盾构施工测量技术讲解

隧道盾构法施工中的测量技术地下工程盾构施工测量的主要目的是使盾构机能够沿设计轴线前进，确保盾构隧道准确贯通。

盾构法施工中的测量工作主要分为三个部分：地上控制测量、地上与地下联系测量、盾构掘进控制测量。

此外，为了确保隧道准确贯通，还应结合工程的实际情况，严格把控影响隧道精度的各个环节的测量技术，以提高隧道成型整体精度，从而达到隧道准确贯通的目的。

标签：盾构测量；联系测量；控制测量；ROBOTEC自动测量系统0 引言盾构施工中，测量方面的主要工作是在人工测量基础上进行自动化测量，保证盾构机沿设计轴线前进，偏差值满足设计要求。

本文以北京地铁14号线15标东风北桥站至将台站区间10.22m大盾构施工为例，对盾构施工测量技术作简要阐述。

北京地铁14号线15标东风北桥站至将台站盾构区间为单洞双线圆形区间隧道，区间线路从东风北桥站向北下穿东四环后到达将台站。

盾构掘进测量以日本演算工房ROBOTEC隧道自动导向系统为主，辅以人工测量校核。

1 地上控制测量首先对业主给定的平面控制点及高程控制点进行复核，坐标点采用附合导线形式，水准测量采用往返闭合水准线路，并对测量结果进行平差处理，作为平面控制点及高程控制点的施工控制网的依据。

根据始发竖井的现场实际情况，分别在盾构井的东西侧加设了3个地面导线点以及3个水准点。

为了避免对中误差对精度带来的影响，导线点全部采用了强制对中盘模式。

2 联系测量联系测量精度对整个标段能否正确贯通起着决定性的作用。

联系测量的主要目的是将地上的平面及高程系统传递到地下导线点和水准点上，形成统一的空间坐标系统。

根据以往经验，本工程定向测量采用了全站仪一井定向法，高程传递测量采用钢尺导入法。

本工程在整个施工过程中，联系测量坐标传递3次。

2.1 导线传递根据施工现场条件，本工程采用了一井定向方法，地面、地下近井导线测量观测技术要求等同精密导线。

分别在隧道工作井两端各投挂一根钢丝，在每根钢丝上下两端适当位置上粘贴反射亮片，钢丝底部挂工作重锤并置入油桶内。

地铁盾构施工测量技术1.控制测量1.1平面控制测量1.1.1平面控制测量概述:地铁施工领域里平面控制网分两级布设，首级为GPS控制网，二级为精密导线网。

施工前业主会提供一定数量的GPS点和精密导线点以满足施工单位的1.1.2地面平面控制测量：在业主交接桩后，施工单位要马上对所交桩位进行复测。

业主交桩数量有限，不一定能很好地满足施工的需要，所以经常要在业主所交桩的根底上加密精密导线点，以方便施工。

特别是在始发井附近，一定要保证有足够数量的控制点，不少于３个。

其具体技术要求在?地下铁道、轻轨交通工程测量标准?都有规定。

1.1.3洞内平面控制测量洞内施工控制导线一般采用支导线的形式向里传递。

但是支导线没有检核条件，很容易出错，所以最好采用双支导线的形式向前传递。

然后在双支导线的前面连接起来，构成附合导线的形式，以便平定测量精度。

洞内施工控制导线一般采用在管片最大跨度附近安装牵制对中托架，测量起来非常方便，且可以提高对中精度，还不影响洞内运输。

强制对中托架尺寸形状要控制好，以便可以直接安装在管片的螺栓上面，不需要电钻打眼安装。

由于盾构施工一般都是双线隧道错开50环左右掘进，如果错开环数很大，后面掘进的盾构机由于推力很大，会对前面另一个洞的导线点产生影响。

特别是在左右线间距较小岩层很软时，影响很大，很容易导致测量出大错。

还有就是如果在曲线隧道里，管片上的导线点间的边角关系经常受盾构机的推力和地质条件的影响，所以要经常复测。

1.2高程控制测量1.2.1高程控制测量概述：高程控制测量主要包括地面精密水准测量和高程传递测量及洞内精密水准测量，在广州地铁领域里的精密水准测量也就是城市二等水准测量。

不管是地面还是洞内都采用的是城市二等水准测量。

其技术要求在?地下铁道、轻轨交通工程测量标准?都有规定。

1.2.2地面高程控制测量地面水准测量按城市二等水准的要求施测。

1.2.3洞内高程控制测量洞内由于轨道上钢枕太多，轨道下的泥水经常盖到钢枕上来了，立尺很不方便，用水准仪配因钢尺测量非常麻烦。

地铁盾构法隧道施工测量技术一、背景近年来，城市建设高速发展，地铁的运营也日益普及。

地铁作为城市公共交通的重要组成部分，对于城市的发展和居民的出行都具有重要意义。

而隧道施工是地铁建设的重要环节之一。

盾构法隧道施工具有施工周期短、对周边环境影响小等优点，已成为地铁隧道施工的主要方法之一。

在盾构法隧道施工过程中，施工测量技术的应用是确保施工质量的关键手段之一。

二、盾构法隧道施工测量技术盾构法隧道施工是通过在隧道两端或两侧设置起点和终点控制点来进行控制，盾构机按照预设的轨迹进行推进，同时进行测量，保证盾构隧道的质量。

盾构法隧道施工测量技术的主要内容包括：1. 隧道轨迹测量在盾构法隧道施工过程中，通过测量盾构机推进的路径和轨迹，对于盾构机的推进和控制都具有十分重要的意义。

常用的测量方法有：•外推法•内推法•三角测量法•中心线测量法•激光投影测量法2. 盾构机姿态测量盾构机姿态的测量是保证盾构隧道质量的一个重要方面。

通过常规测量以及精密仪器测量盾构机的姿态角，包括横倾、纵倾和翻滚等状态，保证盾构机按照设计要求推进，并在施工过程中不发生异常。

3. 其他测量隧道建设中还需要进行其他类型的测量，如地质构造测量、交通流量监测、气象、地下水位等测量。

三、盾构法隧道施工测量技术的意义盾构法隧道施工测量技术的应用，不仅能够保证施工质量，还能够有效降低盾构施工的风险和成本，保证施工进度的顺利进行。

同时，在施工完成后，通过对整个隧道进行测量，能够对隧道的使用情况进行监测，提高隧道的安全性和使用效益。

四、盾构法隧道施工测量技术的应用，在地铁建设中具有十分重要的意义。

通过不断提高测量技术的水平与能力，能够提高隧道施工的效率和质量，为城市的建设和居民的出行带来更多的便利。

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。

1.测量工作包含的内容2.目前常用的做法3.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。

盾构测量知识点总结盾构是一种在地下挖掘隧道的机械设备，广泛应用于城市地铁、地下管线等工程中。

盾构测量是盾构施工中不可或缺的一个环节，它负责确定隧道的位置、方向和姿态，确保盾构在地下进行准确、安全的施工。

在盾构测量中涉及到很多基本概念、原理和技术，下面就盾构测量的知识点进行总结分析。

一、盾构测量基本概念1. 盾构测量的定义盾构测量是指利用测量技术手段对盾构进行控制和监测。

它是盾构施工中的重要环节，主要包括盾构的导向、水平、垂直和姿态控制。

盾构测量的目的是确保盾构在地下进行准确、安全的施工。

2. 盾构测量的作用盾构测量的作用主要包括以下几方面：（1）确定盾构的位置、方向和姿态。

（2）监测盾构的变形、位移和姿态变化。

（3）调整和控制盾构的导向、水平和垂直度。

（4）确保盾构在地下进行准确、安全的施工。

3. 盾构测量的方法盾构测量主要包括以下几种方法：（1）导向测量：用于确定盾构的位置和方向。

（2）水平测量：用于控制盾构的水平度。

（3）垂直测量：用于控制盾构的垂直度。

（4）姿态测量：用于控制盾构的姿态。

二、盾构测量原理1. 盾构测量的基本原理盾构测量的基本原理是利用测量仪器和设备对盾构进行控制和监测。

它主要包括以下几个方面的原理：（1）测量原理：利用测距仪、角度仪等测量仪器对盾构进行定位和测量。

（2）控制原理：利用控制系统对盾构的位置、方向和姿态进行调整和控制。

（3）监测原理：利用监测系统对盾构的变形、位移和姿态变化进行监测和分析。

2. 盾构测量的误差分析盾构测量中存在着不可避免的误差，主要包括以下几种误差：（1）仪器误差：由于测量仪器本身的精度和稳定性导致的误差。

（2）环境误差：由于地下环境、地质条件等因素导致的误差。

（3）操作误差：由于人为操作不当导致的误差。

（4）系统误差：由于盾构控制系统本身的误差导致的误差。

盾构测量的误差分析对于准确测量和控制盾构非常重要，需要采取相应措施来减小误差并提高测量精度。

盾构隧道施工测量施工测量内容主要有：盾构机始发反力架定位测量、盾构机始发定位测量、盾构机自动导向系统的检查检验、盾构掘进时盾构姿态测量（自动导向系统的日常操作及护理和人工测量盾构机姿态）、隧道环片姿态测量。

盾构隧道洞内温度高、湿度大、不良地质及盾构机掘进时振动的影响，盾构机的实际位置与设计位置之间会有一定的偏差。

为了保证设计线路的准确复现，每隔一定的时间必须对盾构机的姿态和管片姿态进行测定，以便使盾构机和管片能正确归位。

一、始发托架的定位测量图11.2.1为某盾构机始发托架图，此构件是根据盾构机的外径尺寸预制而成的，并且整体吊装下井，几何尺寸在安装过程中可不考虑变形。

某盾构机始发台座的设计高度是590 mm，但是此尺寸最后是多少应根据洞门环实际中心而定。

洞门环的实际中心应在托架定位前进行重新测量，求得的实际中心若不大于设计限差，则可按照设计隧道中心线放样台座高程。

高程可用先定4个周边点（必要时也可增加中间2个点），再定其他各点的方法。

以轨面高程为准，高程中误差为±2 mm（见图11.2.2）。

台座平面设计值是 1 574 mm，此值应和高程一样一并考虑设计限差，中线中误差为±2 mm。

考虑到盾构始发后，盾构机有可能下沉，故在始发托架放样过程中整体抬高30 mm。

待台座完成后，放样出隧道中心线点3～4个，并且测量出混凝土浇筑后台座实际高程，根据此高程数据决定是否需要增设垫片，然后吊装托架放置台座上，依据设计测量托架的位置关系，做好调整工作，使托架实际位置与设计相符，托架定位后必须连接牢固且可以抬高2～3 cm。

由于始发托架的定位，存在定位后盾体（质量约300 t）放置其上且不能再移动的特点，盾构始发定位是否准确关系到盾构机开始掘进时，盾构机的实际中线和设计中线的偏差大小以及盾构机的掘进姿态是否理想等问题，所以应该给予足够的重视，就整个放样过程包括内业资料计算，都必须有相应的检查和复核，确保定位准确，一次成功，为顺利始发打好基础。

地铁盾构施工测量技术在进行盾构机组装时，VMT公司的测量工程师就已经在盾体上布置了盾构姿态测量的参考点(共21个)，如图9。

并精准测定了各参考点在TBM坐标系中的三维坐标。

咱们在进行盾构姿态的人工检测时，能够直接利用VMT公司提供的相关数据来进行计算。

其中盾体前参考点及后参考点是虚拟的，实际是不存在的):图9 S267盾构机参考点的布置盾构姿态人工检测的测站位置选在盾构机第一节台车的连接桥上,此处通视条件超级理想,而且专门好架设全站仪。

只要在连接桥上的中部焊上一个全站仪的连接螺栓就能够够了。

测量时，应依照现场条件尽可能使所选参考点之间连线距离大一些，以保证计算时的精度，最好保证左、中、右各测量一两个点，如此就能够够提高测量计算的精度。

例如在咱们在选择S267盾构机的参考点时，即是选择的一、10、21三点作为盾构姿态人工检测的参考点。

盾构姿态的计算盾构姿态的计算原理盾构机作为一个近似的圆柱体，在开挖掘进进程中咱们不能直接测量其刀盘的中心坐标，只能用间接法来推算出刀盘中心的坐标。

图10盾构姿态计算原理图如图A 点是盾构机刀盘中心，E 是盾构机中体断面的中心点，即AE 连线为盾构机的中心轴线，由A 、B 、C 、D 、四点组成一个四面体，测量出B 、C 、D 三个角点的三维坐标（x i ,y i , z i ）,依照三个点的三维坐标（x i , y i , z i ）别离计算出L AB , L AC , L AD , L BC , L BD ,L CD , 四面体中的六条边长，作为以后计算的初始值，在盾构机掘进进程中L i 是不变的常量，通过对B 、C 、D 三点的三维坐标测量来计算出A点的三维坐标。

同理，B 、C 、D 、E 四点也组成一个四面体，相应地求得E 点的三维坐标。

由A 、E 两点的三维坐标就能够计算出盾构机刀盘中心的水平偏航，垂直偏航，由B 、C 、D 三点的三维坐标就能够确信盾构机的仰俯角和转动角，从而达到检测盾构机姿态的目的。

盾构施工测量技术盾构是一种重要的地下建筑施工技术，也是地下铁道、管道等重要交通基础设施建设的关键技术之一。

在盾构施工中，测量技术是非常重要的一环，能够有效地保证施工的质量和进度。

本文将介绍盾构施工测量技术的相关内容。

一、盾构施工测量工作的目的盾构施工测量工作的主要目的是：1.确认隧道的轴线及其地貌特征；2.分析隧道的地质条件及稳定性；3.确定隧道工作面的位置和方向；4.监测隧道结构的位移和变形；5.评价和控制隧道施工质量。

二、盾构施工测量的方法盾构施工测量主要采用以下方法：1.传统测量法传统测量法主要包括三角测量、水平测量、高程测量、方位角等传统测量方法。

这种方法的优点是精度高，缺点是测量效率低，需要投入大量人力物力。

2.全站仪测量法全站仪是一种高精度的测量仪器，其能够满足盾构施工测量的高精度要求。

全站仪测量法是一种快速、高效的测量方法，能够准确地获取隧道轴线、隧道地貌、隧道变形等信息。

3.三维激光扫描法三维激光扫描法是一种先进的测量方法，它可以直接获取隧道内部的三维点云数据，对隧道的结构进行完整的建模和分析。

这种方法最大的优点是测量效率高，精度高，可以快速获取隧道内部信息。

三、盾构施工测量技术的实施盾构施工测量技术的实施主要包括以下几个阶段：1.规划阶段：在盾构施工规划阶段，要制定详细的测量方案，确定测量的范围和精度要求。

2.施工前期：在盾构施工的前期，要进行初步测量，确定盾构轴线和地貌等信息，以及确定隧道工作面的位置和方向。

3.施工中期：在盾构施工的中期，要采用全站仪、激光扫描等测量方法，对隧道轴线、地貌以及隧道结构进行测量和监测。

4.施工后期：在盾构施工的后期，要对隧道结构进行最终验收测量和结构监测，并进行开挖指数控制。

四、盾构施工测量技术的应用盾构施工测量技术在地下建筑施工中有着广泛的应用，包括地铁、管道、电缆隧道等建设项目。

盾构施工测量技术能够提升施工进度和质量，控制地下建筑施工质量和安全。

盾构法隧道测量
盾构法是修建地铁、隧道等地下项目中的一种常见方法。

在盾构法隧道施工过程中，测量工作是非常重要的环节之一，以确保施工的精度和安全。

下面是关于盾构法隧道测量的一些基本知识。

一、测量方法
1.定位测量
定位测量是确定盾构机前进位置和建筑物结构的位置。

包括定位测量的设备有钢筋探测仪、测量仪器、万能仪器、激光测距仪等。

2.导向测量
导向测量是确定盾构机推进方向和隧道的姿态和位置。

这种测量方法包括角度测量、方位测量和测高测量。

导向测量设备包括导向测量仪、方位仪、全站仪等。

二、测量标准
在盾构法隧道测量中，需要遵循国家和地方相应的标准规定。

比如，在测量高程时，需要使用校准合格的高程仪和三角测量法。

同时，在测量过程中需要考虑因素包括土层的不均匀性，地下水位的影响，以及隧道的变形等。

三、测量工作流程
盾构法隧道测量的流程包括准备工作、测量前期、进尺测量和数据处理等环节。

测量前期需要根据设计图纸和实际的地形情况确定测量基准点和控制点。

在进尺测量的过程中，需要记录盾构机的前进位置、姿态、深度以及地质情况
等数据。

数据处理需要使用专业软件进行，以得出相应的测量结果。

综上所述，盾构法隧道测量是非常重要的一环，需要进行严格的操作和技术保障。

在测量过程中需要注意安全，预防各种意外情况的发生。

同时，需要结合实际情况变化，及时调整工作方案，确保最终测量结果的准确性。