CN114353765B - 一种倾斜巷道腰线施放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倾斜巷道腰线施放方法，包括如下步骤：腰线控制导线的布设；腰线施放测量设计、计算；制作移动式活动靶标；切丝、腰线施放。采用本申请的倾斜巷道腰线施放方法，具有施工更加方便、快捷，放样精度更高的优点。
Description
技术领域
本发明属于井下巷道测量施工放样的技术领域，尤其涉及一种倾斜巷道腰线施放方法。
背景技术
矿山测量的腰线施放的主要作用是指示巷道的掘进坡度，它是在距巷道底板一定高度的巷道两帮标定坡度的测量工作。斜井中的腰线主要是用于指示斜井的掘进坡度及指示斜井轨道的安装。故斜井腰线的精度会影响到轨道的安装精度，进而影响到整条斜井的运行。
现有方式中常常使用伪倾角法施放倾斜巷道腰线，倾斜巷道伪倾角腰线施放原理：如图1。OA为中线方向；A点为中线上的腰线点；D点为巷道帮待定腰线点。β为设计坡度；α为中线至腰线点的水平角；δ为伪倾角。
由于设计巷道时仅给出了真倾角，而腰线是施放在巷道两帮上的，全站仪安置在巷道中部，因此，应根据真倾角与伪倾角间的关系，按伪倾角来施放腰线。根据伪倾角δ和两个竖直面间所夹的水平角α,利用公式tanδ＝cosα·tanβ计算出伪倾角δ，从而确定腰线点的位置。此方法需要大量现场计算，工作流程较为繁复。
针对上述倾斜巷道腰线施放方式中，遇到工作流程较为繁复，需要大量现场计算的问题，实有必要提供一种无需现场解算，施工更加方便、快捷，放样精度更高的倾斜巷道腰线施放方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种倾斜巷道腰线施放方法，使其具有施工更加方便、快捷，放样精度更高的优点。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种倾斜巷道腰线施放方法，包括如下步骤：
S1：腰线控制导线的布设
S11：用全站仪在已知坐标高程数据的设计提升中心线起坡点上置站，照准设计提升中心线前视控制点，水平角定向置零，然后水平角在90°方向上标定出该起坡点的第一个腰线控制点A，然后倒转镜头即水平角旋转180°，标定出该起坡点的第一个腰线控制点A′，A、A′与提升中心线的距离非固定值，根据设计需求确定；
S12：A、A′测量点实测完毕，用两台同等级全站仪分别在A、Aˊ上置站，沿设计提升中心线方向做N组腰线控制点B～B′，C～C′…N～N′，同侧的腰线控制点串联构成腰线控制导线；
S2：腰线施放测量设计、计算
S21：根据主斜井设计起坡点的轨面高程H，确定两个测量起坡点A、A′的腰线高程，两个测量起坡点A、A′的腰线高程相同，定义为HA，HA＝H+150戓H+200mm；
S22:根据各腰线控制点的实测坐标高程，分别计算出各腰线控制点的腰线高程，其计算方式：以位置对应的腰线控制点B、B′为例，其腰线高程相同，定义为HB，HB＝HA+tanα×D，并将计算结果抄录在施工放样记录本上，以备在各腰线控制点上置站切丝时计算方便，其中α为设计坡度，D为水平距离，其余腰线控制点高程计算以此类推；
S3：制作移动式活动靶标，移动式活动靶标包括三脚架以及通过三脚架支撑的杠杠；
S4：切丝、腰线施放。
进一步，所述S4包括如下步骤：
S41：首先先在设计起坡控制点(A、Aˊ)上用两台全站仪置站，对中、整平，量取仪器高，仪器高加以仪高改正，从而分别获取A、Aˊ测站点仪器视准轴中心高程，用测站A、测站A′的仪器视准轴中心高程减去设计腰线高程HA，可分别获得A、A′测站中心至设计腰线的差值，此差值是本次施放腰线切丝时A～B，A′～B′导线上的各自的一个常数J′，记录人员通过计算检查无误后，通知负责各自的前视测量员，并将此常数记录在施工放样本上；
S42：与此同时前视人员在前视控制点B、B′上挂好重锤，垂球浸没油桶，待垂球稳定后，通过记录员告知的测点下腰线数据，用钢尺在控制点B、B′的垂线上分别各自量取此数，插入大头针，检查无误后，两边测量员用一根细尼纶线牵引至巷道两邦，且尼纶线帖近B、B′控制点大头针处，尼纶线所指两邦位置就是该组控制腰线点所需施放的第一组腰线；测量员用电锤在投影点两邦打一Φ6～8mm的眼，用事先准备好的彬木镶入，钉上缺口钉子，挂上细尼纶线，反复精准校验无误，糊上水泥，钉子缺口必须暴露在外，此组腰线施放完毕；
S43：前视测量控制点腰线施放完成后，记录员既可将A、A′测站中心至前视点B、B′测点下距下距离告知前视测量员，测量员量取此数插入大头针，测站观测员照准目标，望远镜十字丝精确瞄准大头针，直至望远镜十字丝与垂球线、大头针完全重合，此时仪器显示屏垂直角会显示出度数，只要测量控制点与计算没出现错误，显示出的垂直角与设计的坡度理论上应该相等；实际情况显示有正负几秒的差值，原因一是每台仪器的垂直角都存在有指标差，只要预先知道每台仪器的指标差是多少，做到心中有数就行，二是测量成果总是存在一定的误差，但只要是在允许范围之内，则不影响腰线施放的精度；此时记录员要将两台仪器的水平角，垂直角记录在施工放样本上，以便于随时观察腰线施放过程中两角的变化情况，当两角发生较大变化时，说明仪器在操作过程中偏离了切丝中心，需重新校对切丝点方可进行下一组腰线的施放；
S44：碎部点腰线的施放，根据设计要求，每五米需放一组腰线，当完成项精确切丝照准后，B、B′两组测量员从腰线测量控制点往斜井向上方向量取五米距离，移动活动靶标架并架设好，仪器观测员开启红色激光指向光束，B、B′两组测量人员各自对准激光束挂好垂球，在激光斑点所指处插入大头针，两台仪器观测员用对讲机指挥前视员左右调整垂球线，上下移动大头针，直至完全与仪器十字丝重合，切丝完成；然后根据B、B′测站中心到设计腰线高程的常数J′，从切丝大头针处各自量取到所需施放腰线高度，再插入一大头针，检查确认无误，牵引尼纶线，电锤打眼，镶入木桩，钉入缺口钉，精细校验，用水泥固定，此组腰线完成，其余腰线施放以此类推。
进一步，所述S3的具体过程为：用Φ4分镀锌管制作两个三角架，镀锌管长分别取1300mm、1100mm各两根，成60°夹角将一头焊接，再用两个长50mmΦ6分镀锌焊接在三角架上，然后取一根4分镀锌管作为杠杆，此杠杆的长短取决于巷道的设计断面宽而定，但要比设计断面宽短150mm左右，具体长短还要与所做的两条腰线控制点的宽度相匹配，其总长又要比两条腰线控制点的宽度长150mm为宜，短了两边无法同时切丝，长了受巷道宽度的限制难以开展工作。
进一步，所述S12中，选择150～200m布测一组控制点；腰线控制点布置完毕，正倒镜往返两测回分别对各控制点进行测量观测，观测技术指标达到I级导线等级既可。
进一步，所述S11中，两个腰线控制点确定后，正倒镜两测回分别对A、A′进行测量观测，两测回左右角之和与360°互差不大于±7〞，测边精度控制在1/2000以上，确保施放的A、A′与设计提升中心线垂直。
进一步，所述S22中，确定各实测腰线控制点至该设计腰线高程距离为：J＝设计高程-实测高程。
本发明的有益效果：
本发明的倾斜巷道腰线施放方法，包括如下步骤：腰线控制导线的布设；腰线施放测量设计、计算；制作移动式活动靶标；切丝、腰线施放。采用本申请的倾斜巷道腰线施放方法，具有施工更加方便、快捷，放样精度更高的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1是背景技术的参照示意图；
图2是步骤S1的参照示意图；
图3是步骤S2的参照示意图；
图4是步骤S3的参照示意图；
图5是步骤S4的参照示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明，本实施例提供了一种倾斜巷道腰线施放方法，包括如下步骤：
S1：参照图2，腰线控制导线的布设
S11：用全站仪在已知坐标高程数据的设计提升中心线起坡点上置站，照准设计提升中心线前视控制点，水平角定向置零，然后水平角在90°方向上标定出该起坡点的第一个腰线控制点A，然后倒转镜头即水平角旋转180°，标定出该起坡点的第一个腰线控制点A′，A、A′与提升中心线的距离非固定值，根据设计需求确定；两个腰线控制点确定后，正倒镜两测回分别对A、A′进行测量观测，两测回左右角之和与360°互差不大于±7〞，测边精度控制在1/2000以上，确保施放的A、A′与设计提升中心线垂直。
S12：A、A′测量点实测完毕，用两台同等级全站仪分别在A、Aˊ上置站，沿设计提升中心线方向做N组腰线控制点B～B′，C～C′…N～N′，同侧的腰线控制点串联构成腰线控制导线；所需腰线控制点的组数视井筒的设计长度、井筒内视线清晰程度、仪器设备的放大倍数等外在因素而定，理论上讲切丝腰线控制点的组数越少越好，这样可以大大减少测量累积误差。实际井下环境难以满足理论条件，一般情况下选择150～200m布测一组控制点，一条上千米的斜井需布控5～6组控制点。腰线控制点布置完毕，正倒镜往返两测回分别对各控制点进行测量观测，观测技术指标达到I级导线等级既可。测量导线结果需经角度平差、边长平差、边长投影改正，高差平差后计算出成果，以备各测量腰线控制点高程计算及切丝时用。
S2：参照图3，腰线施放测量设计、计算
S21：根据主斜井设计起坡点的轨面高程H，确定两个测量起坡点A、A′的腰线高程，两个测量起坡点A、A′的腰线高程相同，定义为HA，HA＝H+150戓H+200mm；
S22:根据各腰线控制点的实测坐标高程，分别计算出各腰线控制点的腰线高程，其计算方式：以位置对应的腰线控制点B、B′为例，其腰线高程相同，定义为HB，HB＝HA+tanα×D，并将计算结果抄录在施工放样记录本上，以备在各腰线控制点上置站切丝时计算方便，其中α为设计坡度，D为水平距离，其余腰线控制点高程计算以此类推；确定各实测腰线控制点至该设计腰线高程距离为：J＝设计高程-实测高程；确定仪器中心到设计腰线高程为：J′＝仪器高程-设计腰线高程。
S3：参照图4，制作移动式活动靶标，移动式活动靶标包括三脚架以及通过三脚架支撑的杠杠；具体过程为：用Φ4分镀锌管制作两个三角架，镀锌管长分别取1300mm、1100mm各两根，成60°夹角将一头焊接，再用两个长50mmΦ6分镀锌焊接在三角架上，然后取一根4分镀锌管作为杠杆，此杠杆的长短取决于巷道的设计断面宽而定，但要比设计断面宽短150mm左右，具体长短还要与所做的两条腰线控制点的宽度相匹配，其总长又要比两条腰线控制点的宽度长150mm为宜，短了两边无法同时切丝，长了受巷道宽度的限制难以开展工作。
S4：参照图5，切丝、腰线施放
S41：首先先在设计起坡控制点(A、Aˊ)上用两台全站仪置站，对中、整平，量取仪器高，仪器高加以仪高改正，从而分别获取A、Aˊ测站点仪器视准轴中心高程，用测站A、测站A′的仪器视准轴中心高程减去设计腰线高程HA，可分别获得A、A′测站中心至设计腰线的差值，此差值是本次施放腰线切丝时A～B，A′～B′导线上的各自的一个常数J′，记录人员通过计算检查无误后，通知负责各自的前视测量员，并将此常数记录在施工放样本上；
S42：与此同时前视人员在前视控制点B、B′上挂好重锤，垂球浸没油桶，待垂球稳定后，通过记录员告知的测点下腰线数据，用钢尺在控制点B、B′的垂线上分别各自量取此数，插入大头针，检查无误后，两边测量员用一根细尼纶线牵引至巷道两邦，且尼纶线帖近B、B′控制点大头针处，尼纶线所指两邦位置就是该组控制腰线点所需施放的第一组腰线；测量员用电锤在投影点两邦打一Φ6～8mm的眼，用事先准备好的彬木镶入，钉上缺口钉子，挂上细尼纶线，反复精准校验无误，糊上水泥，钉子缺口必须暴露在外，此组腰线施放完毕；
S43：前视测量控制点腰线施放完成后，记录员既可将A、A′测站中心至前视点B、B′测点下距下距离告知前视测量员，测量员量取此数插入大头针，测站观测员照准目标，望远镜十字丝精确瞄准大头针，直至望远镜十字丝与垂球线、大头针完全重合，此时仪器显示屏垂直角会显示出度数，只要测量控制点与计算没出现错误，显示出的垂直角与设计的坡度理论上应该相等；实际情况显示有正负几秒的差值，原因一是每台仪器的垂直角都存在有指标差，只要预先知道每台仪器的指标差是多少，做到心中有数就行，二是测量成果总是存在一定的误差，但只要是在允许范围之内，则不影响腰线施放的精度；此时记录员要将两台仪器的水平角，垂直角记录在施工放样本上，以便于随时观察腰线施放过程中两角的变化情况，当两角发生较大变化时，说明仪器在操作过程中偏离了切丝中心，需重新校对切丝点方可进行下一组腰线的施放；
S44：碎部点腰线的施放，根据设计要求，每五米需放一组腰线，当完成项精确切丝照准后，B、B′两组测量员从腰线测量控制点往斜井向上方向量取五米距离，移动活动靶标架并架设好，仪器观测员开启红色激光指向光束，B、B′两组测量人员各自对准激光束挂好垂球，在激光斑点所指处插入大头针，两台仪器观测员用对讲机指挥前视员左右调整垂球线，上下移动大头针，直至完全与仪器十字丝重合，切丝完成；然后根据B、B′测站中心到设计腰线高程的常数J′，从切丝大头针处各自量取到所需施放腰线高度，再插入一大头针，检查确认无误，牵引尼纶线，电锤打眼，镶入木桩，钉入缺口钉，精细校验，用水泥固定，此组腰线完成，其余腰线施放以此类推。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种倾斜巷道腰线施放方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：腰线控制导线的布设
S11：用全站仪在已知坐标高程数据的设计提升中心线起坡点上置站，照准设计提升中心线前视控制点，水平角定向置零，然后水平角在90°方向上标定出该起坡点的第一个腰线控制点A，然后倒转镜头即水平角旋转180°，标定出该起坡点的第一个腰线控制点A′，A、A′与提升中心线的距离非固定值，根据设计需求确定；
S12：A、A′测量点实测完毕，用两台同等级全站仪分别在A、Aˊ上置站，沿设计提升中心线方向做N组腰线控制点B～B′，C～C′…N～N′，同侧的腰线控制点串联构成腰线控制导线；
S2：腰线施放测量设计、计算
S21：根据主斜井设计起坡点的轨面高程H，确定两个测量起坡点A、A′的腰线高程，两个测量起坡点A、A′的腰线高程相同，定义为HA，HA＝H+150戓H+200mm；
S22:根据各腰线控制点的实测坐标高程，分别计算出各腰线控制点的腰线高程，其计算方式：以位置对应的腰线控制点B、B′为例，其腰线高程相同，定义为HB，HB＝HA+tanα×D，并将计算结果抄录在施工放样记录本上，以备在各腰线控制点上置站切丝时计算方便，其中α为设计坡度，D为水平距离，其余腰线控制点高程计算以此类推；
S3：制作移动式活动靶标，移动式活动靶标包括三脚架以及通过三脚架支撑的杠杠；
S4：切丝、腰线施放；
所述S4包括如下步骤：
S41：首先先在设计起坡控制点(A、Aˊ)上用两台全站仪置站，对中、整平，量取仪器高，仪器高加以仪高改正，从而分别获取A、Aˊ测站点仪器视准轴中心高程，用测站A、测站A′的仪器视准轴中心高程减去设计腰线高程HA，可分别获得A、A′测站中心至设计腰线的差值，此差值是本次施放腰线切丝时A～B，A′～B′导线上的各自的一个常数J′，记录人员通过计算检查无误后，通知负责各自的前视测量员，并将此常数记录在施工放样本上；
S42：与此同时前视人员在前视控制点B、B′上挂好重锤，垂球浸没油桶，待垂球稳定后，通过记录员告知的测点下腰线数据，用钢尺在控制点B、B′的垂线上分别各自量取此数，插入大头针，检查无误后，两边测量员用一根细尼纶线牵引至巷道两邦，且尼纶线帖近B、B′控制点大头针处，尼纶线所指两邦位置就是该组控制腰线点所需施放的第一组腰线；测量员用电锤在投影点两邦打一Φ6～8mm的眼，用事先准备好的彬木镶入，钉上缺口钉子，挂上细尼纶线，反复精准校验无误，糊上水泥，钉子缺口必须暴露在外，此组腰线施放完毕；
S43：前视测量控制点腰线施放完成后，记录员既可将A、A′测站中心至前视点B、B′测点下距离告知前视测量员，测量员量取此数插入大头针，测站观测员照准目标，望远镜十字丝精确瞄准大头针，直至望远镜十字丝与垂球线、大头针完全重合，此时仪器显示屏垂直角会显示出度数，只要测量控制点与计算没出现错误，显示出的垂直角与设计的坡度理论上应该相等；此时记录员要将两台仪器的水平角，垂直角记录在施工放样本上，以便于随时观察腰线施放过程中两角的变化情况，当两角发生较大变化时，说明仪器在操作过程中偏离了切丝中心，需重新校对切丝点方可进行下一组腰线的施放；
S44：碎部点腰线的施放，根据设计要求，每五米需放一组腰线，当完成项精确切丝照准后，B、B′两组测量员从腰线测量控制点往斜井向上方向量取五米距离，移动活动靶标架并架设好，仪器观测员开启红色激光指向光束，B、B′两组测量人员各自对准激光束挂好垂球，在激光斑点所指处插入大头针，两台仪器观测员用对讲机指挥前视员左右调整垂球线，上下移动大头针，直至完全与仪器十字丝重合，切丝完成；然后根据B、B′测站中心到设计腰线高程的常数J′，从切丝大头针处各自量取到所需施放腰线高度，再插入一大头针，检查确认无误，牵引尼纶线，电锤打眼，镶入木桩，钉入缺口钉，精细校验，用水泥固定，此组腰线完成，其余腰线施放以此类推。
2.根据权利要求1所述的倾斜巷道腰线施放方法，其特征在于，所述S3的具体过程为：用Φ4分镀锌管制作两个三角架，镀锌管长分别取1300mm、1100mm各两根，成60°夹角将一头焊接，再用两个长50mmΦ6分镀锌焊接在三角架上，然后取一根4分镀锌管作为杠杆。
3.根据权利要求2所述的倾斜巷道腰线施放方法，其特征在于，所述S12中，选择150～200m布测一组控制点；腰线控制点布置完毕，正倒镜往返两测回分别对各控制点进行测量观测，观测技术指标达到I级导线等级既可。
4.根据权利要求3所述的倾斜巷道腰线施放方法，其特征在于，所述S11中，两个腰线控制点确定后，正倒镜两测回分别对A、A′进行测量观测正倒镜两测回左右角之和与360°互差不大于±7〞，测边精度控制在1/2000以上，确保施放的A、A′与设计提升中心线垂直。
5.根据权利要求4所述的倾斜巷道腰线施放方法，其特征在于，所述S22中，确定各实测腰线控制点至该设计腰线高程距离为：J＝设计高程-实测高程。
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|---|
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