盾构法施工中与VMT导向系统配套的测量控制技术

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1、盾构法施工中与VMT导向系统配套的测量技术张志坤（中铁十六局集团北京市地下轨道交通工程有限公司）北京100018摘要：本文以北京地铁10号线学院路站～花园东路站区间盾构工程为例，详细论述盾构法施工中与VMT导向系统配套的测量技术，涵盖了地下控制测量、VMT导向系统的设置及参数调整以及测量与VMT导向系统是怎样有机的联系统一的。通过此文所述的成功经验为今后类似工程提供了一定的参考。关键词：区间盾构控制测量VMT导向系统配套测量1前言盾构（英文shield）一词的含义在土木工程领域中遮盖物、保护物。外形与

2、隧道横截面相同，但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削及的外壳。该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称盾构机。它不受地形、地貌、环境条件限制，无噪音、震动问题，施工对周边的影响小，造价低速度快的优点。本文中盾构机的直径为6.25m，长度9m。这样的一个庞然大物，潜在地层中运动，要想改变方向谈何容易。所以若推进过程中不及时管理，致使偏离预定的计划中心线，则后果及损失不堪设想，故在盾构机推进过程中必须时刻测量监视盾构机所处的位置（三维坐标）、姿态（倾角），并与设计线路时时对比，出现偏差

3、立即纠正。为使盾构机时时处在设计位置就要有与VMT导线系统相配套的测量手段。同时保证控制测量、WMT导向系统测量以及控制与WMT导向系统测量有机的联系测量才能保证盾构机按着设计线路推进及正确贯通。2工程概况学院路站～花园东路站起讫里程:K5+525.3～K6+599.30，区间长度2423.882米(折合单线)。本区间采用盾构法施工，盾构管片采用C50钢筋混凝土管片错缝拼装，弯螺栓连接，管片外径6.0m，内径5.4m，每环管片宽度1.2m，管片防水等级不低于S10。本区段的盾构工作井利用车站端头井设置

4、。本区间线路最大纵向坡度5‰；最小纵向坡度2‰，设计结构顶板埋深约为14.00～16.00米。3、盾构法施工测量10盾构法施测量是一套系统工程，它涵盖地上、地下控制测量，联系测量以及与WMT导线系统有机联系测量及调整。1、联系测量地面上的控制测量的布设及施测精度是保证盾构隧道贯通的重要前提，为保证测设精度，在向始发井与接收井投点之前，必须进行两井间导线精密联测工作（含高程）。使其导线精度及闭合差均满足四等以上导线精度要求。在地面导线满足精度要求后，将精密导线点用1/20万投点仪将引至井下。通过竖井将控

5、制点的方位及高程传递。在每个竖井底板上个投三个控制点，以便下一步的控制点的扩展，要确保精度。所投到底板的控制点为永久控制点，做好保护措施。如图：并定期与地面控制网联测，调整闭合差（含高程）。再利用陀螺经纬仪检测控制导线基线，再将利用基线导线引入区间隧道。（如下图）10通过调整后竖井投中的点，在向洞内增加导线前必须进行陀螺定向，陀螺定向起检查及参考调整方位角的作用。洞内导线相当于支导线，缺乏检核条件，角度误差对我们长隧道贯通是极为不利的。所以用陀螺仪进行方位检查是必不可缺的。再采用陀螺经纬仪定向（见示意

6、图），在地面竖井附近的洞外导线控制点A处安置陀螺仪，在竖井中安置投点仪B，并测出A-B点的真方位角，用全站仪测出A、B两点的平距M。然后，将陀螺仪安置在井下的控制点D上（即要检查的控制点），测出D点至投点仪投下的控制点C10的真方位角及平距S。即可推出D点的坐标。再通过测量，求出洞外测量控制网的真方位角与坐标方位角差值的平均值γ前。向井下传递方位角完毕后，再测一次地面上的已知控制点的真方位角，求出洞外测量控制网的真方位角与坐标方位角差值的平均值γ后。取γ=(γ前+γ后)/2作为最后结果，将陀螺仪测量的

7、真方位角改算为坐标方位角，并求得地铁坐标。地下导线采用全站仪及陀螺仪联合定向，推算出各个控制点的精确成果。并随着施工的进程，在车站及洞内陆续建立其它测量控制点。整个施工过程中将定期对地面施工控制网、导线点及车站内测量基准网进行检验复核。并对地下定向边间点间的几何关系进行检校。2、洞内导线控制测量洞内控制导线是支导线，而且它不可能一次测完，只有掘进一段距离后才可以增设一个新点。新点间距在180～200m为宜。但距离盾构机尾部台车30m以上距离。为了防止错误和提高支导线的精度，通常在大概同一断面上埋设二个

8、新点，形成两条导线。但对每次新增导线都从原基线起点开始全面施测。这样可以检查并发现已建成的隧道是否存在变形，点位是否已移位变形。通过测量成果判断及时调整控制的数据。并将同一断面的两个点的距离进行施测，施测的距离与推算坐标的反算距离进行校核。隧道中导线主付导线形式布设。每增加两个新点必须进行校核。这样才能确保洞内导线的测量精度。同一隧道两条支导线在确保洞内导线精度的同时，为使洞内导线与MWT导向系统紧密的结合，就必须又一个“桥梁”为纽带。也是提高测量工作效