试论隧道盾构法施工中的测量技术

试论隧道盾构法施工中的测量技术

1赵继文2黄伟修

1龙建路桥股份有限公司2黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司

盾构法在应用的过程中不会对周围的土壤环境造成较大的影响、不用消耗太多人力、施工安全高效、不影响地面交通、整体的适应性比较强，所以在隧道施工中应用的较为普遍。但是隧道在施工的过程中整体的距离比较长，前方路段设备比较多，整体施工环境较为复杂，在开展测量工作的过程中就存在着许多困难，想要保证各方面测量数据的精准性，则需要选择合理的测量手段，为隧道盾构法施工的安全、高效提供保障。

一、主要工程阶段测量

1、联系测量

在盾构隧道贯通测量中竖井联系测量是重要的组成部分，在所有检测缓解当中占据重要地位。竖井联系测量主要作用是将地面控制点的坐标、方位角和高程传递到地下隧道当中，这样一来地上和地下的控制网就被联系在同一个平面和高程系统当中，从而测算出隧道施工的相关数据，指导盾构机的推进，保证隧道的正确贯通。

2、始发测量

（1）测量盾构机安装。盾构机安装主要包括两个部分，即反力架和始发台，两者可以在盾构机始发时提供初始推力以及初始的空间姿态。在安装反力架和始发台时，需要注意以下几点：反力架左右偏差应控制在±10mm之内，高程偏差应控制在±5mm之内，上下偏差应控制在±10mm之内。始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角偏差应在±2‰范围内，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差应小于±2‰，水平趋势偏差应在±3‰范围内，轴线方位角误差应控制在合理范围内。注意一定要保证如上几点，不然会影响盾构机的正常运行，影响工作状态甚至发生危险。

（2）测量定位盾构机导轨。测量定位盾构机导轨注意点很多，主要注意事项有：保证原设计的隧道中线与施工中控制导轨的中线偏差不能超限，保证坚实平整的导轨基面。

（3）测量初始盾构机姿态。在测量初始盾构机姿态时重点测量盾构机刀盘中心三维坐标以及俯仰角、横摆角、扭转角等方面。

盾构机姿态控制是盾构机应用过程中的重要内容，其对后续的测量结果有着直接影响，对其进行质量上的控制可以保证施工精度。如果盾构机姿态在应用时得不到及时调整，无法保证姿态精度，那么在进行施工时就容易出现掘进方向偏移的情况，不但影响着最后的施工质量，也可能导致安全事故的发生。所以，要加强对这方面内容的重视，将姿态精度控制在合理范围内。

目前盾构机姿态测量有人工测量和自动测量两种。人工测量方法在应用的过程中需要消耗较多的人力，要测量的数据有很多，整体的工作量比较大。而且人工测量很容易出现操作失误的情况，及时出现错误也不容易被发现，这就会对最终的测量结果造成影响，人工测量需要花费较长的时间，一旦出现错误数据，会对后续的数据造成影响，不利于施工的顺利进行；自动测量是通过现代化的测量技术来开展测量工作，可以对各项数据进行实时测量，测量的精准度比较高，误差范围小，测量速度比较快，在出现问题时也可以及时进行修正，在目前的测量工作中比较常用，自动测量的发展前景比较广阔。

3、推进测量

在进行掘进操作的过程中，盾构机在应用时需要提升整体的测量精度，要保证整体测量数据的准确性，提高数据的时效性。目前隧道工程中比较常用的推进测量手段主要是借助自动导向系统，在应用时整体的测量精度比较高，所得的数据可以得到高效应用，其可以保证隧道轴线的准确性，对盾构法施工的顺利进行有着积极的影响。自动导向系统在应用的过程中主要是对盾构机每环推进的三维和管片姿态进行深入分析，通常可以自动进行调整工作。但也需要做好管片竣工的测量工作。

（1）平面测量数据。在3m的铝合金刮尺中心贴反射片，并在刮尺中间固定一把水平尺，在所要测环的底部放置刮尺，注意保证刮尺水平放置，在井下控制导线点安装全站仪，最后测量这环的中心三维坐标，即可得到数据。

（2）高程测量数据。该测量需要得到管片底部和顶部的高程数据。可根据已得到的数据以及测尺反光镜片到隧道底部或中心的相对尺寸来计算得出管片底部和顶部的高程数据。

（3）管片测量数据。在进行管片测量的过程中，可以采用手持测量仪器进行测量，确定好管片的测量位置，得出管片的横竖直径测量结果，需要进行多次测量，并将每次测量的结果记录下来，最后取平均值。

通过对以上数据的测量工作，可以对施工中的实际数据情况进行掌握，将其与施工前的设计数据进行对比，就可以对存在的误差和管片的偏移度进行了解，结合所得的结果对盾构机进行合理调整，保证后续工作的测量精度。

4、洞门测量

洞门中心测量是工程施工中重要的测量内容，一定要保证该环节测量的准确性，需要通过各种措施的应用来降低测量技术应用时出现的误差情况。比如，使用对中标志，可以采用反复试验的方法，对每次试验的结果进行记录，然后取平均值，这样可以降低误差的产生。在测量的过程中，也需要结合施工现场的实际情况，针对性的采取措施，应用不同的方式进行测量，保证测量结果的精准性。在实际操作的过程中，也需要对减少误差的方法进行探寻，对于应用的措施不断完善，才能提升测量精度。定向边的测量精度对整体测量结果的精准度有着极大的影响，所以，需要尽可能的提升定向边的测量精度。

二、结语

上文主要是对地铁区间隧道盾构法的应用进行了研究。隧道盾构法在应用过程中对应用的仪器设备和技术人员的操作水平有着较高的要求。施工人员需要对应用的设备进行全面掌握，对应用的测量技术也要进行全面了解，掌握测量技术应用过程中的专业知识。施工人员在开展测量工作的过程中，也应具有较强的责任心，在测量时可以做到精益求精，为盾构法施工的有效开展提供保证。在实际施工时，需要结合隧道的实际情况，采用适宜的测量技术，这样才能保证整体的施工质量。

参考文献：

[1]冯力.隧道盾构法施工中的测量技术[J].中小企业管理与科技旬刊,2016(28):75-76.

[2]孙成才.地铁区间隧道盾构法施工中的测量技术[J].筑路机械与施工机械化,2014,31(12):85-89.