三角點

測量人員分別選取單一的測量點，點與點之間必須相互清楚可見，經打樁後連成三角網，測量各點方位角，再測定點與點之間的直線距離（邊長），根據邊長計算座標，決定多點平面位置，再測量各點海拔高度，這就是三角測量，天文測量、三角測量、水準測量，稱為基準點測量，作為繪製地圖之基準各點位置，三角點包含了控制平面位置的座標信息和控制高度的高程數據。 ^[1] 

三角點依邊長的不同，分為一等、二等、三等、 四等；一等三角點取平均邊長為40公里，另約20至25公里之間有一等三角點補點，二等三角點平均邊長為8公里，三等三角點平均邊長為4公里，四等三角點平均邊長為2公里，這其中四等三角點又稱為圖根點，圖根點有「山」字圖根點，也就是土地調查專為測量標高，所設置的測量基點。

三角點的截面積，浮出地面石柱：一等三角點17公分寬、高度79公分，二等三角點14公分、三等三角點14公分寬、高度60公分，四等三角點寬12公分高46公分；盤石：一等45公分寬、高度20公分，二等30公分高度18公分，三等30公分寬、高度15公分，四等三角點無盤石，基石頂面正中央都刻需細而深「+」字形記號，側面刻有「☆」等三角點字樣，除一等和四等未編列號碼外，二等三角點號碼則用阿拉伯數字橫刻；三等三角點最早期設立的是以漢字直刻四千號之號碼，晚期測設的，即四千號以後者，後來改用阿拉伯數字橫刻，此外亦有刻上埋設機關及年月等。

圖根點亦稱四等三角點，此乃屬直接施測物位者，奇差誤以不見於圖為限，為提高精確度供多目標之應用，設立單位早期有總督府、礦務局、拓產局、土地調查局等，圖根點另有省府補點，內補、陸補、海補，後來補植有聯勤、林務局；基點另有水準點、衞星控制點及地政測量銅標、銅片等測量基樁。 ^[2] 

1.1廣泛收集測區及其附近已有的控制測量成果和地形圖資料。

(1)控制測量資料包括成果表、點之記、展點圖、路線圖、計算説明和技術總結等。收集資料時要查明施測年代、作業單位、依據規範、平高系統、施測等級和成果的精度評定。

成果精度指三角網的高程、測角、點位、最弱邊、相對點位中誤差；

水準路線中每公里偶然中誤差和水準點的高程中誤差等。

(2)收集的地形圖資料包括測區範圍內及周邊地區各種比例尺地形圖和專業用圖，主要查明地圖的比例尺、施測年代、作業單位、依據規範、座標系統、高程系統和成圖質量等。

(3)如果收集到的控制資料的座標系統、高程系統不一致，則應收集、整理這些不同系統間的換算關係。

1.2收集合同文件、工程設計文件、業主（監理）文件中有關測量專業的技術要求和規定。

1.3準備相應的規範：《國家三角測量規範》、《國家一、二等水準測量規範》、《國家三、四等水準測量規範》、《GPS測量規範》、《水利水電工程施工測量規範》。

1.4瞭解測區的行政劃分、社會治安、交通運輸、物資供應、風俗習慣、氣象、地質情況。例如瞭解凍土深度，用以考慮埋石深度；最大風力，以考慮覘標的結構；霧季、雨季和風季的起止時間，封凍和解凍時間，以確定適宜的作業月份。

攜帶收集到的測區地形圖、控制展點圖、點之記等資料到現場踏勘。踏勘主要了解以下內容：

2.1原有的三角點、導線點、水準點、GPS點的位置，瞭解覘標、標石和標誌的現狀，其造標埋石的質量，以便決定有無利用價值。

2.2原有地形圖是否與現有地物、地貌相一致，着重踏勘增加了哪些建築物，為控制網圖上設計做準備。

2.3調查測區內交通現狀，以便確定合理的高程測量方案，測量時選擇適當的交通工具。

2.4現場踏勘應作好記錄，並編寫踏勘報告。

技術設計是根據工程建設項目的規模和對施工測量精度的要求，及合同、業主和監理的要求，結合測區自然地理條件的特徵，選擇最佳佈網方案和觀測方案，保證在規定期限內多快好省地完成生產任務。

3.1技術設計必須包括下列主要內容：

3.1.1任務概述：説明工程建設項目的名稱、工程規模、來源、用途、測區範圍、地理位置、行政隸屬、任務的內容和特點、工作量以及採用的技術依據。

3.1.2測區概況：説明測區的地理特徵、居民地、交通、氣候等情況，並劃分測區困難類別。

3.1.3已有資料的分析、評價和利用：説明已有資料的作業單位、施測年代、採用的技術依據和選用的基準；分析已有資料的質量情況，並作出評價和指出利用的可能性。

3.1.4平面控制：説明控制網採用的平面基準、等級劃分以及各網點或導線點的點號、位置、圖形、點的密度、已知點的利用與聯測方案；初步確定的覘標高度與類型、標石的類型與埋設要求；觀測方法及使用的儀器。

3.1.5高程控制：説明採用的高程基準及高程控制網等級，附合路線長度及其構網圖形，高程點或標誌的類型與埋設要求；擬定觀測與連測方案，觀測方法及技術要求等。

3.1.6內業計算：

外業成果資料的分析和評價，選定的起算數據及其評價，選用的計算數學模型，計算與檢校的方法及其精度要求，成果資料的要求等。

3.2控制測量技術設計過程如下：

3.2.1已有控制網成果的精度分析，必要時實測部分角度和邊長，掌握起算數據的精度情況。

3.2.2根據控制網的用途、工程規模、類型及建築佈置、精度要求來確定控制網的等級；根據測區地形、起算點情況及使用的儀器設備來確定控制網的類型。平面控制可採用三角測量、邊角組合測量、導線測量和GPS測量。高程控制可採用水準測量和三角高程測量，佈設成閉合環線、附合線路或結點網。

3.3控制網圖上設計

根據工程設計意圖及其對控制網的精度要求，擬定合理佈網方案，利用測區地形地物特點在圖上設計出一個圖形結構強的網。

3.3.1三角網(或邊角網)對點位的要求:

(1)圖形結構好，邊長適中，傳距角大於20°。

(2)是制高點，山尖上或高建築物上，視野開闊，便於加密。

(3)視線高出或旁離障礙物1.5米。

(4)能埋建牢固的測量標誌，且能長期保存。

(5)充分利用測區內原有的舊點，以節省開支。

(6)為了安全，點位要離開公路、鐵路、高壓線等危險源。

3.3.2圖上設計步驟:

(1)利用工程整體平面佈置圖展繪已有控制測量網點。

(2)按照保證精度，方便施工和測量的原則佈設施工控制測量網點。

(3)判斷和檢查點間通視情況。

(4)估算控制網的精度。

(5)擬定三角高程起算點及水準聯測路線。

3.4控制網優化設計

先提出多種佈網方案，測角網、測邊網、導線網、邊角組合網以及測哪些邊、測哪些角等，根據網形和各點近似座標，利用計算程序進行精度估算，優選出點位中誤差最小，相對點位中誤差在重要方向上的分量最小，而觀測工作量最小的方案。

3.5根據對測區情況的調查和圖上設計的結果，寫出文字説明，整理各種數據、圖表，並擬定作業計劃。

3.6上報有關領導部門審核

4.檢校儀器

按規範要求在控制測量作業前對準備使用的儀器和配套的器具進行檢定和校準。 ^[3] 

選點是把圖上設計的點位落實到實地，並根據具體情況進行修改。邊角網點選在通視良好、交通方便、地基穩定且能長期保存的地方。視線要避開障礙物。對於能夠長期保存、離施工區較遠的點要考慮到圖形結構和便於加密。直接用於施工放樣的控制點要便於放樣。

GPS網的選點不要求相連的邊都通視，但為了使用常規儀器測量時能夠後視和檢核，每點至少有兩個點與它通視。同時要求地勢開闊，能夠接收到足夠的衞星信號。

2.1施工測量的首級控制點和要長期保存的各級控制點應埋設具有強制歸心裝置砼標墩或鋼架標墩；其它平面控制點可埋設地面標石或地面標誌。

2.2砼標墩埋標過程：實地標定點位；挖基坑及澆築標墩基礎平台；立模板，樹鋼筋，澆混凝土，固定不鏽鋼標盤；外觀整飾編號；加保護裝置。

2.3鋼架標墩埋設過程：實地標定點位；挖基坑及澆築坑底水平層；樹立加工好的鋼架標；澆築混凝土；刷防鏽柒；加保護裝置。

2.4埋設地面標石是將灌製好的嵌有金屬中心標誌的標石澆築埋設於地面，其過程是：挖基坑，坑底要整平夯實，再填砂石搗固，澆底層混凝土樹標石並澆築混凝土。在基岩層上或堅硬的混凝土路面上，可以直接鑽孔，將刻有中心標誌的脹錨螺栓打入孔內。

2.5標墩埋好後要穩定至少15天才能開始觀測。

綜採工作面由於使用了液壓支架頂板，使頂板管理得到了明顯的控制，並逐漸趨於完善。但是工作面兩端三角點處的頂板管理問題，由於壓力分佈情況特殊，一直是綜採工作面頂板管理的難點，也是制約工作面推進速度的關鍵問題。為此，本文就三角點頂板的安全管理提出一套既簡單，又適用的管理方法。

綜採工作面前後三角點處由於受採煤動壓的影響(老頂週期壓力及直接頂的壓力影響)，同時又受兩順槽壓力的疊加影響，壓力明顯增大，並且空頂面積又較大，設備佈置也較集中，所以這裏的頂板管理是綜採工作面頂板管理的重點和難點。

(1)液壓支架回轉梁改造的構思。綜採工作面三角點處的煤壁是受力集中處，並且多一個自由面，所以此處的煤壁管理是關鍵，如果煤壁管理不住，造成片幫，增加了三角點空頂面積，於是增加了三角點頂板管理的難度。對於煤壁的管理，順槽側採用預打錨杆並掛網的方法，可以控制住煤壁不向順槽方向片幫。而工作面方向應採用支架護幫板及時支護的方法控制煤壁片幫，如何達到及時有效的護幫，那就只有及時拉架了。而正常生產過程中，當採煤機剛剛割煤到三角點時，由於設備多、人員複雜等諸多因素，往往不能及時拉架，造成支架護幫板不能及時護幫。此時如果煤壁片幫下來，增加了三角點的空頂面積，給三角點的頂板管理增加了困難。

如果能在不拉架的情況下，就使護幫板及時護幫，並且能支護三角點的空頂，是解決三角點頂板管理難題的關鍵，於是我們想出將支架回轉梁改成可伸縮的形式，當採煤機前滾筒割完頂煤下落割底煤的瞬間，將回轉梁的活動部分及時伸出，同時將護幫板及時護向煤壁，使煤壁及時得到保護，使煤壁不片幫，三角點的頂板同時得到了支護。當採煤機向工作面方向進刀開走後，再及時拉架，拉架同時收回迴轉梁伸出部分，每次伸出步距為0.6 m，剛好與支架拉架步距同步，這樣就達到了及時控制三角點處的頂板及煤壁的的，解決了三角點頂板管理難的問題，實現了安全管理。

(2)支架回轉梁的改造。如圖1所示，將原迴轉梁(以ZZ4000-17/35型支架為例)分成固定部分和移動部分。採用抽屜式結構並採用16Mn鋼板焊接成箱體結構，活動部分採用6根工字鋼焊接而成，與原迴轉梁比較強度足夠，移動部分與固定部分的相對運動靠兩個伸縮量為600mm的千斤頂來實現。迴轉梁受力分析如圖2所示。可移動部分由於受T_x和T₀的影響，為一端固定的簡支梁，受力狀態比較簡單。而固定迴轉梁部分，雖然受力較複雜，但長度較短，並在結構上做了適當加固措施，能夠滿足要求。為了防止煤及矸石掉落，在活動部分的上側加一厚20mm鋼板做保護罩，保護罩一端焊接在活動部分，另一端剛好覆蓋在固定部分，既可防止煤矸掉落，也可防止煤矸卡在工字鋼夾縫中，從而保證迴轉梁可移動部分伸縮自如。

(3)迴轉梁的技術參數。①改前回轉梁規格：1250mm×1300mm；②改後可移動部分迴轉梁規格：1050mm×1200mm；③改後固定部分迴轉梁規格：900mm×1300mm；④伸縮步距：600mm；⑤移動迴轉梁的伸出力：196kN×2=392kN；⑥移動迴轉梁的縮回力：98kN×2=196kN；⑦迴轉缸的推力：392kN；⑧護幫板的推力：196kN。

1999年下半年改造後的可伸縮回轉梁支架先後在鐵法煤業集團大興煤礦Svw404工作面和N2403等多個工作面使用，效果非常好，受到了廣大職工的歡迎，已推廣到公司所屬各礦使用。與此同時，大興煤礦近來已將這

種可伸縮回轉梁支架應用到迴風順槽處使用，效果亦很好。建議在條件允許的情況下，將全工作面支架均採用該種形式，這樣可對整個綜採工作面的頂板管理又提高一個層次。 ^[4]