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摘要:地铁盾构施工技术以其精准、高效以及安全等优势广泛应用于地铁工程中,其测量方法所包含的内容多种多样,严格控制好每种测量方式方法,有助于进一步减少地铁施工误差,提高施工精度。就此,笔者在本文中着重对区间控制、车站控制、联系定向控制以及盾构机出动控制等方面的内容进行分析,希望能够为地铁盾构测量方法的提升起到一定的借鉴作用。
关键词:地铁盾构;区间测量;车站测量;联系定向测量;盾构机出动
1.引言
地铁盾构控制测量主要是指对地表下的工程建筑物进行勘察设计测量、施工测量和运营测量的工作,由于地下工程开挖的存在以及施工截面窄、施工过程不通透等缺陷,因此相比于地面工程测量具有更高的控制测量精度的难度、而误差一旦无法得到合理范围内的控制,地铁工程的地下部分将无法确保施工要求,由此可见控制测量方法的重要性。
2.区间控制测量
区间控制测量主要包含两侧站通视和不通视两种类型,工作侧重点有所不同。
2.1两侧站通视
两侧站通视的测量控制可以通过强制对中观测镦来进行误差的避免,在平行于两车站左右线区间的地面建筑物上,需要按照精密导线网的要求进行控制网点的布设,从而方便后期控制网的布设,着重需要对车站平面进行整体平差的精度控制。
2.1两侧站不通视
两侧站不通视的测量控制难度相对较大,需要增加多余的测量条件,对于左右两侧导线需进行传达,尽可能的达到通视,基线两端需各有两条附合导线进行观测。在两侧站不通视的情况下,需格外注意两区间隧道大于3km的特殊情况。在此情况下,应当在主点采用中观测镦的旁边再设置一个同精密导线要求的副点,并对其进行副三角锁的传递,进一步提高测量精度。
3.车站控制测量
车站控制测量主要包括标准模式、始发井模式及换乘模式三种类型,其中换乘模式又可分为十字型和加深型两种。不论是哪一种类型,车站控制测量都是为联系测量及地面区间控制测量的一种基础方式,其控制网点的布设相对其他测量控制类型更为重要,不同注意的方面也需要着重留意。
3.1标准模式
标准模式的车站测量的车站平面控制网需要保持尽量有一条线与区间基线平行,也可同线。在标准车站的两端头的左右线需要分别布设强制对中观测墩,并在高处至少布设三个控制网点,尽量与基线点共同组成控制网,从而达到使四个观测墩均能够相互通视的效果,从而有利于进一步方便施工。
3.2始发井模式
始发井模式的车站测量则更注重盾构在始发井直接始发,多用于施工中期,且需要额外增加一个测点来进行各个车站点的通视情况。此方法需要根据实际工程车站的通视情况进行左右线强制对中观测墩的高处控制点加密,相关工作小组也应加大施工监督,避免因工程复杂而缺少增加高处控制加密点的操作。
3.3换乘车站模式
换乘车站模式则通常用于横向交叉或纵向平行的车站设置,所需长度、深度均有所区别,需要根据实际情况进行不同米数的设置,但要注意控制在合理数据范围内。若车站工程中线路较长,则应注意在近车站顶板预留洞口附近的左右线各增加一个强制对中观测墩,此时需要留意控制网的复杂性,防止因操作不当或检查不周而出现施工错误。
4.联系定向测量
联系定向测量中最需要注意的一点是:地下控制测量和细部放样的误差积累容易导致开挖工作面施工中线难以衔接,容易形成贯通误差。因此应进行误差计算、误差预计等工作,尽可能做到误差的降低与控制。联系定向测量主要包含精密导线直接传递及二井定向两种方式。
4.1精密导线直接测量法
精密导线直接传递法的定向测量一般距离较短,高差较大,应当采用强制对中观测墩的方式控制地面车站控制点与车站底板的平面距离,要求相邻导线点间以及导线点与相连卫星定位点间的垂直角需控制在30°以内,车站底板的观测墩则需要在1.5m的范围内尽量提升,视线距离障碍物的距离应大于等于1.5m。车站底板两个基线上的四个点必须同地面车站区间内的所有点进行整体平差。除此之外,还应注意地面观测车站底板上的测点需要通过端头井对向观测来提高观测距离,所有方法控制均是为提高测量精度所做的准备。
4.2二井定向
二井定向法指的是首先将端头井左右线个进行一次一井定向并传递到底板斯各测点,再在地铁盾构机进入隧道200m以后进行一次二井定向的做法,能够提高测量精度,确保测量准确性,期间需要注意监督整个盾构区间测量不得为节约成本而采用一井定向,确保测量质量。二井定向相比一井定向具有更加精准的平差分析,但对操作人员的仪器使用熟练程度以及测量精准度有了更高层次的要求,因此,应注重平时对专业技术人员实际操控能力的训练。值得注意的一点是,二井定向中由于现场条件的局限性,需采用多次测量,甚至采用高精度测量仪器进行精度的提升,其中全自动陀螺经纬仪确定方向角的使用观测尤为重要。
5.盾构机出洞控制测量
盾构区间隧道平面控制网的布设由于地区条件的局限而必须设置为导线,因此,盾构机出洞的控制测量在减少施工误差、满足净空要求等方面的优势发挥明显。盾构机出洞的控制测量方式主要通过端头加固、洞门凿除、接收基座的安装于固定、掘进参数方向调整与洞门密封安装并进以及贯通后进入接收基座等重要环节构成,其中应着重注意盾构机出动的洞口段地层应预先进行加固处理,从而保证地层具备良好的均匀性和自立性,保证盾构机出洞的安全。由于盾构机出洞前的控制测量是整个测量工作中最为重要的环节,因此需要综合车站、联系测量点以及车站、盾构始发与接收基点等多个控制点的联系,采用精准仪器进行定向。除此之外,在盾构机出洞工作中,盾构调头工作也是较为重要且难度较大的环节,应当严格按照相关规章制度及施工要求进行,不得急于求成。
盾构机的出洞控制要求盾构进入到达段后必须加强监测,及时分析和反馈信息,保证对盾构掘进的正确引导,在施工过程中注意通过复紧螺栓、纵向连接管片用型钢等方式来提高管片的防水效果,利用硬性疆封堵管片等方式进行地层水土流失的预防,加大地表沉降,通过合理的力学分析和计算进行后再进行实际操作,在操作过程中注重监督,一旦发现问题及时停止校正,必要时可采用更加高端的手段方法结合进行测量控制。只有充分保證测量施工的精准、安全、严格,才能真正提高测量精度,确保盾构机顺利进出洞口,为施工整体的顺利进行做好基础。
6.结语
地铁盾构控制测量方法在地下工程中的应用愈加广泛,综上所述我们也对集中控制测量方式有了更深层次的了解。在未来很长一段时间内,地铁盾构控制测量方法的研究仍然需要不断提升精准度,才能适应我国各大城市对于交通、建筑等重要工程高要求的形势。望有关人员继续加大对地铁盾构控制测量方法的研究,不断提高测量方式的精准度,促进我国相关企业工程的高效发展。
参考文献:
[1]高军虎.深度探讨地铁盾构隧道贯通测量技术[J].科技创新报导,2011.
[2]吴小燕.浅析地铁盾构施工中的测量方法[J].河南科技,2013.
[3]庞红军,卫建东,黄威然.地铁盾构测量方法的应用研究[J].广东建材,2011.
[4]潘巍.地铁盾构区间施工测量技术研究[J].科技展望,2015.
关键词:地铁盾构;区间测量;车站测量;联系定向测量;盾构机出动
1.引言
地铁盾构控制测量主要是指对地表下的工程建筑物进行勘察设计测量、施工测量和运营测量的工作,由于地下工程开挖的存在以及施工截面窄、施工过程不通透等缺陷,因此相比于地面工程测量具有更高的控制测量精度的难度、而误差一旦无法得到合理范围内的控制,地铁工程的地下部分将无法确保施工要求,由此可见控制测量方法的重要性。
2.区间控制测量
区间控制测量主要包含两侧站通视和不通视两种类型,工作侧重点有所不同。
2.1两侧站通视
两侧站通视的测量控制可以通过强制对中观测镦来进行误差的避免,在平行于两车站左右线区间的地面建筑物上,需要按照精密导线网的要求进行控制网点的布设,从而方便后期控制网的布设,着重需要对车站平面进行整体平差的精度控制。
2.1两侧站不通视
两侧站不通视的测量控制难度相对较大,需要增加多余的测量条件,对于左右两侧导线需进行传达,尽可能的达到通视,基线两端需各有两条附合导线进行观测。在两侧站不通视的情况下,需格外注意两区间隧道大于3km的特殊情况。在此情况下,应当在主点采用中观测镦的旁边再设置一个同精密导线要求的副点,并对其进行副三角锁的传递,进一步提高测量精度。
3.车站控制测量
车站控制测量主要包括标准模式、始发井模式及换乘模式三种类型,其中换乘模式又可分为十字型和加深型两种。不论是哪一种类型,车站控制测量都是为联系测量及地面区间控制测量的一种基础方式,其控制网点的布设相对其他测量控制类型更为重要,不同注意的方面也需要着重留意。
3.1标准模式
标准模式的车站测量的车站平面控制网需要保持尽量有一条线与区间基线平行,也可同线。在标准车站的两端头的左右线需要分别布设强制对中观测墩,并在高处至少布设三个控制网点,尽量与基线点共同组成控制网,从而达到使四个观测墩均能够相互通视的效果,从而有利于进一步方便施工。
3.2始发井模式
始发井模式的车站测量则更注重盾构在始发井直接始发,多用于施工中期,且需要额外增加一个测点来进行各个车站点的通视情况。此方法需要根据实际工程车站的通视情况进行左右线强制对中观测墩的高处控制点加密,相关工作小组也应加大施工监督,避免因工程复杂而缺少增加高处控制加密点的操作。
3.3换乘车站模式
换乘车站模式则通常用于横向交叉或纵向平行的车站设置,所需长度、深度均有所区别,需要根据实际情况进行不同米数的设置,但要注意控制在合理数据范围内。若车站工程中线路较长,则应注意在近车站顶板预留洞口附近的左右线各增加一个强制对中观测墩,此时需要留意控制网的复杂性,防止因操作不当或检查不周而出现施工错误。
4.联系定向测量
联系定向测量中最需要注意的一点是:地下控制测量和细部放样的误差积累容易导致开挖工作面施工中线难以衔接,容易形成贯通误差。因此应进行误差计算、误差预计等工作,尽可能做到误差的降低与控制。联系定向测量主要包含精密导线直接传递及二井定向两种方式。
4.1精密导线直接测量法
精密导线直接传递法的定向测量一般距离较短,高差较大,应当采用强制对中观测墩的方式控制地面车站控制点与车站底板的平面距离,要求相邻导线点间以及导线点与相连卫星定位点间的垂直角需控制在30°以内,车站底板的观测墩则需要在1.5m的范围内尽量提升,视线距离障碍物的距离应大于等于1.5m。车站底板两个基线上的四个点必须同地面车站区间内的所有点进行整体平差。除此之外,还应注意地面观测车站底板上的测点需要通过端头井对向观测来提高观测距离,所有方法控制均是为提高测量精度所做的准备。
4.2二井定向
二井定向法指的是首先将端头井左右线个进行一次一井定向并传递到底板斯各测点,再在地铁盾构机进入隧道200m以后进行一次二井定向的做法,能够提高测量精度,确保测量准确性,期间需要注意监督整个盾构区间测量不得为节约成本而采用一井定向,确保测量质量。二井定向相比一井定向具有更加精准的平差分析,但对操作人员的仪器使用熟练程度以及测量精准度有了更高层次的要求,因此,应注重平时对专业技术人员实际操控能力的训练。值得注意的一点是,二井定向中由于现场条件的局限性,需采用多次测量,甚至采用高精度测量仪器进行精度的提升,其中全自动陀螺经纬仪确定方向角的使用观测尤为重要。
5.盾构机出洞控制测量
盾构区间隧道平面控制网的布设由于地区条件的局限而必须设置为导线,因此,盾构机出洞的控制测量在减少施工误差、满足净空要求等方面的优势发挥明显。盾构机出洞的控制测量方式主要通过端头加固、洞门凿除、接收基座的安装于固定、掘进参数方向调整与洞门密封安装并进以及贯通后进入接收基座等重要环节构成,其中应着重注意盾构机出动的洞口段地层应预先进行加固处理,从而保证地层具备良好的均匀性和自立性,保证盾构机出洞的安全。由于盾构机出洞前的控制测量是整个测量工作中最为重要的环节,因此需要综合车站、联系测量点以及车站、盾构始发与接收基点等多个控制点的联系,采用精准仪器进行定向。除此之外,在盾构机出洞工作中,盾构调头工作也是较为重要且难度较大的环节,应当严格按照相关规章制度及施工要求进行,不得急于求成。
盾构机的出洞控制要求盾构进入到达段后必须加强监测,及时分析和反馈信息,保证对盾构掘进的正确引导,在施工过程中注意通过复紧螺栓、纵向连接管片用型钢等方式来提高管片的防水效果,利用硬性疆封堵管片等方式进行地层水土流失的预防,加大地表沉降,通过合理的力学分析和计算进行后再进行实际操作,在操作过程中注重监督,一旦发现问题及时停止校正,必要时可采用更加高端的手段方法结合进行测量控制。只有充分保證测量施工的精准、安全、严格,才能真正提高测量精度,确保盾构机顺利进出洞口,为施工整体的顺利进行做好基础。
6.结语
地铁盾构控制测量方法在地下工程中的应用愈加广泛,综上所述我们也对集中控制测量方式有了更深层次的了解。在未来很长一段时间内,地铁盾构控制测量方法的研究仍然需要不断提升精准度,才能适应我国各大城市对于交通、建筑等重要工程高要求的形势。望有关人员继续加大对地铁盾构控制测量方法的研究,不断提高测量方式的精准度,促进我国相关企业工程的高效发展。
参考文献:
[1]高军虎.深度探讨地铁盾构隧道贯通测量技术[J].科技创新报导,2011.
[2]吴小燕.浅析地铁盾构施工中的测量方法[J].河南科技,2013.
[3]庞红军,卫建东,黄威然.地铁盾构测量方法的应用研究[J].广东建材,2011.
[4]潘巍.地铁盾构区间施工测量技术研究[J].科技展望,2015.