強度為 175 kg/mm2條件下,φ0.3 mm、 φ0.5 mm、 φ0.7 mm、 φ1.0 mm四種高強度鋼絲能承受的最大荷重。

        鋼絲直徑及所能承受的最大荷重 表3

        從表3可以看出,若重錘達(dá)到 30 kg,則鋼絲直徑應(yīng)達(dá)到 0.5 mm,若重錘達(dá)到 40 kg,則應(yīng)該考慮直徑 0.7 mm的鋼絲。

        3.3 鋼絲的伸長

        鋼絲在重錘作用下會發(fā)生伸長,如果忽略了鋼絲的伸長,鋼絲在重錘的拉力下會伸長并擱底。如果鋼絲荷重超過鋼絲的屈服強度,鋼絲發(fā)生塑性伸長,更容易發(fā)生重錘擱底,這時的鋼絲就會偏離鉛垂,聯(lián)系測量就會失去基礎(chǔ)條件。

        當(dāng)拉伸力小于鋼絲的屈服強度時,根據(jù)胡克定律計算鋼絲伸長量:

        (12)

        上式中,S為鋼絲橫截面積,E為鋼絲的彈性模量,約為2104kg/mm2。表4計算當(dāng)P=30 kg、40 kg,L=60 m時,φ0.5 mm、φ0.7 mm、φ1.0 mm三種鋼絲的彈性伸長量。

        鋼絲直徑及對應(yīng)的伸長量 表4

        由表4可看出鋼絲伸長量較大,不能忽略其影響,必須要考慮到鋼絲的伸長,防止重錘擱底。如果考慮到阻尼液的浮力作用,則鋼絲的最大承重量會增加,相應(yīng)鋼絲伸長量會減少,具體變化量與阻尼液的密度有關(guān)。

        3.4 鋼絲、重錘的運動

        鋼絲和重錘構(gòu)成了一個單擺,其擺幅和初始狀態(tài)及外界擾動有關(guān)。而單擺運動在偏角小于10°的條件下,周期為:

        (13)

        可以看出周期只與擺長有關(guān)。上式中g(shù)為重力加速度(9.8 m/s2),當(dāng)L=60 m時,周期約為 15.5 s。由于運動擺幅較小和周期較長,在很短時間內(nèi)鋼絲似乎是靜止不動的,但事實上在做單擺運動,瞬間觀測的鋼絲位置并不是需求的鉛垂位置。

        解決措施:可測定擺動的對稱中心。觀測時,可注視鋼絲一周期時間,在望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)鋼絲振幅達(dá)到極大值的左右兩個位置時讀數(shù),兩個讀數(shù)的中數(shù)即為鋼絲鉛垂位置的水平角讀數(shù)。

        3.5 阻尼液

        當(dāng)擺幅太大時是很難觀測的,為了在較短時間內(nèi)減小振幅,需把重錘浸在阻尼液中。阻尼液的黏度必須恰當(dāng),黏度既不能太大也不能太?。寒?dāng)黏度太小時,擺幅的衰減太慢,不利于觀測;當(dāng)黏度太大時,重錘可能滯留在某個位置而不回歸到鉛垂的位置。

        一般可選用廢機油等具有一定黏度的液體作為阻尼液。

        4 工程試驗

        為了進(jìn)一步驗證聯(lián)系三角形法在超深豎井中的有效性及可靠性,選擇場地模擬蘇州河深隧工程,開展超深豎井聯(lián)系測量試驗。

        試驗采用一座高度約100 m的高樓模擬深邃工程豎井,在樓頂、樓底部布設(shè)強制歸心觀測標(biāo)志,模擬深隧工程豎井的井上近井點及井下近井點;在距離高樓約 150 m處布設(shè)強制歸心觀測標(biāo)志,模擬定向點,該點與樓頂點及樓底點均保持通視。在樓頂上安裝懸掛支架,懸掛兩根 φ0.6 mm的高強度鋼絲,形成聯(lián)系三角形,并保證足夠的圖形強度,配套 30 kg重錘及阻尼液。

        定向控制點為W,樓頂?shù)目刂泣c為X,樓底部的控制點為Y,鋼絲分別為O1、O2。以定向控制點W為原點,W至X為縱軸方向,建立假定坐標(biāo)系,經(jīng)過多次測量可以精確確定X及Y的坐標(biāo)。方位及坐標(biāo)的傳遞方向為W-X-O1-O2-Y-W,最終的方位角較差及坐標(biāo)較差可作為判定聯(lián)系測量精度的標(biāo)準(zhǔn)。

        表5列出了某一組觀測數(shù)據(jù)及平差數(shù)據(jù):

        聯(lián)系三角形觀測數(shù)據(jù)及平差數(shù)據(jù) 表5

        表6為W、Y的理論坐標(biāo)與傳遞坐標(biāo)的對比:

        坐標(biāo)對比表 表6

        表7為W-Y方向的理論方位角與傳遞方位角的對比:

        方位角對比表 表7

        從以上數(shù)據(jù)可以看出聯(lián)系三角形法的精度是比較高的,在超深豎井聯(lián)系測量中的應(yīng)用是可靠而有效的。

        5 結(jié) 論

        超深豎井聯(lián)系測量至關(guān)重要,將對蘇州河深隧工程試驗段的建設(shè)起到關(guān)鍵性作用。本文通過對聯(lián)系三角形法進(jìn)行原理闡述、精度分析、有關(guān)因素研究、工程試驗等方面的探索,得出以下有益的結(jié)論:

        (1)聯(lián)系三角形法在超深豎井聯(lián)系測量中是可行的,能夠取得較高的定向精度;

        (2)必須保證聯(lián)系三角形的圖形強度和測量精度;

        (3)針對鋼絲、重錘及阻尼液等有關(guān)因素的不利影響,應(yīng)采取相應(yīng)措施,為聯(lián)系三角形提供基礎(chǔ)保證。

        猜你喜歡
        重錘豎井方位角
        環(huán)境風(fēng)作用下淺埋隧道自然排煙豎井組高度研究*
        探究無線電方位在無線電領(lǐng)航教學(xué)中的作用和意義
        卷宗(2021年2期)2021-03-09 07:57:24
        近地磁尾方位角流期間的場向電流增強
        高低堰豎井溢洪道的研究與應(yīng)用
        向量內(nèi)外積在直線坐標(biāo)方位角反算中的應(yīng)用研究
        河南科技(2015年18期)2015-11-25 08:50:14
        導(dǎo)線重錘安裝輔助工具的研制與應(yīng)用
        增強密煉機加料倉、上頂栓重錘耐磨性方案
        預(yù)注漿技術(shù)在豎井施工中的應(yīng)用
        河南科技(2014年16期)2014-02-27 14:13:09
        斗輪取料機重錘張緊裝置的改進(jìn)
        Coupling連接在豎井高壓大直徑無縫鋼管連接中的應(yīng)用
        金屬礦山(2013年6期)2013-03-11 16:53:59
        日本av第一区第二区| 久久精品成人欧美大片| 精品少妇爆乳无码aⅴ区| 人妻少妇偷人精品久久人妻| 肥老熟女性强欲五十路| 成人欧美一区二区三区| 亚洲h视频| 视频一区二区三区中文字幕狠狠 | 蜜桃在线播放免费一区二区三区 | 伊人久久大香线蕉av网禁呦| 99久久久久国产| 亚洲色图视频在线观看,| 娇小女人被黑人插免费视频 | 久久人妻公开中文字幕| 亚洲女同系列高清在线观看 | 精品国产sm最大网站| 99久久精品日本一区二区免费| 欧美亚洲高清日韩成人| 亚洲av色香蕉第一区二区三区| 午夜视频在线观看一区二区小| 久热这里只有精品视频6| 岛国大片在线免费观看| 国产精品亚洲一区二区三区久久 | 国产丝袜美腿在线播放| 猫咪av成人永久网站在线观看 | 999久久久免费精品国产牛牛| 亚洲Av午夜精品a区| 超短裙老师在线观看一区| 99久久免费视频色老| 亚洲av永久无码天堂网毛片| 久久婷婷色综合一区二区| 婷婷成人亚洲综合国产| 91精品人妻一区二区三区久久久| 四虎影视免费永久在线观看| 91白浆在线视频| 日本在线观看三级视频| 国产av国片精品jk制服| 国产亚洲av无码专区a∨麻豆| 揄拍成人国产精品视频肥熟女| 一本色道久久综合亚洲精品不 | 东京热日本av在线观看|