竖井联系测量

1 陀螺定向法(1.1 仪器设备 1.2　作业实施)

2 联系三角形法(2.1 仪器设备 2.2　作业实施)

学科：测绘科学与技术

词目：竖井联系测量

英文：shaft connection survey

释文：竖井联系测量是通过竖井将地面控制网和井下控制网联系在同一个平面坐标系统和高程系统中的测量工作。包括竖井定向测量、定向连接测量和导入高程测量。

竖井联系测量的方法：陀螺定向法、钻孔投点法和联系三角形法。

1 陀螺定向法

陀螺定向法是采用光学垂准仪(或重锤球)投出井上、井下在同一铅锤线上的点位,根据井上、井下陀螺定向成果,求算投点在空间的平面夹角,使得井上、井下的导线连成一体,把井上导线坐标、方位传递到井下导线。

1.1 仪器设备

TC1610全站仪,GAK1+T2陀螺经纬仪,NL光学垂准仪。

1.2　作业实施

(1)竖井投点

井上、井下导线布置情况J1、A为井上已知导线点,Z1、Z2、Z3为井下待求导线点。在井口选定T1、T2两个点位,在井盖上相应位置预留有可遮盖的小孔,将垂准仪置于小孔上方,垂准仪在井上及井下投下T1和T1′、T2和T2′。T1、T1′在空间上为2个点,但投影到同一平面时就成为1个点;T2、T2′情况相同。井上、井下导线通过投点连成一闭合环。

(2)陀螺经纬仪定向

定向时采用逆转点法进行。对一条边定向时,完成一端定向为半测回,完成两端定向为一测回。由于井筒上下不宜安置陀螺经纬仪,故井上选择AJ1为定向边,井下选择Z1Z3为定向边,进行陀螺定向观测。求出陀螺仪的定向常数,并进行改正。

假定陀螺经纬仪测得的AJ54陀螺方位角为N0,Z1Z3陀螺方位角为N5。

(3)导线边角测量

①测b0、b1、b4、b5、b6角度;

②量d1、d2、d3、d4、d5、d6边长。

(4)空间夹角计算b2为AT1、T1′Z1在空间上的夹角,b3为AT2、T2′Z2在空间上的夹角。

(5)导线计算

根据以上导线测量成果,进行导线平差计算。坐标、方位从井上导线点传递到井下导线点,Z1、Z2、Z3坐标成果用于指导施工。

2 联系三角形法

联系三角形法是一种传统的竖井联系测量方法

2.1 仪器设备

TC1800全站仪;10kg重锤2个;Φ0.5mm高强钢丝60m;小绞车、导向滑轮及经过比长的钢卷尺等。

2.2　作业实施

(1)导线布设

导线布设情况如图3。垂线1、垂线2是通过竖井绞车及导向滑轮悬挂并吊有垂锤的高强钢丝。Z、A为已知的地面导线点,B、G为待求的井下导线点,井下、井上三角形布设时应满足下列要求:

① 垂线边距a、a′应尽量布置长些;

② e、f、e′、f′角度应尽量小,最大不应大于2;

③b/a、b′/a′''之比值应尽量小,最大值不应大于1 5。

(2)三角形测量

①测e、f、e′、f′角度;

②量a、b、c、a′、b′、c′边长。

(3)三角形平差计算

根据a、b、c、f求j:sinj=bsinf/a

c的计算值:c算=bcosf+asinj

c的不符值:h=c算-c

a边改正值:Δa=-h/4

b边改正值:Δb=-h/4

c边改正值:Δc=h/2

以改正后的边长a、b、c为平差值,按正弦定理计算出i、j,即为平差后的角值。f改正很小,仍采用原测角值。

采用上述方法可计算出井下三角形平差后的边角a′、b′、c′、i′、j′。f′改正很小,仍采用原测角值。

(4)坐标和方位传递计算

已知A点坐标为XA、YA,AZ方位角为Z0。根据平差后的三角形边角进行计算。

① BG方位角Z0′

AF方位角Z1=Z0+e

FE方位角Z2=Z1+180+j

E′B方位角Z3=Z2+180-j′

求算边BG方位角Z0′=Z3+180+e′

②B点坐标

XB=XA+ccosZ1+acosZ2+c′cosZ3

YB=YA+csinZ1+asinZ2+c′sinZ3

(5)重复观测

进行联系三角形测量时,为保证精度,要重复观测数组。每组只将两垂线位置稍加移动,测量方法完全相同。由各组推算井下同一导线点之坐标和同一导线边之坐标方位角。各组数值互差满足限差规定时,取各组的平均值作为该次测量的最后成果。