乌鞘岭隧道陀螺定向成果报告.doc

中铁十七局 乌鞘岭隧道6号斜井陀螺定向 成 果 报 告 西安科技大学测量工程系 二○○四年十一月 乌鞘岭隧道6号斜井陀螺定向成果 项目概况 乌鞘岭隧道是兰新铁路复线的重要隧道，为国内及亚洲的第一长铁路隧道。为加快整个兰新复线的施工进度，乌鞘岭隧道分为多个标段施工。中铁十七局集团公司所承建标段以斜井无轨运输方式进入主隧道进行开拓。为了控制测角误差的积累，保证隧道准确贯通。中铁十七局集团公司乌鞘岭隧道工程指挥部委托西安科技大学测量工程系于2004年11月24日---11月28日对所属标段中的两条洞内导线边：D56(D57和171+550(171+675进行了陀螺定向。 技术要求 根据工程施工的要求，双方协商决定采用现行《煤矿测量规程》为标准进行施测，对精度不能满足工程施工要求的地方，双方协商提出相应提高施测精度的措施保证相应的施测精度。 具体如下： 施测等级： 一测回测量陀螺方位角中误差≤15″； 仪器： 瑞士WILD GAK－1； 观测方法及施测程序： 采用逆转点法，”3－３—３” 施测程序，三天内施测完毕； 观测精度指标： 精 度 等 级 测线方向值互差 零位互差 相邻摆动中值互差 间隔摆动中值互差 测回陀螺方位角互差 ±15″ 10″ 0.2格 20″ 30″ 40″ 其他遵照现行《煤矿测量规程》执行。 已知资料 资料由铁十七局集团公司乌鞘岭隧道项目部提供，如下所示： 1、乌鞘岭隧道６号斜井洞外平面控制网坐标值： WS44：x=24854.0629m ，y=19037.6665m WS45：x=25063.2029 m，y=18703.5198 m 坐标方位角：３０２°０２′３１.８″ 注：以上坐标及方位角为施工独立坐标系。 2、国家坐标系中施测点的近似坐标： 各施测点的54北京坐标系近似坐标为： 　洞外WS44： x=4116020m ， y 洞内D56： x=4119418m ， y 171+550： 　x=4120130m ， y 以上近似坐标由地形图上量取获得。 测量成果 观测数据 现场观测记录见附表，其观测结果如下： 地面已知边WS44(WS45陀螺方位角： 测前： 第一测回：285°43′43″ 第二测回：285°44′06″ 第三测回：285°44′04″ 测后： 第一测回：285°43′49″ 第二测回：285°44′04″ 第三测回：285°43′57″ 平均值：285°43′57。2″ 洞内待定边Ｄ56(Ｄ57陀螺方位角： 第一测回：342°55′55″ 第二测回：342°55′53。5″ 第三测回：342°56′02″ 平均值： 342°55′56。8″ 洞内待定边171+550(171+550陀螺方位角： 第一测回： 343°41′50″ 第二测回： 343°41′44″ 第三测回： 343°41′47．5″ 平均值： 343°41′47．2 2、成果解算： 由于地面已知边为隧道独立施工坐标系中的成果，无相应国家坐标系数据。因此无法直接解算仪器常数。由于仪器常数及国家坐标系与隧道独立施工坐标系的旋转角在地面和洞内是一致的，故仪器常数及旋转角在解算待定边施工坐标方位角过程中将被抵消。 （1）子午线收敛角计算 地面已知边WS44(WS45处WS44点子午线收敛角为： γ0=34′03.1″ 洞内待定边D56(D57处D56点子午线收敛角为： γ1=34′04.8″ 洞内待定边171+550(171+675处171+550点子午线收敛角为： γ2=34′00″ （2）待定边的坐标方位角解算 各待定边坐标方位角按下式进行解算： 式中： ――为独立施工坐标系中待定边坐标方位角 ――为独立施工坐标系中已知边坐标方位角 ――为已知边陀螺方位角 ――为待定边陀螺方位角 ――为已知边施测点子午线收敛角 ――为待定边施测点子午线收敛角 由上式得洞内待定边D56(D57在独立施工坐标系中的坐标方位角 αＤ５６(Ｄ５７= 359°14′29.7″ 洞内待定边171+550(171+675在独立施工坐标系中的坐标方位角 α１７１＋５５０(１７１＋６７５ =0°00′24.9″ 精度评定： 根据测量误差理论及观测数据计算陀螺定向的实际精度,其计算公式如下 md= mp= 式中：md 　—一次测定中误差 mp 　— 均值中误差 v 　— 观测值与平均值之差 n　　— 测回