《盾构测量方法讲》PPT课件

哈 尔 滨 地 铁 项 目 部 王维鹏提纲联系测量1、地面趋近测量2、定向测量3、隧道内导线水准布设及测量盾构初始姿态1、导向系统软件设置2、机械坐标的测量导向系统维护1、换站2、数据整理、分析联系测量联系测量 1、2、3、4、联系测量G1G2S1S2ABS5S6竖井1竖井2联系测量地面趋近测量示意简图 1、平面趋近测量主要技术要求联系测量2、高程趋近测量主要技术要求视距仪器等级标尺类型视线长度前后视距差前后视距累计差视线高度视线长度视线长度基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差检测间歇点高差之差联系测量单井联系三角形定向测量联系测量注意事项：1、每次定向需独立测量三次，取三次平均值为结果。2、钢丝间距不应小于5m。3、定向角应小于3。4、a/c、a/c的比值应小于倍。5、联系三角形边长测量目前一般采用在钢丝上预先粘贴反射片进行测量。6、各测回测得的地下起始边的方位角较差不应大于20秒，方位角平均值中误差不应大于12秒。GS1GS2ABDC1212d1d2D1D2D3HD3HD3联系测量双井定向主要是无定向导线GX1-C-D-GX2的计算。GX1GX2双井定向双井定向联系测量导线定向注意事项：从地面直接向地下用导线测量的方法进行定向时，俯角应小于30度。高程传递联系测量注意事项：1、测定近井点高程的近井高程趋近测量线路应附和在相邻精密水准点上。测量应符合高程趋近测量主要技术要求。2、重锤质量应与钢尺检定时所挂质量相等。井上井下两台水准仪应同时读数。3、每次传递高程须独立观测3次，地上地下高差较差应小于3mm。4、进行温度尺长改正。HB=HA+a-|m-n|-b+=ld+lt 尺长改正ld=尺长改正数lt=温度改正数式中：l 钢尺经检定后的一整尺的尺长改正数；L0 钢尺的名义长度；t 井上井下温度平均值；t0 钢尺检定时的温度；隧道内导线布设平面示意图说明：1、隧道内控制点的制作一般因地制宜，可以在隧道底部施做，也可以在隧道壁（管片）上安装强制对中托架。R50R200R350R5002、导线边长在保证视线清晰的前提下，尽量拉长，相邻边长不宜悬殊过大。洞径10米300-350为宜，6米左右地铁隧道120-250米为宜。（个人经验，仅供参考）3、相邻导线点应尽可能设置在隧道不同侧。这样可以尽量减少折光对测量精度的影响。4、控制点布设完成后宜设置保护措施，或悬挂标识牌，以防破坏。洞内导线测量误差对隧道横向贯通精度的影响值洞内水准测量对隧道贯通精度的影响强制对中托架实例图片备注：1、可消除对中误差；2、在施工场地内便于保护；3、用于固定仪器的螺栓最好用铜质，不易锈蚀。4、可用于联系测量地下控制点及盾构隧道内施工导线点制作。联系测量几种导向系统软件界面PPS导向系统软件界面目标靶棱镜测站主控室PC机后视棱镜电台倾斜仪电台PPS导向系统组成简图VMT SLS-T导向系统软件界面后后 视视 棱棱 镜镜全全 站站 仪仪目目 标标 靶靶T TB BM M P PL LC C监监 控控 P PC C管管 片片主主 控控 P PC C调调 制制 解解 调调 器器T TB BM M中中 央央 控控 制制 室室T TB BM MT TC CA A与与 主主 控控 P PC C通通 讯讯 装装 置置图图 1 1 盾盾 构构 机机 导导 向向 系系 统统 组组 件件VMT SLS-T导向系统组成简图ROBOTEC导向系统软件界面ROBOTEC导向系统组成简图S-349盾构机导向系统部分参数设置表序号序号参参 数数 名名参数值参数值（mm）说说 明明备备 注注1 1盾头至前基准点距离盾头至前基准点距离0 0这里将盾头定义为前基准点，即刀盘前端面中心。这里将盾头定义为前基准点，即刀盘前端面中心。TBMTBM基本参数基本参数2 2盾头至后基准点距离盾头至后基准点距离-8186-8186后基准点为激光靶零平面所在的盾体截面中心。后基准点为激光靶零平面所在的盾体截面中心。3 3前基准点至推进油缸零平面距离前基准点至推进油缸零平面距离-9045-9045这里指前基准点到油缸收回后油缸顶面的距离。这里指前基准点到油缸收回后油缸顶面的距离。4 4推进油缸半径推进油缸半径69506950盾构机所有推进油缸排列成的空间圆周半径。盾构机所有推进油缸排列成的空间圆周半径。5 5盾头至推进油缸零平面距离盾头至推进油缸零平面距离-9045-9045在盾头与前基准点定义相同时，该值与第在盾头与前基准点定义相同时，该值与第3项相等。项相等。6 6盾头至激光靶基准平面盾头至激光靶基准平面-8186-8186同第同第2项。项。定义激光靶位定义激光靶位置置7 7TBMTBM轴线上方轴线上方61416141激光靶中心位于激光靶中心位于TBM纵轴线上方的距离，上正下负。纵轴线上方的距离，上正下负。8 8TBMTBM轴线侧方轴线侧方272272激光靶中心位于激光靶中心位于TBM纵轴线侧方的距离，左负右正。纵轴线侧方的距离，左负右正。9 9激光靶轴线侧方激光靶轴线侧方0 0激光靶棱镜位于激光靶轴线侧方的距离，左负右正。激光靶棱镜位于激光靶轴线侧方的距离，左负右正。定义激光靶棱定义激光靶棱镜与激光靶关镜与激光靶关系系1010激光靶基准平面至棱镜激光靶基准平面至棱镜-56-56棱镜中心与激光靶基准平面之间的距离。棱镜中心与激光靶基准平面之间的距离。1111激光靶轴线上方激光靶轴线上方6767激光靶棱镜位于激光靶轴线上方的距离，上正下负。激光靶棱镜位于激光靶轴线上方的距离，上正下负。导向系统参数（机械坐标）设置 示例机械坐标测量 所谓机械坐标就是反应仪器测量的目标靶和盾构机整体之间的相对关系。机械坐标测量的准确与否可以根据掘进完成的管片的姿态测量进行检验。换句话说机械坐标测得准，导向系统计算并显示出的盾构机的姿态就准。盾构机坐标系统简图H Ho or ri iz zo on nt ta al l(水水平平方方向向)北北向向（N NO OR RT TH H ）东东向向（E EA AS ST T ）V Ve er rt ti ic ca al l(垂垂直直方方向向)L Lo on ng gi it tu ud di in na al l(盾盾构构掘掘进进方方向向)P Pi it tc ch h(俯俯仰仰角角)R Ro ol ll l(滚滚动动角角)Y Ya aw w（偏偏航航角角）C Cu ut tt te er rh he ea ad d（刀刀头头）M Mi id d S Sh hi ie el ld d(中中体体)T Ta ai il l(盾盾尾尾)高高程程（E EL LE EV VA AT TI IO ON N ）F Fr ro on nt t r re ef fe er re en nc ce e p po oi in nt t（前前参参考考点点）B Ba ac ck k r re ef fe er re en nc ce e p po oi in nt t(后后参参考考点点)图图2 2 导导向向系系统统中中的的坐坐标标系系O OT TB BM M盾构机坐标系统施工坐标系关系简图2 27 72 2m mm m6 61 14 41 1m mm m1 14 49 90 00 0m mm mX Xz z盾盾 壳壳图图 4 4 激激 光光 靶靶 在在 后后 基基 准准 面面 的的 位位 置置 示示 意意 图图激激 光光 靶靶O O 激光靶棱镜激光靶棱镜67mm67mm180mm180mm150mm150mm90mm90mm430mm430mm5mm5mm56mm56mm图5 激光靶尺寸示意图图5 激光靶尺寸示意图正视图正视图侧视图侧视图8mm8mmPPS导向系统目标靶机械坐标示意图盾构机坐标系统及施工坐标系统等关系参照论文：浅谈TBM导向系统的坐标系统机械坐标的测定参照论文：PPS导向系统目标靶机械坐标测定；盾构机初始姿态的测定参照论文：盾构姿态人工测量方法；掘进方向换站流程示意正常掘进阶段。目标靶全站仪后视棱镜盾构机掘进方向换站流程示意随着盾构机的掘进，全站仪与目标靶之间的距离增大，因为隧道线型及盾构机本身构造通视变得困难。掘进方向换站流程示意这时需要在离目标靶较近的位置安装新吊篮，将测站及后视前移，保持全站仪与目标靶之间通视。掘进方向换站流程示意换站完成。掘进方向拆除备用换站流程示意换站完成后将原后视吊篮拆除，备用。几种强制对中装置样式几种强制对中装置样式导向系统数据导出：PPS导向系统导出数据示例：VMT数据库文件数据列：RECORDSTATUSRECORDSTATUSODATEODATESTIMESTIMESDATESDATEADVANCENOADVANCENOBT1NRBT1NRBT1YBT1YBT1XBT1XBT1ZBT1ZBT1STBT1STBT2NRBT2NRBT2YBT2Y BT2XBT2X BT2ZBT2Z BT2STBT2ST LASERSTNRLASERSTNRLASERSTYLASERSTYLASERSTXLASERSTXLASERSTZLASERSTZLASERSTSTLASERSTSTLASERST2NRLASERST2NRLASERST2YLASERST2YLASERST2XLASERST2XLASERST2ZLASERST2ZLASERST2STLASERST2STDYELSDYELSDZELSDZELSROLLELSROLLELSNICKELSNICKELSGIERELSGIERELSYCHYCHXCHXCHZCHZCHHOSCHHOSCHVOSCHVOSCHSTCHSTCH参考附件：slst.db，用excel打开。导向系统维护及数据备份：1、在TBM掘进过程中，导向系统连续工作，原则上TBM的每个动作在导向系统中都会有记录，包括什么时间，进行了什么操作，操作内容是什么等，如果修改了数据，则修改前后都有记录。但鉴于掘进过程中的不可预知的风险，需对该数据进行定期的备份，并对保存的参数进行必要的分析，或分析TBM在某个时间段的姿态，或分析掘进速度，或分析各工序之间的衔接等。2、一般在换站完成后掘进10米左右，由于管片脱出盾尾后不稳定，测站全站仪会有不同程度补偿超限，应及时整平。尽量在掘进10米后对测站及后视点三维坐标进行复测检查。3、TBM在掘进过程中测站的全站仪及后视棱镜是固定不动的，所以要不定期的检查全站仪的连接电缆、仪器到目标靶和后视的视线通视情况等。以防止有异物遮挡视线，或在TBM前进过程中有有异物碰触全站仪及后视托架，导致仪器水平补偿超限及损坏等情况。4、VMT目标靶为激光靶的导向系统，应定期对测站全站仪的激光发射器和仪器视准轴之间的平行度进行检测校正。