高精度自动测量导向系统在北京地铁盾构施工中的应用.pdf

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1、高精度自动测量导向系统在北京地铁盾构施工中的应用■邢旗胜[摘要]本文以北京地铁6号线的盾构隧道工程为实例，和全站仪之间的通信和数据传输。介绍了高精度自动测量导向系统在地铁盾构隧道施工中的3.两个棱镜靶应用情况，介绍了盾构机自动测量导向系统的组成、功能分别安装在TBM前体和中体上相距一定距离的吊篮及原理方法，并对盾构姿态位置的检测和计算过程进行了位置（一般1.5m以上并不相互遮挡），这两个棱镜分析，证明了该方法在检核自动测量导向系统的正确性方靶上面各加一挡板，由PC机控制其挡板的开合，当面是可靠有效的。全站仪需要测量其中一个圆

2、棱镜时候，棱镜上的挡板就会打开，另一个棱镜上的挡板就处于闭合状态，导线控制点台钢轨[关键词]自动测量导向系统盾构施工姿态检测避免全站仪测错棱镜靶。如图2所示。一、工程概况北京地铁6号线一期工程（慈寿寺站-花园桥站）区间为盾构隧道工程，线路基本呈东西走向，在线路平面上，线路出慈寿寺站后，以R=400m平图3导线控制点台和吊篮在盾构机掘进过程中，安装在测站吊篮上的激曲线下穿京密引水渠，从京密引水渠桥与颐安家园光全站仪先通过后视吊篮上的后视棱镜来确定北方商务楼之间穿过，再以R=600m平曲线将线路调整向，即方位角；然后通过盾构测量

3、通道往前按照顺到沿车公庄西路永中向东敷设，接入西三环北路与序分别测量固定在盾构机主体上的两个棱镜靶的三车公庄西路交叉路口的花园桥站。维坐标（X、Y、Z），通过测量测站至棱镜靶的方位本盾构工程区间隧道为圆形隧道，隧道外径为角和距离，从而确定棱镜靶的平面坐标X、Y值，利6.0m，内径为5.4m，衬砌由6块钢筋混凝土管片用三角高程测出棱镜靶的高程Z值；中央控制箱接拼装而成，管片厚0.3m，宽1.2m。本盾构区间右线设计里程为K1+934.615～K3+076.076，设计范围图2棱镜靶收到通过黄盒子传来的测量数据，同时也接收到固4

4、.倾斜仪定在盾构中体上的倾斜仪实时测出的盾构机的滚动全长1141.461m；左线设计里程为K1+934.621～倾斜仪固定在TBM的中体上，以每秒两次的频角和俯仰角数据，然后转化为SLS-T软件所能处理K3+076.076，设计范围全长1141.455m。率实时测定出TBM的滚动角及俯仰角，同步传送给的数据；PC机内部的SLS-T软件根据棱镜靶的绝对根据优化方案，在本区间采用海瑞克土压平衡中央控制箱转化为计算机可以处理的格式数据。坐标值及其与TBM轴线的局部坐标关系和TBM的滚盾构机配合VMT自动测量导向系统进行隧道掘进施5

5、.中央控制箱动角、俯仰角，综合计算出盾首和盾尾中心的精确工。其主要功能就是协调各设备之间的相互联系，三维坐标值，并与隧道设计轴线（DTA）比较，得出二、自动测量导向系统的组成与功能它向外给黄盒子继而给激光全站仪提供电源，也向TBM的水平偏差、垂直偏差、俯仰角、滚动角、刀本区间盾构机（TBM）上的自动测量导向系统为棱镜靶供电，同时它还负责将从倾斜仪及激光全站盘里程，并通过图形及数字形式显示在PC机屏幕德国VMT公司的SLS-T棱镜靶系统，主要有以下几仪传来的数据转化为PC机能够处理的数据。同样上，指导着盾构机的掘进。盾构操作手

6、根据实时盾部分组成：PC机对激光全站仪发出的指令也在中央控制箱被转构姿态进行盾构掘进，或者调整盾构姿态至最优，1.具有自动照准目标功能的全站仪化为适当的数据形式传送出去。盾构隧道掘进姿态如图4所示。主要用于测量（水平和垂直的）角度和距离、6.PC机及隧道掘进软件发射激光束。本工程利用TPS1203的全站仪，能够隧道掘进软件（SLS-T软件）是自动导向系统自动照准目标，测角精度为±3"，测距精度为±2的核心，它从中央控制箱接收全站仪和倾斜仪所测mm+2ppm×D。如图1所示。量的数据，盾构机的空间位置在该软件中计算，并以数字和

7、图形的形式显示在PC机的屏幕上；PC机的操作系统采用Windows2000，确保用户操作简便。三、盾构机自动导向定位的基本原理在地铁隧道掘进过程中，事先通过车站或者始发井往隧道内部布设隧道控制导线，依靠这条支导图4盾构隧道掘进姿态图线指示着盾构的掘进方向，而导线也随着盾构机的四、盾构机姿态位置的检测和计算掘进及时往前延伸。由于本台盾构机的测量通道预在隧道掘进过程中，必须独立于SLS-T系统定留在了隧道右上方，因此将导向系统测量点建立管期对盾构机的姿态和位置进行检查，间隔时间取决片的右上方，采用在管片上安装吊篮，强制归心的于隧

8、道的具体情况，在有严重的光折射效应的隧道方法；将施工控制导线点布设在隧道管片侧面的仪中，每次检查的间隔时间应该比较短，这主要是由图1全站仪及黄盒子器台上，为了提高地下导线点的精度，应尽量减少于空气温度差别很大的原因。论述光折射及其效应2.黄盒子支导线点的个数，拉长两导线点间的距离，两导线的