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摘要:城市交通堵塞始終是对城市发展造成困扰的原因之一,为缓解各城市的交通压力,大部分大中型城市都在致力于推动城市轨道交通发展速度加快,地铁建设工作频繁也是必然现象。在这样的工作背景下,地铁盾构结构区间的施工测量以及技术要求,都需要行业内工作人员注意提升与优化。本文先研究了工程中的控制测量以及详细测量细节,又阐述了常见的盾构机施工方式,最终提出了地铁盾构区间施工测量技术的相应细节。
关键词:地铁盾构;地铁工程;施工测量
在往常的地铁施工过程当中,采用的技术有明挖、盖挖和浅埋暗挖三种方式,但需要注意的是这些方式都会受到气候条件和地质状态的影响,且在施工过程中还有可能影响地面交通。当下工程中使用盾构技术投入施工之后,工程安全性工作效率和效果等都比较优秀,在多种复杂地形的施工,以及地层状况当中都适用。在城市轨道交通建设,以及市政建设等大型工程的落实过程中,行业内技术人员应加深对盾构技术的研究力度。
一、控制测量与联系测量
(一)控制测量
控制测量工作可以划分为地面和地下两个方向,其中的地面方向当中包含的工作内容就是平面控制测量以及高程控制测量两方面内容,其中的平面控制测量采用的测量具体方式就是导线测量[1],从地面开始,向地下定向测量,需要将垂直角度控制在<30°,并将定向边误差范围控制在±8左右。测量过程中,精密导向的两个方向需要取左右角分别进行观察,同时在水平角需要调焦的状态下,工作人员只需要调整盘左长边即可,导线边能够往返观测两个测回,之后还要重新校准目标,起码要进行三次测量才行,且气象数据要在各条边都测定一次[2]。高程控制测量工作则是需要按照精准水准点设定符合水准路线,同时配合趋近水准测试,这样做的目的就是将高程传递到地铁站附近的位置,并按照二等水准测量作业指标进行测量工作,这种测量工作在落实的过程中,通常不会对时段设置限制[3]。
地下作业包含控制导线测量以及高程控制测量两种工作,其中的控制导线测量还能按照施工导线和控制导线进行区分,地下道线则多数是支导线,需要使用指示盾构的方式落实推进工作,需要注意的是对精确度的要求很高[4]。导线点的建立也要注意根据工程盾构内径的空间来选择更加稳固的位置,且施工控制导线以及隧道的实际掘进进度应保持同步,同时将等边直伸导线布设为主要工作内容,将导线边长控制在100m之内。若地铁工程需要建设曲线隧道,则导线应该在曲线元素点埋设,边长也要>60m[5],后续技术人员只需要做好工程的同步检查工作即可,同时工作中得到的加权平均值也能作为具体工作方式加入到导线控制水平测试工作中使用。
(二)联系测量
地铁工程盾构施工中的联系测量工作分为高程传递以及竖井定向两方面内容,其中的高程传递需要使用钢尺导入的方式落实工作,且要至少独立落实三次。最终将地面水准点的高程传入到地下之后,测量工作也要和竖井定向维持同步,当其互差达到限差要求的状态时,就可以在应用过程中将钢尺悬挂在支架位置,重锤则要垂直在井下,重量是检定阶段工作落实产生的拉应力,需要注意满足二等水准测量技术的实际落实要求,并将回测高差控制在<3mm的范围内。
竖井定向工作指的是统一地上和地下平面直角坐标系的展开的联系测量工作,同样测量工作需要进行三次以上,节奏控制在隧道掘进100m就测量一次,在300m时再测量一次,最后在距离贯通面200m左右时最后一次测量。在上述工作落实的全过程当中,技术人员需要注意的是隧道当中应建立相应的支导线,同时采用两井定向的方式展开相关工作,最终利用增加两根钢丝距离的方式减少钢丝的实际投向误差范围,这种方式还能够达到提高起始边方位精度的效果,其中具体包含的工作环节就是投点以及连接测量两种,这也是地铁工程盾构工作落实的平面控制具体依据。
二、盾构机施工方式
(一)始发测量和人工复测
盾构机的始发测量工作能够被划分成为盾构机导轨定位测量、反力架定位测量以及姿态初始测量三种。其中的导轨定位测量工作落实主要指的就是对导轨当中的中线展开控制工作。原则和工作目的都是保障其本身和设计隧道的中线偏差都在标准限制范围之内,工程中导轨前后位置高程的实际以及设计高城本身都要控制在标准范围之内。反力架定位测试工作的落实则要注意工程搞对控制以及俯仰角度等细节参数,具体工作落实时,可以参考扭矩,将其作为判断盾构设备掘进工作落实效果是否与标准效果相符。经验丰富的技术人员只需要依靠俯仰角度的水平偏航角度就能够对盾构机的掘进效果展开判断,并在地铁隧道工程当中的设计中线辅助下,优化后续检测工作。
在大部分地铁工程落实过程当中,技术人员都要始终提高对盾构机运行状态的重视程度,常见方式就是积极落实人工复测工作。具体工作细节指的就是使用独立导线检测工程中盾构设备的运行状态,尤其是工程参考位置的测量更是重中之重。常规情况下技术人员会将第一节台车的位置作为检测工作的起始位置,保障视通条件即可,同时要将全站仪架设在这一位置,力求达到降低后续测量工作落实难度,同时优化工作效果的目的。
(二)盾构掘进测量以及衬砌环片测量
在盾构掘进测量工作落实的过程中,技术人员应注意寻找适当方式提高导向系统的初始测量工作落实效果,简单讲就是计算地铁工程隧道设计过程中的中线坐标以及后视托架和TCA托架初始参数的设计。在这些工作落实之后,技术人员需要注意的就是对盾构掘进细节进行测量,众所周知,这种技术使用的导向系统是激光导向,这要求在施工测量的阶段使用导线点控制,同时还要对工程中的水准控制位置进行反复测量,这样得出的测试结果才会比较准确。
盾构掘进测量工作落实的内容包含盾构井、盾构拼装等内容,在实际工作中,技术人员只需要使用联系测量和被测线中线点等获取测设值即可,这一数值和设计值之间的比较差需要注意控制在<3mm的程度,同时高程和设计值之间的比较差则要控制在<2mm的范围。 需要注意的是低提取盾构工程当中,平面偏离和高程偏离等,都不能和设计值之间的偏离过于明显。在测定实时姿态的过程中,技术人员应将工程中的切口中心位置作为参照点,盾构本身的方位角和轴线点位置比较差就是方位角改正差,最终会作为盾构掘进方向的修正依据使用。
三、地铁盾构区间施工测量技术
(一)工程概况
某地轨道交通22号线一分部五工区盾构区间,使用的就是盾构法落实工程。在正线两侧的位置,技术人员设置了11条废水联络通道,其中的4号废水联络通道两侧位置兼正线区间废水通道。该工程当中的正线区间废水通道会被划分为两段,其中一段是废水通道,即风井小里程的始发段,祈福通道则是车站小里程的接收位置。整个盾构区间之内的左线隧道长度为4040.184m,有限则是4046.421m,设计方案中表明隧道的设计埋深是11.3-26.9m。
(二)工程重难点
当下我国常见的地铁盾构隧道施工传统贯通测量的距离通常<2km,隧道正线平面曲线半径在一般情况下会处于300-3000m之间。该工程的盾构区间之内,全线使用的都是速度为160km/h的市域列车,显然比常规的地铁线路更高,同时在车辆的参数以及技术标准等方面都是全新设计。为保障工程的盾构隧道能够顺利贯通,技术人员在施工期间选择使用长大隧道打孔定向,以及陀螺仪定向等方式配合施工,在工程4.04km长距离以及4000m大曲线半径之内,都在隧道当中投入应用,最终达到了施工测量精度和安全系数都比较高的工程落实效果。不仅工程效果能够得到更稳定的保障,成本投入也能在离线范围之内得到控制。
(三)施工方案
1、长大隧道打孔定向测量技术
首先是在钻孔施工的过程中,管理人员选择的施工团队经验十分丰富,同时能够保障孔位本身的垂直程度。在工程落实过程中,根据打设点位的地理我只,技术人员提前进行了围挡封闭以及施工作业时间的选择工作,这样做的目的是减少施工对周边居民生活的影响。在工程材料准备比较充分的前提下,技术人员根据实际情况对设计方案进行了细微的调整,并且研究地质条件之后,选择钻孔式公寓注浆封堵结合的方式落实工作。工程现场如图1所示。
图 1 联络通道成孔过程
工程定内控制线以及导线都选择在出入洞的过程中进行测量,最终分别在左右隧道中布置了控制导线以及管网。技术人员在连接线路的中线两侧以及评议高度的管底两侧都设置了普通管的导线,并在管道两端的拱顶位置安装了具有前置作用的托架。
2、陀螺仪悬带零位观测
悬带零位实际上指的是脱落电机在不转动的状态下,由于悬挂带以及导流丝扭力的作用,会导致扭力矩本身为0。技术人员在盾构结构当中开始和结束观测的阶段都要进行相应的零位观测工作,要注意对应前后零位。
一方面是粗略定向,陀螺仪使用罗盘就能够达到基本定向的目的,在未知位置落实定向工作,但设备本身又没有粗定向的罗盘配合,则可以通过自身功能达到目的。
另一方面就是精密定向,這种定向方式需要和逆转点方式配合使用,在重置设备之后,技术人员可以使用测回的方式测量出准确的方向值,促使设备对准北方,并在锁住脱落摆动控制系统的状态下启动电机,在其达到一定转速的之后,在进行粗略定向,这样结果更加准确。
结束语:
综上所述,在地铁盾构区间施工的过程中,测量技术是常用的施工方式,也是保障城市轨道交通快速发展的有效手段。
参考文献
[1]陈达.地铁盾构隧道施工测量误差分配及控制措施分析[J].科学技术创新,2021(24):154-155.
[2]王登皇.地铁盾构隧道施工特点及贯通施工测量技术[J].工程机械与维修,2021(04):102-103.
[3]房德鑫.盾构法长大地铁区间隧道的横向贯通误差预计[J].资源信息与工程,2020,35(02):77-80.
[4]李昆阳.地铁盾构施工测量内容和方法概述[J].建筑技术开发,2020,47(03):81-82.
[5]徐辉.城市地铁盾构施工测量若干问题的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(05):17.
关键词:地铁盾构;地铁工程;施工测量
在往常的地铁施工过程当中,采用的技术有明挖、盖挖和浅埋暗挖三种方式,但需要注意的是这些方式都会受到气候条件和地质状态的影响,且在施工过程中还有可能影响地面交通。当下工程中使用盾构技术投入施工之后,工程安全性工作效率和效果等都比较优秀,在多种复杂地形的施工,以及地层状况当中都适用。在城市轨道交通建设,以及市政建设等大型工程的落实过程中,行业内技术人员应加深对盾构技术的研究力度。
一、控制测量与联系测量
(一)控制测量
控制测量工作可以划分为地面和地下两个方向,其中的地面方向当中包含的工作内容就是平面控制测量以及高程控制测量两方面内容,其中的平面控制测量采用的测量具体方式就是导线测量[1],从地面开始,向地下定向测量,需要将垂直角度控制在<30°,并将定向边误差范围控制在±8左右。测量过程中,精密导向的两个方向需要取左右角分别进行观察,同时在水平角需要调焦的状态下,工作人员只需要调整盘左长边即可,导线边能够往返观测两个测回,之后还要重新校准目标,起码要进行三次测量才行,且气象数据要在各条边都测定一次[2]。高程控制测量工作则是需要按照精准水准点设定符合水准路线,同时配合趋近水准测试,这样做的目的就是将高程传递到地铁站附近的位置,并按照二等水准测量作业指标进行测量工作,这种测量工作在落实的过程中,通常不会对时段设置限制[3]。
地下作业包含控制导线测量以及高程控制测量两种工作,其中的控制导线测量还能按照施工导线和控制导线进行区分,地下道线则多数是支导线,需要使用指示盾构的方式落实推进工作,需要注意的是对精确度的要求很高[4]。导线点的建立也要注意根据工程盾构内径的空间来选择更加稳固的位置,且施工控制导线以及隧道的实际掘进进度应保持同步,同时将等边直伸导线布设为主要工作内容,将导线边长控制在100m之内。若地铁工程需要建设曲线隧道,则导线应该在曲线元素点埋设,边长也要>60m[5],后续技术人员只需要做好工程的同步检查工作即可,同时工作中得到的加权平均值也能作为具体工作方式加入到导线控制水平测试工作中使用。
(二)联系测量
地铁工程盾构施工中的联系测量工作分为高程传递以及竖井定向两方面内容,其中的高程传递需要使用钢尺导入的方式落实工作,且要至少独立落实三次。最终将地面水准点的高程传入到地下之后,测量工作也要和竖井定向维持同步,当其互差达到限差要求的状态时,就可以在应用过程中将钢尺悬挂在支架位置,重锤则要垂直在井下,重量是检定阶段工作落实产生的拉应力,需要注意满足二等水准测量技术的实际落实要求,并将回测高差控制在<3mm的范围内。
竖井定向工作指的是统一地上和地下平面直角坐标系的展开的联系测量工作,同样测量工作需要进行三次以上,节奏控制在隧道掘进100m就测量一次,在300m时再测量一次,最后在距离贯通面200m左右时最后一次测量。在上述工作落实的全过程当中,技术人员需要注意的是隧道当中应建立相应的支导线,同时采用两井定向的方式展开相关工作,最终利用增加两根钢丝距离的方式减少钢丝的实际投向误差范围,这种方式还能够达到提高起始边方位精度的效果,其中具体包含的工作环节就是投点以及连接测量两种,这也是地铁工程盾构工作落实的平面控制具体依据。
二、盾构机施工方式
(一)始发测量和人工复测
盾构机的始发测量工作能够被划分成为盾构机导轨定位测量、反力架定位测量以及姿态初始测量三种。其中的导轨定位测量工作落实主要指的就是对导轨当中的中线展开控制工作。原则和工作目的都是保障其本身和设计隧道的中线偏差都在标准限制范围之内,工程中导轨前后位置高程的实际以及设计高城本身都要控制在标准范围之内。反力架定位测试工作的落实则要注意工程搞对控制以及俯仰角度等细节参数,具体工作落实时,可以参考扭矩,将其作为判断盾构设备掘进工作落实效果是否与标准效果相符。经验丰富的技术人员只需要依靠俯仰角度的水平偏航角度就能够对盾构机的掘进效果展开判断,并在地铁隧道工程当中的设计中线辅助下,优化后续检测工作。
在大部分地铁工程落实过程当中,技术人员都要始终提高对盾构机运行状态的重视程度,常见方式就是积极落实人工复测工作。具体工作细节指的就是使用独立导线检测工程中盾构设备的运行状态,尤其是工程参考位置的测量更是重中之重。常规情况下技术人员会将第一节台车的位置作为检测工作的起始位置,保障视通条件即可,同时要将全站仪架设在这一位置,力求达到降低后续测量工作落实难度,同时优化工作效果的目的。
(二)盾构掘进测量以及衬砌环片测量
在盾构掘进测量工作落实的过程中,技术人员应注意寻找适当方式提高导向系统的初始测量工作落实效果,简单讲就是计算地铁工程隧道设计过程中的中线坐标以及后视托架和TCA托架初始参数的设计。在这些工作落实之后,技术人员需要注意的就是对盾构掘进细节进行测量,众所周知,这种技术使用的导向系统是激光导向,这要求在施工测量的阶段使用导线点控制,同时还要对工程中的水准控制位置进行反复测量,这样得出的测试结果才会比较准确。
盾构掘进测量工作落实的内容包含盾构井、盾构拼装等内容,在实际工作中,技术人员只需要使用联系测量和被测线中线点等获取测设值即可,这一数值和设计值之间的比较差需要注意控制在<3mm的程度,同时高程和设计值之间的比较差则要控制在<2mm的范围。 需要注意的是低提取盾构工程当中,平面偏离和高程偏离等,都不能和设计值之间的偏离过于明显。在测定实时姿态的过程中,技术人员应将工程中的切口中心位置作为参照点,盾构本身的方位角和轴线点位置比较差就是方位角改正差,最终会作为盾构掘进方向的修正依据使用。
三、地铁盾构区间施工测量技术
(一)工程概况
某地轨道交通22号线一分部五工区盾构区间,使用的就是盾构法落实工程。在正线两侧的位置,技术人员设置了11条废水联络通道,其中的4号废水联络通道两侧位置兼正线区间废水通道。该工程当中的正线区间废水通道会被划分为两段,其中一段是废水通道,即风井小里程的始发段,祈福通道则是车站小里程的接收位置。整个盾构区间之内的左线隧道长度为4040.184m,有限则是4046.421m,设计方案中表明隧道的设计埋深是11.3-26.9m。
(二)工程重难点
当下我国常见的地铁盾构隧道施工传统贯通测量的距离通常<2km,隧道正线平面曲线半径在一般情况下会处于300-3000m之间。该工程的盾构区间之内,全线使用的都是速度为160km/h的市域列车,显然比常规的地铁线路更高,同时在车辆的参数以及技术标准等方面都是全新设计。为保障工程的盾构隧道能够顺利贯通,技术人员在施工期间选择使用长大隧道打孔定向,以及陀螺仪定向等方式配合施工,在工程4.04km长距离以及4000m大曲线半径之内,都在隧道当中投入应用,最终达到了施工测量精度和安全系数都比较高的工程落实效果。不仅工程效果能够得到更稳定的保障,成本投入也能在离线范围之内得到控制。
(三)施工方案
1、长大隧道打孔定向测量技术
首先是在钻孔施工的过程中,管理人员选择的施工团队经验十分丰富,同时能够保障孔位本身的垂直程度。在工程落实过程中,根据打设点位的地理我只,技术人员提前进行了围挡封闭以及施工作业时间的选择工作,这样做的目的是减少施工对周边居民生活的影响。在工程材料准备比较充分的前提下,技术人员根据实际情况对设计方案进行了细微的调整,并且研究地质条件之后,选择钻孔式公寓注浆封堵结合的方式落实工作。工程现场如图1所示。
图 1 联络通道成孔过程
工程定内控制线以及导线都选择在出入洞的过程中进行测量,最终分别在左右隧道中布置了控制导线以及管网。技术人员在连接线路的中线两侧以及评议高度的管底两侧都设置了普通管的导线,并在管道两端的拱顶位置安装了具有前置作用的托架。
2、陀螺仪悬带零位观测
悬带零位实际上指的是脱落电机在不转动的状态下,由于悬挂带以及导流丝扭力的作用,会导致扭力矩本身为0。技术人员在盾构结构当中开始和结束观测的阶段都要进行相应的零位观测工作,要注意对应前后零位。
一方面是粗略定向,陀螺仪使用罗盘就能够达到基本定向的目的,在未知位置落实定向工作,但设备本身又没有粗定向的罗盘配合,则可以通过自身功能达到目的。
另一方面就是精密定向,這种定向方式需要和逆转点方式配合使用,在重置设备之后,技术人员可以使用测回的方式测量出准确的方向值,促使设备对准北方,并在锁住脱落摆动控制系统的状态下启动电机,在其达到一定转速的之后,在进行粗略定向,这样结果更加准确。
结束语:
综上所述,在地铁盾构区间施工的过程中,测量技术是常用的施工方式,也是保障城市轨道交通快速发展的有效手段。
参考文献
[1]陈达.地铁盾构隧道施工测量误差分配及控制措施分析[J].科学技术创新,2021(24):154-155.
[2]王登皇.地铁盾构隧道施工特点及贯通施工测量技术[J].工程机械与维修,2021(04):102-103.
[3]房德鑫.盾构法长大地铁区间隧道的横向贯通误差预计[J].资源信息与工程,2020,35(02):77-80.
[4]李昆阳.地铁盾构施工测量内容和方法概述[J].建筑技术开发,2020,47(03):81-82.
[5]徐辉.城市地铁盾构施工测量若干问题的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(05):17.