盾构施工测量方案

中铁十三局集团有限公司盾构施工测量方案0目录一、VMT导向系统.................................................................................................................11、盾构施工的坐标系统..........................................................................................12、定向系统的基本组成与功能..............................................................................23、定向基本原理......................................................................................................3二、盾构机始发掘进阶段测量............................................................................................41、始发定向测量......................................................................................................42、观测要求及精度..................................................................................................5３、盾构机始发托架及反力架安装测量................................................................71）始发托架的高程控制...................................................................................72）始发托架的平面位置控制...........................................................................83）始发托架、基准环及反力架的检查...........................................................94、始发掘进阶段测量..............................................................................................91）、盾构机姿态人工复测...............................................................................10２）、环片测量.................................................................................................11３）、盾构机姿态测量的误差分析.................................................................12三、隧道洞内施工测量......................................................................................................121、激光站的移站....................................................................................................121）、移站距离的确定.......................................................................................132）、激光站的移站...........................................................................................142、激光站的人工检查............................................................................................153、洞内精密导线网和水准网的测设....................................................................164、盾构机姿态人工复测........................................................................................185、隧道环片测量....................................................................................................18四、贯通误差预计..............................................................................................................191．平面贯通误差分析............................................................................................19⑴平面贯通误差的主要来源.........................................................................19⑵各项误差源的分析.......................................................................................19⑶平面贯通测量误差预计.............................................................................232．高程贯通误差分析............................................................................................23（1）高程贯通误差来源.................................................................................23（2）各种误差源的分析.................................................................................24（3）高程贯通误差的预计.............................................................................25五、竣工测量......................................................................................................................251、贯通测量：........................................................................................................252、竣工验收测量：................................................................................................26六、测量技术保证措施......................................................................................................26中铁十三局集团有限公司盾构施工测量方案1一、VMT导向系统在掘进隧道的过程中,为了避免隧道掘进机(TBM)发生意外的运动及方向的突然改变,必须对TBM的位置和DTA(隧道设计轴线)的相对位置关系进行持续地监控测量。TBM能够按照设计路线精确地掘进，则对掘进各个方面都有好处（计划更精确，施工质量更高）。这就是TBM采用“导向系统”（SLS）的原因。德国VMT公司的SLS-T系统就是为此而开发，该系统为使TBM沿设计轴线（理论轴线）掘进提供所有重要的数据信息。1、盾构施工的坐标系统（1）DTA坐标系DTA坐标系是盾构施工坐标系统，它是以线路设计中线为参照的一种三维坐标。只要将盾构始发站开始的线路设计资料输入，掘进中任意点里程点的平面坐标和高程，以及线路的平面、纵剖面状态，通过计算机处理后，均为已知并可显示出来。盾构机掘进中某一时刻的里程位置，则是通过设置在导线点上的激光自动全站仪、自动跟踪盾构机上的光靶进行测量获取的。（2）TBM坐标系TBM坐标系是盾构机本身的一种局部坐标系统，它主要用来检测盾构机的姿态，也是三维坐标。中铁十三局集团有限公司盾构施工测量方案22、定向系统的基本组成与功能导向系统是由自动全站仪、电子激光系统、计算机及掘进软件和电源组成。其组成见下图：1、自动全站仪(TCA）具有伺服马达，可以自动照准目标和跟踪，并可发射激光束，主要用于后视定向，测量距离、水平角和竖直角，并将测量结果传输到计算机。2、电子激光系统（ELS）也称光靶板，是一台智能性型的传感器。ELS接收全站仪发射的激光束，测定水平和垂直方向的入射点。偏角由ELS上激光的入射角确认，坡度由该系统内的倾斜仪测量。ELS在盾构机体上的位置是确定的，即对TBM坐标系的位置是确定的。3、计算机及掘进软件中铁十三局集团有限公司盾构施工测量方案3SLS-T软件是自动导向系统数据处理和自动控制的核心，通过计算机分别与全站仪和ELS通信接收数据，盾构机在线路平、剖面上的位置计算出来后，以数字和图形在计算机上显示出来。如下图所示：4、电源即所谓黄箱子。它主要为全站仪供电，保证全站仪工作和与计算机之间的通信和数据传输。3、定向基本原理洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。全站仪设置在掘进机附近（不大于150m）的一个导线点上，该点三维坐标已知，后视另一导线点定向。全站仪测量测站至ELS棱镜间的距离、方位角和竖直角，ELS棱镜的三维坐标和掘进里程即可获得。ELS接收入射的激中铁十三局集团有限公司盾构施工测量方案4光定向光束，可获取实时的TBM轴线方向，并通过计算机与已知该里程的线路设计位置（DTA）相比较，得出偏差值并显示在屏幕上，这就是盾构姿态的实时检测导向。只要掘进中控制好盾构姿态，使TBM轴线与线路设计中线符合在允许的偏差之内，隧道的正确掘进与衬砌就得到保证。为保证导向系统的正确性和可靠性，在掘进一定长度或时间之后，需要通过洞内导线独立的检测盾构机的姿态。二、盾构机始发掘进阶段测量1、始发定向测量盾构机的始发定向，采取两井定向测量，利用始发井两端盾构预留井，长度在80米左右，在地面测设近井点，两端井口吊钢丝，在底板上布设五个控制点（SL1、SL