隧道贯通误差分析及质量控制

科技信息　０建筑与工程０　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００７年第１期　隧道贯通误差分析及质量控制　豆秀梅’刘世祥　（１．郑州工业贸易学校　河南　郑州关键词：隧道贯通；质量控制；误差；导线　４５０００７；２．郑州水利学校　河南　郑州４５０００８）　摘要：本文通过对隧道的误差分析，提出了在隧道的控制测量过程中利用质量控制，提高导线控制网的精度，从而提高隧道的贯通精度。　为保证隧道的正确贯通，首先建立地表平面和高程控制网，随着　满足隧道贯通的要求。　施工的进展，将地面上的坐标，方向和高程传递到地下，在地下进行平　面与高程的控制测量，从而进行施工放样．指导开挖，衬砌．而进行这　表二洞内导线对横向贯通精度影响值计算表　各边的投影长度　线段　２６９９４４９　ＺＤ１４８—２—　７Ｄｌ　一各点的投影垂距　点号　ＺＤ１４８—些测量工作的目的，就是为开挖，衬砌指定出方向，位置，保证中线及　高程能正确贯通，保证建筑物不侵入限界．因此建立隧道的地表控制　Ｒｘ　ｌ６４３　ｄＹ　２５。６６６　Ｏｙ２　６５８。７４３　网是必要的和必需的，在测距仪和全站仪日益普及的情况下导线控制　已成为地表控制网的主要形式。　一２—７　、线网对隧道贯通误差的影响　Ｄｌ　Ｄ２　Ｄ３　ｉ）４　Ｄ５　１）６　Ｄ７　Ｄ８　Ｄ９　Ｄｌ０　Ｄｌｌ　Ｄｌ２　Ｄｌ３　Ｄ１４　Ｂｃ２　ｌ４００　ｌ２００　ｌ０００　８００　６００　４００　２００　０　２００　４００　６００　８００　ｌ０００　ｌ２００　１４１０　ｌ９６Ｏ０ｏ０　ｌ４　０００　ｌ００００ｏ０　６４００００　３６Ｏ０ｏ０　ｌ６Ｏ０ｏ０　Ｄ０００　０　Ｄ０００　ｌ６Ｏ０ｏ０　３６Ｏ０ｏ０　６４ｌ舢　Ｄｌ—Ｄ２　Ｄ２一Ｄ３　Ｄ３一Ｄ４　Ｄ４一Ｄ５　Ｄ５一Ｄ６　Ｄ６一Ｄ７　Ｄ７一Ｄ８　Ｄ８一Ｄ９　Ｄ９一Ｄｌ０　ＤｌＯ—Ｄｌ１　Ｄｌｌ—Ｄｌ２　Ｄｌ２一Ｄｌ３　Ｄｌ３—Ｄ１４　Ｄ１４－ＢＣ２　２３ｌ　５３３６１　导线网对隧道贯通误差的影响．主要来源于测角误差和测距误　差。　根据误差传播定律，则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中　误差　为：ｒ。　±坐、／　Ｐ　式中：　厂导线测角中误差，∑Ｒ广观　测角度的导线点到贯通面的垂直距离平方的总和，导线测边误差所引　起的横向贯通中误差为ｍ　：　ｍ僵＝±　、／厨Ｓ　式中：　一导线边长相对中误差，∑Ｄ　一各导　Ｓ　线边在贯通面上的投影长度平方和的总和。那么，导线测量误差在贯　通面上所引起的横向贯通中误差　为：　ｍ产±、／　该式是隧洞工程横向贯通中误差常用的估算公式　二、某隧道的贯通精度：　１．隧道全长２８２３米，隧道出１＝１有近６０Ｏ米曲线，其余部分位于全　长为４５００米的长达直线上，根据《铁路测量技术规定》，隧道横向贯通　限差为＋一１００ｍｍ，要求地表控制网对横向贯通的影响为＋＿３ｏｍｍ．洞内　导线对横向贯通的影响为＋一４０ｒａｍ　２．贯通误差计算结果根据地表控制网各导线点的坐标．计算出　各边在贯通面上的投影长及角顶点的垂线长度。　表一点号　ＺＤ１４８－２－７　ＺＤ１４８—２—８　ＢＣ５　ＺＤ１４８—２＿（１３）　ｌ００００ｏ０　ｌ４　０００　１９８８ｌ００　∑　ｌ３９２７５４９　∑　５４０１９。７４３　洞外导线对横向贯通精度影响值计算表　Ｒｘ　ｌ６４３　ｌＯ４５　２３６　７８３　Ｒｘ２　２６９９４４９　ｌＯ９２０２５　５５６９６　６ｌ３０８９　ｄＹ　２５．６６６　０　２０２．１　０　Ｄｙ２　６５８７４３　．１．全站仪主要是由红外测距部和电子测角部组成，因此误差照顾　要来源于测距误差和测角误差。　０　４０８４４４１　．（１）全站仪的测距误差。　－　全站仪的测距误差包括测相误差，仪器加常数误差，仪器对中误　差，棱镜对中误差，周相误差，真实光速值的测定误差，频率误差，大气　折射率误差。　（２）全站仪的测角误差；　全站仪的测角误差包括视准轴误差，横轴误差和竖轴误差．水平　度盘偏心差，竖直度盘偏心差，竖盘指标差，光学对中器误差．照准误　差，标偏心误差。　０　ＺＤ１４９—２一（２）　ＢＣ２　ＢＣ４　ｌ３ｌ７　１４１０　１６８６　ｌ７３４４８９　１９８８ｌ００　２８４２５９６　ｌ３０　２３１　１４９　ｌ６９００　５３３６ｌ　２２２０ｌ　２．提高全站仪测距精度的措施：　（１）在施测之前应仔细检查仪器各轴的正确性。　（２）为进可能减少大气折射率误差，可采取如下措施；　地表控　ｄ网边长测量相对中误差为ｍ１／１＝１／６７０００，ＩＩ　±１．８　±　、／　０　＝￣２８．９ｍｍ，ｍ　±　、厂　ｓ　：±５．４ｍｍ　在仪器和棱镜处分别量取温度和气压，然后取平均值；选者有利　的观测时机，一天中上午日出后半小时至１个半小时，下午日落前３　则地表控制网对横向贯通的影响为；ｍｙ　＝±、／　：　２９．２ｍｍ洞内导线按直伸导线布置，平均边长为２００ｍ。则：　：±　小时至半小时为最佳观测时间，阴天有微风时可全天观测；视线以远　ｙ　则洞内导线对横向贯通精度影响为；　＝￣３２．５ｍｍ，ｍ￣＝￣４．６ｍｍｍ．离地面为宜，视线离开地面高度不小于２ｍ。　（３）由于全站仪易受磁，电等干扰，因此在测边时应注意避免对讲　ａ＝￣３４．８ｍｍ　机等外界因素对测边的影响。　（４）导线边不宜过短，边长以不短于３００ｍ为宜，主机和棱镜应采　三、导线网施测的质量控制　由于测量仪器存在着不可避免的系统误差，而且受观测条件的限　用光学对中器，不宜使用对中杆。　（５）距离应正倒镜观测，这不仅便于检核，预防错误，旦有利于提　制和人为的因素，因此在观测过程中，要注意消除或减少各种误差对　　观测精度的影响。在导线网测量中，往返测中误差，环闭合差，坐标闭　高导线网精度。合差等检核条件都能起到质量控制的作用，从而保证导线网的精度能　（６）导线应尽量沿着隧道中线布设，以减少测边误（下转第９９页Ｉ　维普资讯 http://www.cqvip.com

科技信息　。建筑与工程ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　’　２００７年第１期　电气绝缘材料的性能与发展　梁茂芝张桂林　（哈尔滨庆缘电工材料股份有限公司　黑龙江　哈尔滨　１　５００４０）　摘要：本文介绍了常用的固体绝缘材料的性能与作用，阐述固体绝缘材料的发展趋势。　关键词：绝缘材料；性能；作用；发展　有良好的绝缘、耐热、耐老化性能，同时吸湿性要小．绝缘电阻受潮下　电气绝缘材料是制造电气设备的关键材料，现代电力工业使用着　降要小．与周围的各种绝缘材料的相容性好。　合成纤维是为了适应电力工业对绝缘材料的要求而发展的。目　各种各样的电气绝缘材料和绝缘制品。随着我国电力工业向高电压大　容量及远距离输送等方面的发展，对电气绝缘材料的质量及可靠性提　前．国内外已将聚丙烯纸租聚苯醚纸用于５００ＫＶ超高压电缆中取代　１．前言　出了越来越高的要求．研究和发展各种性能优良的绝缘材料是目前电　天然纤维纸，而芳香聚酰胺纸，则具有较好的耐热性，主要用于Ｆ、Ｈ　气绝缘材料发展的普遍趋势。本文着重讨论固体绝缘材料的性能与发　级电机槽绝缘。　２．２无机绝缘材料云母是一种天然矿产物。人们在实际工作中　把云母制成各种制品，如：云母带、云母板、云母箔、云母纸等．并在电　２．固体绝缘材料的性能与作用　　固体绝缘材料是电力工业中应用较多的一种绝缘材料．在电气设　气设备中得到广泛的应用，尤其是在大电机主绝缘中起着关键作用。另外一些无机绝缘材料，如氧化膜绝缘，能在金属表面形成具有　备中起着关键作用，它可以分为有机绝缘材料和无机绝缘材料．其中　定绝缘性能的氧化膜，使其具有相当的介电性能。玻璃、电工陶瓷、　有机绝缘材料包括塑料、橡胶、纤维、涂料等；无机绝缘材料包括玻璃、　石棉也有良好的绝缘性能。　陶瓷、云母、石棉、氧化膜等。　３．固体绝材缘料的发展　２．１有机绝缘材料　现代发电设备与输电设施都朝着高电压大容量方向发展，目前，　２．１．１塑料塑料分两大类，一是热塑料，二是热固性塑料。热塑　性塑料的特点是随温度升高而变软，随温度降低而变硬，在适当的溶　国内外大电机单机容量已超过１０００ＭＫＷ，同时新技术领域的开发．环　剂中能溶。常见的热塑性塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。热固　境条件的变化，运行条件的恶劣等都对绝缘材料提出更高的要求，所　性能塑料的特点为网状结构的高分子聚合物，热固体塑料在溶剂中溶　以，开发耐高温绝缘材料、阻燃绝缘材料、环保节能绝缘材料、高介电　　解，受热后其性能会发生变化，但不变软，也不容化，但会分解，当温度　性能，低介电损耗绝缘材料势在必行。降低时．其性能变化不可逆，即热固体塑料是不溶不熔的。热固体塑料　３．１加强大电机绝缘材料的开发粉云母绝缘材料是大型高压电　机的关键材料，国外在这一方面已经取得了足够的实际经验．并开发　包括酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等。　在应用方面，干式不饱和聚酯模塑料（ＵＰ１和湿式不饱和聚酯塑料　了一些优良的绝缘材料。我国发电机主绝缘与国外先进水平相比．还　（ＤＭＣ、ＳＭＣ）密胺聚酯塑料（ＭＵ）、环氧模塑料（ＥＭ）注射氨基模塑料　存在差距，主要表现在绝缘厚度偏大，研制高云母主绝缘材料及其应　（ＭＦ）、双马来酰胺亚胺（ＢＭＩ）系列等为代表的新型热固性塑料和以改　用的工艺、减薄主绝缘厚度，是我国大型发电机绝缘技术领域的主攻　性尼龙６（ＰＡ６）、６６（ＰＡ６６）和ＰＣ等为代表的热塑料性塑料发展最快。　课题。目前我国高压电机主绝缘材料已达到较高的水平，Ｆ级、Ｈ级环　这些塑料广泛应用于防爆电器开关、汽车继电器、电机保护开关、航空　氧桐马粉云母带在大型发电机中已全面推广。并成功用于３００ＭＷ和　　电连器和智能化开关，控制与保护自配合电器等。这些电器的应用．促　６ＯＯＭＷ汽轮发电机组上。在工艺上已达到或接近国外先进水平。３．２耐高温绝缘材料的开发　为了适应电气设备运行的特殊环　进了电器、电子设备向大容量、多功能、小型化和智能化的发展。国内　所产生的塑料、基本已达到或接近国外先进水平．并且已有部分产品　境，耐热绝缘材料获得大量应用。目前常用的有聚酰亚胺、硅有机聚合　畅销国外。　物、聚四氟乙烯、耐高温绝缘芳纶纤维材料和二苯醚系列等有机绝缘　２．１．２橡胶橡胶的最大特点是具有很高的弹性．具有良好的电　材料，以及云母制品等无机耐高温绝缘材料。其中Ｈ级桐马粉云母　气、物理、机械等性能。有些橡胶还具有耐油、耐寒、耐高温、不延燃等　带、二苯醚粉云母板已广泛用于电机、电气设备中。　特点。在电气绝缘等方面应用广泛，在电线电缆的绝缘和保护方面尤　３．３阻燃性绝缘材料的开发　阻燃性层压板和阻燃性塑料得到长　为突出。　远发展，但在我国，核电站的应用还刚刚起步，核电站运行的特殊环　在多数情况下，橡胶经硫化，才能制成有实用价值的橡胶制品。橡　境，要求绝缘材料具有阻燃性，良好的耐辐射耐低温能力等。国内曾对　胶分天然橡胶和合成橡胶。人们经过试验证明，天然橡胶分子的空间　无卤阻燃ＥＰＤＭ绝缘材料进行了研究，其推广仍有待于进一步研究。　结构是具有折裂状或螺旋状的长链，其分子结构中含有双键，性能不　３．４环保节能绝缘材料的开发　人类对生存环境的认识在逐步提　稳定，容易被空气中的氧气和臭氧等物质氧化．使长分子链断裂而降　高，减少绝缘材料在生产、加工、使用过程中的环境污染已经势在必　低弹性。合成橡胶包括氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、　行，同时采取措施降低绝缘材料在生产、加工和使用过程中的能量消　ＮＢＰＪＰＶＣ共混物、氢化丁腈特种橡胶等，它们主要用于电缆的护套护　耗，如在电机浸烘工艺中节能具有重要意义，研制低温快干漆，改进工　层或发电机的主绝缘等。　艺装备是解决问题的有效措施。　２．１＿３纤维用于绝缘的纤维材料很多，有天然纤维，如木材、丝、棉　４．固体绝缘材料的发展趋势　麻、石棉纤维等；人造纤维，如再生纤维、合成纤维以及无机纤维材料　固体绝缘材料作为绝缘材料中的一大类。今后的发展趋势是，加强　等。　合成理论研究，开发高稳定性绝缘材料，能在复杂严酷的环境中运行正　电气绝缘材料的组成中大多含有纤维材料．电气绝缘用纤维要求　常，如辐射作用，户外条件，高机械强度以及耐热高温（低温）等。●　展　一（上接第９７页ｌ差对隧道贯通误差的影响。　３．提高全站仪测角精度的措施：　左角，从而达到减少系统误差对测角的影响。　（６）应控制观测时间，以减少由于温度。大气折光等因素带来的照　（１）在施测之前应仔细检查全站仪轴系误差和光对中器。以及全　准误差。　站仪的补偿系统。　（７）尽量减少导线点个数。　（２）测角时取盘左盘右能够消除视准轴误差．横轴误差和竖盘指　四、结束语　标差。　对洞外，洞内导线测量全过程实行了质量控制，可以保证实际测　（３）前后视边长不宜相差过大，长短边比例应控制在３：１之内，避　定的横向贯通误差达到预计隧道横向贯通限差的要求。由此可见．对　免因调焦增大测角误差。　测量全过程实行质量控制，不仅能起到预防　量事故的发生，而且对　（４）测角时，应选择有利边方向作为零方向。　（５）还可以奇数测回测左角，偶数测回测右角，然后把右角换算为　于提高隧道贯通精度也是必要的和必需的。ｅ