沈阳地铁二号线盾构施工测量

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1、沈阳地铁二号线盾构施工测量 浏览次数：735发布日期：2011-8-318:28:58[字号:大中小]   【摘 要】结合沈阳地铁二号线施工实例，探讨盾构施工中不同阶段的测量方法，根据盾构机的结构、姿态、定位特点，结合现代工程测量新技术，从理论和方法上对盾构施工测量进行深入研究并采取有效测量措施，保证盾构以正确姿态按设计要求掘进。   【关键词】地铁；盾构；施工测量 0 前言   城市地铁已成为大城市现代化交通工具，世界各大城市和我国主要城市正在积极规划和筹建城市地铁。地铁是一个综合体，建设一条高质量的地铁，需由多学科综合技术构成，除了高标准的设计、先

2、进的施工设备、工艺、材料外，主要还取决于施工的精度，所以有效合理的测量措施是实现高标准设计和施工精度的保障。盾构施工以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性，在隧道施工中得到广泛采用。盾构法与传统地铁隧道施工方法相比较，具有地面作业少、对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快等优点。随着长距离、大直径、大埋深、复杂断面盾构施工技术的发展、成熟，盾构施工方法越来越受到重视和青睐，逐步成为地铁隧道的主要施工方法，与盾构施工相伴而生的盾构施工测量，盾构施工测量不仅要保障盾构机沿着隧道设计轴线运行，还要随时提供盾构机掘进的瞬时位置。   沈阳地铁二号线包

3、括沈阳歧山路站～沈阳北站站区间的左、右线隧道以及连接左右线隧道的联络通道。区间线路自歧山路沿北陵大街由北向南至北京街。线路在竖向为“人”字形坡，线间距最小为12m，线路最大坡度为－6‰。隧道断面均为标准的单线单洞区间隧道，平面分别为R=350m及R=800m带有圆曲线的缓和曲线，盾构法施工。本文根据沈阳地铁二号线盾构法施工的实例，结合现代工程测量新技术，从理论和方法上研究盾构隧道测量的方法、特点。1 盾构施工前测量1.1平面控制点复测   平面控制点复测是对地铁施工沿线路方向测设的精密导线进行检验测量。平面控制点在使用前必须进行复测，平面控制点复测按精

4、密导线技术要求进行施测。1.2高程控制点复测   高程控制点复测按精密水准方法进行。观测方法：奇数站上为后—前—前—后；偶数站上为前—后—后—前。主要技术要求:每千米高差中数偶然中误差≤±2mm；每千米高差中数全中误差≤±4mm；观测次数为往返测各1次。2 盾构施工中测量2.1盾构机始发测量   盾构机始发位置测量。在完成盾构机组装后，利用导线点和水准点对盾构机的切口及盾尾进行测量，准确测出切口和盾尾中心的三维坐标。采用坐标放样法精确放样出盾构机始发的位置和导轨的位置；严格按照规范要求对盾构机始发的安装摆放进行施工指导。   采用四等水准测量的方法精确

5、放样出导轨的安装高程和盾构机的高程，以保证盾构机能够顺利进入设计的预留洞口。   测量过程中严格遵循测量规范要求，测三次，并取其平均值为最终结果。平面坐标测量纵横坐标误差小于3mm，高程误差小于3mm。2.2反力架位置确定测量   盾构机组装结束到达指定位置后，应进行反力架的定位与安装，经内业资料进行反力架位置计算后，采用极坐标法在施工现场实地放样出反力架左右立柱的准确位置，放样精度控制在3mm之内。   盾构机初始状态主要决定于始发托架和反力架的安装，因此始发托架的定位在整个盾构施工测量过程中显得格外重要。盾构机在曲线段始发方式通常有两种，切线始发和

6、割线始发，两种始发方式示意图见图1。   始发托架的高程要比设计提高约1～5cm，以消除盾构机入洞后“栽头”的影响。反力架的安装位置由始发托架来决定，反力架的支撑面要与隧道的中心轴线的法线平行，其倾角要与线路坡度保持一致。2.3导向系统仪器站点和后视点点位测量   导向系统采用吊篮的方式固定于车站中板顶部或衬砌管片上方(布置如图2所示)，采用强制对中点位，利用地下加密导线点和水准点进行测设，其测量方法和精度要求严格遵循控制网加密点各项指标要求。导向系统采用全自动全站仪配合掘进管理系统实时测量盾构机在掘进过程中的瞬时姿态，测量时间间隔为2min。在掘进过

7、程中随盾构掘进的长度增加，不断更换仪器站点点位(具体更换频率结合施工要求和曲线转弯半径，大概为曲线段50环/次，直线段80环/次)。更换时采用自动测量系统自测，人工测量复测的方式，增强仪器点位的准确性和精度要求。具体的导向仪器站点和后视点点位剖面图如图2所示。2.4盾构姿态测量   在盾构施工的过程中，为了保证导向系统的正确性和可靠性，在盾构机掘进一定的长度之后，应通过洞内的独立导线检测盾构机的姿态，即进行盾构姿态的人工检测。2.4.1盾构姿态的计算   盾构机作为一个近似的圆柱体，在开挖掘进过程中不能直接测量其刀盘的中心坐标，只能用间接法来推算出刀盘

8、中心的坐标。如图3所示，A点是盾构机刀盘中心，E是盾构机盾体断面的中心点，即AE连线为盾构机的