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盾构施工测量

针对盾构隧道施工测量，按照盾构的施工顺序从以下几方面对施工测量进行介绍。

测量工作包含的内容

目前常用的做法

导向系统原理

4.注意事项

5.问题

一、测量工作包含的内容

本着先控制后局部的原则确定内容及程序。

1.地面控制导线复测

2.地面趋近导线布设

3.地下控制导线布设

4.联系测量

5.盾构始发(出洞)测量

6.洞内控制导线测量

7.盾构机姿态测量

8.管片姿态测量

9.盾构接收(进洞)测量

10.隧道贯通测量

11.隧道竣工测量

12.铺轨基标测量

二、常用的作业方法

1.地面控制导线复测：按精密导线的技术规程进行作业并评定导线的测量成果。

2.地面趋近导线布设：按精密导线的技术规程进行作业。不少于两次的独立的合格成果进行平均。

3.地下控制导线布设：在车站及盾构始发井的底板埋设导线点。

4.联系测量：用钢丝投点的方法将地面的坐标及方向引至地下，分为一井及两井定向。用悬吊钢尺的方法将地面高程引至地下。

5.盾构始发(出洞)测量：

1)洞门环板的定位及复测：用全站仪三维坐标法直接测定钢环的空间位置及其圆度。用基准线法测定钢环与隧道中线的夹角。

2)始发托架、反力架定位测量：用中线法定位托架的平面位置，用切法线法定位反力架的平面位置（直线始发或适宜的曲线始发）。用四等水准确定标高。

3)盾构机始发姿态测量：在盾构机验收测量的基础上，使用横尺法测定盾尾的实际姿态。并在确认铰接全缩回的情况下计算盾构机上三个参考点的三维坐标（确定轴线位置）。由轴线位置、实测的三个棱镜坐标及增加的17个固定螺栓测量点坐标，推算出他们的相对位置关系。同时根据实测的回转角、仰俯角对盾构机进行初始化。

6、洞内控制导线部设及测量：当区间长度在1.5公里左右时，洞内主导线可布置为支导线，否则要考虑主附闭合环导线。洞内主导线埋设在管片底部，施测时按精密导线测量规程作业。洞内临时导线（吊兰）设置在管片顶部，由导向系统完成测量作业并由洞内主导线复测。

7、盾构机姿态测量：人工用全站仪横尺法测量盾尾姿态，或全站仪直接测量任意3个固定螺栓测量点三维坐标，通过初始化确定的与轴线的关系计算盾构机姿态。并与导向系统显示的姿态对照。

8、管片姿态测量：用横尺法测量管片环面的实际姿态。

9、盾构接收(进洞)测量：同始发托架及洞门环板的定位方法。

10、隧道贯通测量：由贯通面两侧向贯通面上的一点引测坐标，并将此两组坐标投影在贯通面上，得出横向贯通误差，投影在隧道中线上得出纵向贯通误差，高程不符值即为高程贯通误差。

11、隧道竣工测量：以全线调整后的导线成果用三维坐标法或横断面法按业主要求的密度对成型隧道进行实测。

12、铺轨基标测量：以调整后的导线新成果及基标的设置规范对基标进行测设，为铺轨提供依据。

三、导向系统原理

目前国内常见的盾构机配备的测量导向系统有三种，海瑞克盾构机的VMT导向系统、NFM盾构机的PPS导向系统、日系（包括小松）盾构机的演算工房（enzan）导向系统。盾构导向系统是一个即独立运行又与洞内控制导线联系的系统。通过实测固定在盾尾上的3个棱镜的实时坐标，并由初始化测定的与轴线的相对关系推算盾头、尾的空间位置，同时根据倾斜、回转传感器的数值对盾头、尾的空间位置进行修正，结果与隧道设计中线对照比，结果由显示终端以图形、数值的形式显示。

四、注意事项

1、严格按业主下发的测量实施细则对各项测量成果进行评价。

2、地面控制导线、趋近导线、洞内控制导线点的埋设一定要综合各种影响因素，力求做到一次埋设后一直能使用到工程竣工。

3、联系测量成果必须有可靠的检核措施。

4、控制导线点的使用必须先检测后使用。

5、盾构机姿态测量必须有可靠的方法，保证成果的准确性。

五、问题

1、如何检核联系测量成果。

2、当固定棱镜用的门式架发生破坏或盾尾的真圆度失真较大时，应如何保证导向系统的准确性。

3、当掘进过程中对导向系统的数据产生疑问时，如何查找问题。

4、隧道竣工测量还有什么好方法吗？