[发明专利]地铁盾构隧道成型洞门测量方法

摘要

本发明公开了一种地铁盾构隧道成型洞门测量方法，包括步骤一、外业数据采集101、测点选择在待测量洞门内边缘上根据需要选择M个测点；102、测点位置测量对各测点的三维坐标进行测量，并记录测量结果；二、内业数据处理201、各测点与设计线路中心线之间距离计算及差值比较；202、端墙偏移量及平整度计算；203、拟合洞门中心与设计洞门中心比较，过程如下投影；投影点分组；拟合圆；拟合洞门中心点获取；洞门中心拟合精度计算；洞门中心偏移量获取。本发明步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能解决现有隧道成型洞门测量方法存在的劳动强度较高、只能大概推算出成型洞门的平面偏差情况、使用效果较差等问题。

主权项

一种地铁盾构隧道成型洞门测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、外业数据采集，过程如下：步骤101、测点选择：在待测量洞门(1)的内边缘上选择M个测点，并沿顺时针方向或逆时针方向对M个测点进行编号；M为正整数且M≥10；所述待测量洞门(1)为所施工地铁盾构隧道的端墙式洞门，所述待测量洞门(1)的一侧为地铁盾构隧道且其另一侧为地下构筑物，且待测量洞门(1)位于所述地铁盾构隧道与所述地下构筑物之间的分界处；所述待测量洞门(1)的横断面为圆形；步骤102、测点位置测量：对步骤101中M个所述测点的三维坐标分别进行测量，并对测量结果进行同步记录；步骤二、内业数据处理，过程如下：步骤201、各测点与设计线路中心线之间距离计算及差值比较：根据步骤102中测量得出的各测点的三维坐标，并结合预先设计的设计线路中心线l设，分别计算出各测点与设计线路中心线l设之间的距离Di；再将计算得出的Di与R进行差值比较，计算得出各测点所处位置处实际洞门半径与设计洞门半径之间的差值ΔDi，其中ΔDi＝Di‑R，R为待测量洞门(1)的设计半径；其中，i为正整数且i＝1、2、…、M；Di为M个所述测点中第i个测点与所述设计线路中心线之间的距离，且Di为第i个测点所处位置处的实际洞门半径；ΔDi为第i个测点所处位置处实际洞门半径与设计洞门半径之间的差值；步骤202、端墙偏移量及平整度计算：根据步骤102中测量得出的各测点的三维坐标，并结合设计线路中心线l设，分别计算出各测点所处位置处与设计分界里程断面之间沿线路方向的距离di；之后，根据公式(1)，计算得出平均值d；然后，根据公式计算得出待测量洞门(1)的实际端墙的墙面平整度m1；其中，di为点Ci到点O设之间的距离，O设为预先设计的待测量洞门(1)的中心点，点Ci为垂线li与设计线路中心线l设的垂足，垂线li为过第i个测点且与设计线路中心线l设垂直的直线；所述设计分界里程断面为预先设计的所述地铁盾构隧道与所述地下构筑物之间分界处的横断面；d为待测量洞门(1)的实际端墙的偏移量；步骤203、拟合洞门中心与设计洞门中心比较，过程如下：步骤2031、投影：将步骤一中M个所述测点分别投影至所述设计分界里程断面上，并获得M个投影点；步骤2032、投影点分组：将M个所述投影点分为K组，每组中均包含3个投影点；其中，K为正整数且K≥3；步骤2033、拟合圆：根据K组投影点分别拟合出K个拟合圆，并计算出K个拟合圆的圆心的三维坐标；K个拟合圆中第j个拟合圆的圆心记作Oj，其中j为正整数且j＝1、2、…、K；步骤2034、拟合洞门中心点获取：求出步骤2033中K个拟合圆圆心的三维坐标平均值，并获得待测量洞门(1)的拟合洞门中心点O拟合；其中，拟合洞门中心点O拟合的三维坐标为K个拟合圆圆心的三维坐标平均值；步骤2035、洞门中心拟合精度计算：先根据公式Δli＝li‑R(3)，计算得出步骤2031中M个投影点的拟合偏差，公式(3)中Δli为M个投影点中第i个投影点的拟合偏差，li为M个投影点中第i个投影点与拟合洞门中心点O拟合之间的距离；再根据公式计算得出待测量洞门(1)的洞门中心点拟合精度m2；步骤2036、洞门中心偏移量获取：将步骤2034中所获得拟合洞门中心点O拟合的位置，与预先设计的待测量洞门(1)的中心点O设的位置进行对比，获得待测量洞门(1)的洞门中心偏移量。