常州市轨道1号线一期工程土建TJ15标 盾构施工测量专项方案
在盾构机的配置中,用于掘进方向控制的主要为导向系统(SLS-T)来控制,在盾构机右上方管片处安装吊篮,其底部加工强制对中螺栓孔,用以安放全站仪。见图9—3。
图9—3 SLS-T导向设备及工作图 强制对中点的三维坐标通过洞口的导线起始边传递而来,并且在盾构施工过程中,吊蓝上的强制对中点坐标与隧道内地下控制导线点坐标相互检核。如较值过大,需再次复核后,确认无误后以地下控制导线测得的三维坐标为准。因此盾构在推进过程中,测量人员要牢牢掌握盾构推进方向,让盾构沿着设计中心轴线推进。见图9—4所示。
15
常州市轨道1号线一期工程土建TJ15标 盾构施工测量专项方案
图9—4 SLS-T导向显示平台
盾构推进测量以SLS-T导向系统为主,辅以人工测量校核。该系统主要组成部分有ELS靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机等见图9—5。
盾构机 激光全站仪 管 片 ELS 靶 黄盒子 显示屏 工业计算机 后视棱镜 控制盒 盾构机主控室
SLS-T导向系统能够全天候的动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴
16
图9—5 SLS-T导向系统图 常州市轨道1号线一期工程土建TJ15标 盾构施工测量专项方案
线的位置偏差,主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态,使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。
为了保证导向系统的准确性、确保盾构机沿着正确的方向掘进,需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核。
十、地下施工测量
(1)地下施工导线和施工控制导线测量
在盾构始发推进后向前掘进时,应布设施工导线用以进行放样并指引盾构掘进。施工导线边长为25—50m。导线点应设置于洞壁一侧,并及时测定盾构观测台的坐标,为盾构施工测量做准备。当盾构掘进100—200m时,为了检查隧道轴线与设计轴线是否相符合,必须选择部分施工导线点敷设边长较长(50—100m)精度要求较高的基本导线。并且,为了保证隧道贯通的精度,在基本导线中选取敷设边长较长(200—500m)精度要求更高主要导线点,提高测量精度,确保隧道贯通。施工控制导线的测量包括基本导线和主要导线的测量工作。(见图9-6)
ABaa'bb'cc'ded'图9-6 支导线布设示意图
观测采用左右角各三个测回进行观测,左右角平均值之和与360°的较差小于4″。边长往返测各两测回,一测回三次读数的较差小于3mm,测回间平均值较差小于3mm,往返平均值较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正,不进行高程归化和投影改正。
由于本区间隧道施工时,两台盾构相隔约一个月的时间前后进洞,则后推进的盾构势必对相隔的另一条隧道的成环管片产生影响,对已经在使用的施工用测
17
常州市轨道1号线一期工程土建TJ15标 盾构施工测量专项方案
量控制点也会造成平面和高程方向的不确定位移,故对于后推进的隧道内控制点在另一条盾构机在超越其相邻管片后,均应对该隧道的控制导线从井口的联系测量用基准方向上复测至盾构施工的最新吊台,这样方可将两条隧道推进的相互影响降至最低。
(2)地下水准测量
地下水准测量包括地下施工水准测量和地下控制水准测量,起算于竖井传递的井下固定点,地下水准点可利用地下导线点测量标志。
井下水准点一般以100m左右埋设固定水准点一点,水准尺必须用装气泡的水准尺,以便减少水准尺的倾斜而造成系统误差。
(3)盾构机姿态测量
盾构始发前,必须采用人工测量方法测量盾构机姿态,并将测量结果上报监理,监理单位对盾构始发姿态进行复核检查盾构机导向系统成果与人工测量盾构姿态一致性,确保始发姿态准确
在盾构施工掘进期间,每次移站都必须采用人工测量的方法检查盾构机姿态,监理单位进行复核,确保盾构掘进姿态准确。
(4)盾构隧道结构中心线三维位置偏差测量
在盾构掘进期间,须逐环人工测量每天拼装的盾构隧道管片环结构中心三维位置,连续两次测量应重合50%数量的管片,并按要求上报相关职责部门。具体要求如下:
1)当实测平面或纵剖面位置偏离设计位置≤50mm时,须上报监理。 2)50mm<实测平面或纵剖面位置偏离设计位置<100mm时,须上报监理、第三方测量单位、设计单位、建设单位。由设计单位进行限界核查,决定是否由第三方测量单位检测。
3)当实测平面或纵剖面位置偏离设计位置≥100mm,必须立即停止掘进施工,必须立即上报监理、第三方测量单位、设计单位,建设单位。由第三方测量单位进行测量,设计单位进行限界核查。
(5)盾构管片椭圆度测量
1)测量盾构管片内侧不同高度位置到设计线路的偏距,实测偏距与设计理论偏距互差应≤? 50mm。
18
常州市轨道1号线一期工程土建TJ15标 盾构施工测量专项方案
2)管片顶部、底部高程与设计理论高程互差应≤? 50mm。
十一、盾构姿态日常测量
本工程盾构日常推进测量采用先进的自动导向系统以保证盾构施工轴线准确性,日常测量主要是对盾构机每环推进的三维姿态进行测量同时测量已成形的管片姿态,对于盾构一般有七个原始数据:
? 环号 ? 转角坡度 ? 后标水平角 ? 前标水平角 ? 竖直角位置 ? 竖直角(前标)
根据这些原始数据利用事先编制的程序计算出盾构机切口及盾尾的平面与高程偏值以及盾构机的掘进里程,并报出报表。
(1)平面偏差的测定
将测量仪器安置在控制台上,采用强制对中盘(以消除对中误差对测角的影响),安置后按测量步骤来测定盾构上前后两标的坐标,必须进行两步归算:
第一步:根据轴线上的前后标坐标归算至盾构轴线的切口和盾尾坐标,与相应设计的切口坐标和盾尾坐标进行比较,得出切口平面偏离和盾尾平面偏离,最后将切口平面偏离和盾尾平面偏离加上盾构转角改正后,即为盾构实际的平面姿态,盾构前进方向左偏“-”,右偏“+”,在报表上表示。
盾构转角平面改正:
?I?(L1?L2)/2*sina
式中:a——盾构转角 左转?I为“-”,右转“+”
19