顶管轴线测量方案必威体育精装版版.doc

PAGE 1 顶管测量 摘要： 在市政管道施工中，顶管施工时一种常用的方法，广泛应用于各类管线埋设工程中。在顶管施工之前进行必要而精确的施工测量，对确保施工质量达到设计要求具有十分重要的意义。 关键词： 1 引言 在现代都市中，常常需要在各种地面建筑、湖泊、河流、铁路以及公路等地面以下铺设各种市政管道。如今，对市政管道的铺设广泛采用一种不在地面开槽即铺设的顶管施工方法。这种施工方法的基本过程是，首先预先在预定地点挖出工作井和接收井，然后将机头从工作井吊下，使用千斤顶将机头顶入土中，然后依次吊下待铺设砼管，并连续地使用千斤顶依次将砼管顶入，直到最初顶入的机头到达接收井的位置，最后从接收井中吊起机头回收，即完成对整个管道的施工铺设。 顶管施工方法由于技术操作简单、对环境无害等突出优点，因而在市政管道建设中广泛应用。采用顶管施工方法前，必须对整个施工过程中周边的工程建筑物及其附属设施的空间位置和几何尺寸进行仔细的测量，以便使管道施工能够达到预定的效果和质量。因此，顶管施工中的测量控制工作是决定顶管施工质量的关键环节，必须引起高度重视。 2 顶管轴线测量方法 在顶管施工过程中，由于施工人员必须选用一条平行或重合与管道中心线且不受机头及管道运动影响的标志线作为测量基准，才能准确地测定出机头的位置，根据现有技术条件，采用光束作为方向线指引顶管机沿着设计轴线顶进是最理想的。其测量原理是，首先将经纬仪安装在管道设计中线上，使光束位于管道中线所在的铅垂面内，且与管道设计轴线平行即可。但实际施工条件更为复杂，常用的顶管轴线测量方法主要有： 1）三点一线法 假设先在D点架设一台电子经纬仪，然后后视A点，会出现B点与A点和经纬仪不在一条直线上，水平角置零，然后旋转望远镜，瞄准B点，屏幕显示旋转角度α，用测距仪测出边长AD、BD的距离；旋转90°-α=β，用余弦定理AB2=AD2+BD2-2AD*BD*cosα，得出边长AB距离；cosθ=AD2+AB2BD2/2AD*AB,得出角度θ，由三角函数tanθ=DC/AD，得出边长DC距离，锁紧经纬仪水平制动按钮，测距仪测出DC的距离，做好标记以及控制桩C点，最后在C点架设经纬仪，校验一下A、B、C三点是否在一条直线上，如果不在，找出原因，分析步骤，重新架设，直至误差在允许范围内。 图2-1三点一线法原理图 2）中线点加密法 中线点加密法的核心原理是通过在地面上放样或加密高精度的中线点，以及工作井和接收井上的十字中线，再投影到顶管坑内，从而得到施工控制轴线。工程实践中，一般采用内插法、三角形法等方法确定加密的高精度中线点。 内插法首先将经纬仪放置在工作井中心点O，盘左后视接收坑中心P点，用内插法在距0点约20米的地方标定中线点I；倒镜在另外一侧，距0点约20 m的地方标定中线点Ⅱ，盘右后视P点，倒镜标定Ⅱ’点。若Ⅱ点与Ⅱ’点不重合，取两者连线中点作为Ⅱ点。通过0、I、Ⅱ三点放样工作井十字中线。 图2-2 三角法原理图 三角法的基本原理如图2-2所示，由于工作井O点与接收井P点被地面建筑物遮挡，则在附近选择一点L设置全站仪，L点与O、P两点均可通视，则角β以及边长OL、LP容易测量得出，从而计算出角α。在O点设置经纬仪，后视L点拨角α，则可以确定中线点I、Ⅱ，再测量出O I和OⅡ，则可计算出φ、θ角，当工作井O点挖掉以后，则可以通过φ、θ角检查轴线方向。 3）中线投影方法 中线投影方法的基本原理是利用经纬仪直接将地面上的中线方向投影到顶管坑内，工程上常用经纬仪投点法、挂垂线投点法、激光铅垂仪法以及综合投影法几种，确定中线投影。 图2-3 经纬仪投点法原理 如图2-3所示，分别在A、B两点设置经纬仪，在A点处锁紧经纬仪水平制动钮，依次盘左后视、盘右后视中线点B，纵转望远镜在工作井内标定投影点C点用于设置经纬仪。在B点后视A点，得到用于后视定向的坑壁投影点D点。 3顶管高程控制 依据水准测量原理，从已知水准点将高程引测至工作井或接收井附近，然后将地面高程引至井下（如图3-1）： HB=HA+a-(d-c)-b (A为已知水准点) 从而就可以测得所需高程。 图3-1水准测量示意图 4顶管机顶进测量 1）测量系统 激光经纬仪、水准仪组成了测量系统。 2）主要测量方法 管道前进时测量方法，（激光导向法）（附图一） （附图一） 测量原理：（1）在工作井内管道顶进轴线方向上架设一台激光经纬仪，并要求底座平台只能与工作井底板单独连接，除此之外不能与其它任何设备有接触，以免其它设备的震动或移动导致底座平台的震动，这样会间接导致激光经纬仪的不稳定从而导致测量数据的不准确。 （2）激光经纬仪经过人工的测量和计算发出一束与管道设计轴线和