1、,盾构施工测量技术,主要内容,地面导线测量及加密 联系测量 地下控制测量 导向系统测量及原理 管片姿态监测,一 、地面导线测量及加密,1 地面导线测量盾构施工前的导线测量和其他工程的导线复测一样,为了使全线区间都处在同一坐标系中,盾构施工还要使盾构始发井端有较高精度点的平面位置来引测进洞的方向。保证联系测量前的精度。导线测量要按四等导线测量要求进行测量，测量结果要满足以下要求：导线测角中误差2.5;导线测距中误差6mm;导线方位角闭合差导线测距相对中误差1/60000;导线全长相对闭合差1/35000;相邻点的相对点位中误差8mm;导线最弱点的点位中误差15mm;,地面导线点的加密地面加密导线
2、要满足工程的施工要求，一般情况在业主所交的精密导线点间，再加密一个点，都能满足施工要求。所加密的导线点也要按四等控制测量要求进行测量；在始发井最少要加密两个导线点，根据现场条件，如果向下传递导线点采用一井定向法，加密点最好埋设在线路中心上，并且使加密的导线边长能够尽量的长，距离始发井端头要大于5米远；如果采用两井定向。加密点埋设稳固的地方，距离钢丝的距离要大于10米，小于50米。在始发井加密的导线点计算最好是能和精密导线点一起进行平差计算，提高始发边的方位精度。,二、联系测量,联系测量根据始发井的条件(既始发井的长短),可以做一井定向或两井定向。一般能保证两根钢丝的间距大于60米，就最好用两井
3、定向，反之就用一井定向。 1 一井定向原理见图1,在始发井悬吊两根钢丝，进行坐标方位传递。两根钢丝间距尽量长。且井上、井下联系三角形满足下列要求:两悬吊钢丝间距处不小于6m。定向角应小于1。a/c及a/c的比值小于1.5倍。 要特别注意：悬吊的钢丝的重锤一定要放在比重教大的油里。在钢丝稳定后才能进行观测。 观测时，一定要有专人看悬挂的钢丝，防止钢丝被人碰动。 测量距离时，反射片一定要正对着全站仪。,图1,2 联系测量及计算,联系三角形测量要井上和井下同时进行观测。角度测量采用全圆测回法观测六测回，测角中误差小于2.5。各测回测定的地下起始边方位角较差不大于20,方位角平均值中误差应在12之内。
4、边长测量采用全站仪测量贴在钢丝上的反射贴片的方法，每边独立测量三测回；各测回较差在地上小于0.5mm，在地下小于1.0mm。钢丝间距采用把仪器置在和两根钢丝同一直线上，测量钢丝上的反射贴片；且地上地下测量出的钢丝间距的较差小2mm。每次联系测量要变换钢丝位置，测量三组，取三组的平均值作为联系测量成果。 成果计算按联系三角形计算，平差按简易平差计算。通过Excel编制固定的表格进行自动计算。,两井定向 两个钢丝的距离能够大于60米时，最好采用两井定向的方法。 两井定向联系测量示意图,联系测量的注意点,1 井上观测后，计算出钢丝的坐标。 2 井下采用钢丝的坐标，采用无定向导线的平差方法，计算出井下
5、点的坐标。,两井定向的计算,1 不管采用那种方法进行导线点的传递，在观测是，要用两台全站仪井上和井下同时进行观测。 2 观测采用全圆观测法进行观测，观测回要不能少于规范规定要求的测回数。 3 每次联系测量最少要测量三组，取平均值作为联系测量的结果。,3 高程联系测量,首先在始发井旁布设不少于2个近井点, 测量近井水准点的高程线路应附合在地面相邻精密水准点上。高程传递采用在竖井内悬吊钢尺的方法进行高程传递,地上和地下安置的2台水准仪应同时读数,每次独立观测3测回,每测回变动仪器高度,3测回得地上、地下水准点的高差较差应小于3mm,并在钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。3测回测定的高差进行温度
6、、尺长修正。传递高程测量(见下图),三、地下控制测量,盾构施工控制测量最大特点是所有的导线点和水准点均处运动状态（即由于控制点均布设在管片上，而管片不是稳定的）,所以盾构施工测量中导线的后延伸测量和水准点的复测显得尤为重要， 不定期地多对隧道内的控制点进行复测。(1)地下导线测量隧道中采用双支导线的方法（在管片底部用铜螺丝布设一般导线点，在管片拱腰位置安装强制对中托架布置强制对中导线点）。双支导线每前进一段交叉一次。每一个新的施工控制点由2条路线传算坐标。当检核无误,最后取平均值作为新点的测点数据。如下图:,(2) 地下导线测设要求:导线直线段约150m布设一个控制导线点,曲线段控制导线点(包
7、括曲线要素上的控制点)布设间距不少于60m，且尽量把控制点布设在曲线的外侧。按等导线的技术要求施测.每次延伸施工控制导线测量前,对已有的施工控制导线前3个点进行检测无误后再向前延伸。施工控制导线在隧道贯通前测量5次,其测量时间与竖井定向同步。当重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于10mm时,采用逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。在掘进超过1000m时,每次联系测量后,对隧道内最远边要加测陀螺方位角进行校核。,四、导向系统测量及原理,（1） 系统的基本原理 如下图：,全站仪及黄盒子,1、盾构机自动导向系统的姿态定位主要是依据地下控制导线点来精确确定盾构机掘进的方向和位置
8、。,在推进时只要控制好姿态,盾构机就能精确地沿着隧道设计轴线掘进,保证隧道能顺利准确的贯通。,3、移站时数据的输入（1）从控制导线上，测量出TCA全站仪和后视靶的坐标，高程采用三角高程测量，用全站仪直接测出测量完成后，把所测量的数据输入控制室的电脑中。（在操作系统的三级功能键里进行如下图）（）当数据输入完成后，全站仪大致瞄准后视点后，开始定向当定向完成之后，进行推进，当显示姿态与移站前变化不大时，在进行方位检查，如果姿态变化大或者方位检查超限时，进行数据输入检查或者移站测量检查，或者对已知导线检查,TCA点的坐标,后视点的坐标,TBM的当前方位角,（2）VMT的操作介绍,VMT系统的操作键分为
9、一、二、三级功能键 一级功能键ESC 中断应用程序和功能 F1 F2,TBM Diagram 显示TBM 行进轨迹 F3,Survey off 关闭全站仪，无数据计算，SLS-T 停止工作。 F4,Advance 管片安装与推进模式之间转换开关。在推进作业时，软件与硬件之 间进行数据交换，软件定时（规定的时间间隔）显示TBM 实际位置。,纵向轴,横向轴,TBM-偏移示意图,TBM的偏移量,中心,接收激光的强度,净空,掘进环数,到始发点的长度, 三级功能键 ESC 中断应用程序和功能 F1 F2,Editor 进入系统编辑器。通过此功能可以设置所有SLS-T 的参数。 F3,DTA 进入轴线计算
10、程序。通过它，将新的DTA 数据输送给SLS-T。 F4,Ring Erect 进入管环拼装程序（如果本程序包括在软件中） F5, F9,Print 打印当前屏幕。 F10,Next 转到下一个功能级别。 带下划线的键通过密码保护。,1、系统里面的参数不得随意改动，C盘里的文件夹和数据库不得改动和删除 2、当掘进过程中，盾构姿态发现突变时，应进行方位检查，如果检查超限时应通知测量班进行复核 3、停止掘进时，要关闭操作系关闭系统前，一定要先关闭测量（一级功能键里的F3）.时间长了，还要关闭电脑，取下TCA全站仪. 4、全站仪或系统不能正常工作时，先应该关闭测量和系统，重新启动电脑.如果启动电脑还
11、不能正常工作时，应该及时停止掘进，寻查全站仪和连接线是否有问题.,（3）导向系统操作中的注意事项,五、管片姿态监测,为了掌握施工完成后的管片变化情况，指导下步施工，每天都必须对施工完成的管片进行姿态测量，及时掌握管环的位移情况,同时也是对导向系统的较核。每次测量时重合测定约10环管片。衬砌管片检测采用铝合金尺，通过测量铝合金尺的中心坐标来推算管环中心的坐标（见下图）。测量时，铝合金尺一定要通过水平尺置平。计算管环中心偏离隧道轴线时，在直线上可以通过建立施工坐标系，通过测量出来的施工坐标就可以直接判断管环中心的位置，如果是在曲线段时，可以通过测量出来的管环中心的大地坐标，然后在CAD里，通过作CAD里事先绘出的隧道轴线（空间）的垂线就可以计算出管环中心的偏差。也可通过用EXCEL编制出固定的表格，每次把测量坐标输入进去，就可以自动计算出偏差,
