盾构推进轴线控制及调整

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1、上海地铁盾构施工技术研究报告之一盾构推进轴线控制技术研究1项目概述1.1工程概况上海地铁杨浦M8线Ⅲ标段我管段区间包括黄兴绿地站～延吉中路站（简称黄延区间）、延吉中路站～黄兴路站（简称延黄区间），其中延黄区间上行线长1112.774m,下行线长1127.929m、有15.155m长链。上、下行线均有一缓和曲线长70m、半径为500m的曲线；黄延区间上行线长381.456m、下行线长398.334m，上、下行线曲线多、半径小（最小为350m），且下行线进、出洞段均位于缓和曲线上。洞口的导线测量受现场条件的限制，一般只能短边控制长距离；洞内的导线点及吊篮点经常受管片的沉降、旋转、及

2、电瓶车振动等因素的影响；测量条件差受到天气、洞内光线（主要是大气折光、旁折光、大气密度、光线强弱）的影响，根据以上影响因素通过提高仪器精度，增加测量频率，采用不同测量方法、途径，以确保测量结果的精度及可靠性。1.2项目目标盾构轴线偏离设计值不得大于±50mm，并且将施工后地表沉降的最大变形量控制在+10～30mm之内，保证隧道顺利贯通，为今后类似工程积累经验。2研究方法2.1测量控制依据规范和招标文件要求，根据现场实际条件,编制切实可行的测量方案，进行误差分配理论分析，从布置控制、施工导线点，到不同测量方法、途径的比较，采用主、副导线相结合的方法和分两阶段的测量方法,结合隧道轴

3、线偏差情况确定最优控制方法。2.1工艺控制针对不同土质进行盾构机土压分析、通过100米试推进采集相关原始数据进行分析、设定参数，然后通过施工信息反馈，不断优化参数，最终通过盾构姿态的控制及调整、千斤顶推力的分布、管片纠偏、注浆孔位置、注浆量的调整等各项工艺有效地控制及调整盾构机轴线。3研究内容3.1测量控制3.1.1测量施工流程控制点竖井传递布设井下控制点进场控制点的桩位交接与复测现场踏勘、选点地面控制点布网盾构出洞口测量及盾构机定位隧道贯通导线点盾构同步控制点（吊篮点）盾构姿态测量管片状态测量盾构进洞测量盾构进洞，隧道贯通测量图3.1测量施工流程图3.1.2测量依据严格执行《

4、中华人民共和国国家标准GB50308-1999地下铁道、轻轨交通工程测量规范》。（参阅其中的第8、11、18章节）严格遵守《中华人民共和国国家标准GB50299-1999地下铁道工程施工及验收规范》。严格执行《中华人民共和国国家标准GB50026-1993工程测量规范》。3.1.3测量方法盾构出洞前的准备工作:⑴测量桩位的交接（空导点、水准点）测量桩位是由业主提供的，一定要提供多余桩位，以便校核。在使用前必须按照规范上相应的精度对其复核，经复核达到精度要求后，方可使用。⑵实地现场踏勘、选点和布网①地面控制点的选位根据现场条件，我们首先要在地面上布置地面控制网，因施工场地比较狭小

5、，临时设施、设备较多，因此布点要考虑到网形精度、通视、稳定性和受施工的影响程度等因素。②地下控制点的布设综合光线、通视、旁折光、空气密度等因素的影响，地下主导线控制点的平均间距布设控制在150~200m为宜，而辅助导线控制点（吊篮点）平均间距40~50m为宜，当然可根据设计路线的线形及现场情况作实际调整，地下高程控制点控制在50m左右，高程控制点可布设膨胀螺丝在管片的左耳或右耳上。③对所布设的控制点要严加保护，并对其位置作好记录，以便查找。⑶出洞口三维坐标的测量及进洞方案的确定①在盾构机到位前，应精确测量预留出洞口的三维坐标，并与设计值比较，洞口直径至少测量水平和垂直两个方向，

6、若实测洞圈的偏移量超过规范要求或失圆明显，需报设计院予以确认、回复，以便盾构机出洞时做适当调整。②在精确测定洞口的三维坐标后，我们要确定盾构出洞的轴线。若直线出洞，我们可采取按设计方位出洞；若曲线出洞，考虑到出洞口前有加固区，在加固区盾构机不能纠偏，我们采取割线出洞比较安全。所采取割线的出洞方位我们事先前必须计算好，使盾构机在不能纠偏时的最大偏移量处小于50mm，在盾构机曲线进洞的情况下，我们同样要考虑类似的情况。⑷盾构姿态检验及参数确定盾构出洞前，要仔细测量盾构机的有关数据及参数，如：盾构机的长度、半径、盾构机的前尺到切口的距离、后尺到盾尾的距离、前、后尺的水平距离、竖尺到盾

7、构机中心的垂直距离，以及每推进一环后拼装环的大里程到盾尾的距离。为简化计算，根据这些常数我们编写了电算化程序来测量盾构机的姿态。另外，我们用普通测量的方法来测出盾构的原始姿态，以此来检验我们电算化测量盾构姿态的准确性。3.1.4控制测量内容控制测量是整条隧道贯通的关键，也是隧道测量的技术难点。⑴隧道平面控制测量隧道平面控制测量既是对影响隧道横向贯通误差的控制，首先我们要清楚影响隧道横向贯通误差的主要来源：地面控制测量中误差—mq1盾构出洞口处联系测量中误差—mq2地下贯通导线点测量中误差—m