地铁盾构测量施工方法
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城市轨道交通盾构法施工工艺流程
1概述
盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂坍塌,边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业,从而构筑成隧道的施工方法”.按照这个定义,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。 初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机,结合使用压气施工方法边保证开挖面稳定,边进行开挖,在地下水较丰富的地区,用注浆法进行止漏,而对软弱地层,则采用封闭式施工.经过多年对盾构技术的研究开发和应用,已演变成现在非常盛行的泥水式和土压式两种盾构机。这两种机型的最大优点是在开挖功能中考虑了稳定开挖面的措施,将盾构施工法中的三大要素的前两者联系融为一体,无需辅助施工措施,就能适应地质情况变化范围较广的地质条件。在隧道的一端建造竖井或基坑,将盾构安装就位盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发,在地层中沿着设计轴线,向另一竖井或基坑的孔壁推进。盾构推进中所受到的地层阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已经拼装好的衬砌管片上,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法中主要的施工机具.
地下铁道盾构法施工是在闹市区或水底的软弱地层中进行的,是修建地下铁道较好的施工方法之一。近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺的不断发展,适应大范围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高。各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现,其应用在不断扩大,由于盾构法施工具有作业在地下进行,不影响地面交通,减少对附近居民的噪音和振动影响;施工费用不受埋深的影响,有较高的技术经济优越性;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,易于管理,施工人员较少;穿越江、河、海时,不影响航运;施工不受风雨等气候条件影响等有利特点,将对地下铁道的施工技术的发展起到有力的推进作用。 盾构法施工开挖面稳定技术的历史,是从压气施工法的“气"演变到泥水式的“水"和土压式的“土”。“开挖面稳定”和“盾构开挖”的技术已达到较完善的地步。目前盾构一般指密封式泥水式和土压式盾构。泥水加压式盾构因其具备用地面积小、适用土质广、残土容易处理等优点,在建筑物密集的市区,使用数量在逐渐增加。
盾构隧道断面测量技术浅述
摘要:结合广州地铁三号线[天~华]两个区间段隧道施工测量工作的实践,介绍如何用水准仪和全站仪,进行地铁盾构隧道断面测量。
关键词:盾构隧道;断面测量;高程放样;三维坐标;偏差
中图分类号: u45文献标识码:a 文章编号:
1 概述
盾构法隧道断面测量不同于一般的矿山法隧道断面测量,它是在隧道全面贯通后才进行的,是盾构隧道施工测量的最后工作,用以检测已成型的隧道是否有侵入限界。它已无法改变既有的形状,对隧道的开挖没有实际的控制作用。但业主设和计单位要根据断面测量的成果,确定是否要对原设计的线路进行调整,以满足行车及其他设备安装的需要。
2 测量要求
盾构法隧道一般为圆形隧道,由多块预制管片拼装而成型,断面测量要求是:在指定的位置进行测量,每个断面测量10个点,如图形1。
顶部和底部测量其高程,计算两点间的高差,其他各点则是测量其到设计中线的横距(即水平距离)。测量精度要求是里程误差<±50mm,点位高程误差<±10mm、横距误差<±10mm。点位精度要求是比较高的。
盾构隧道断面测量要求是,曲线段4.5米,直线段9米测量一个断面。每个断面测量10个点,这样的工作量是比较大。因此要满足精度要求,又有较高的工作效率,选择适合的仪器和测量方法是比较重要的。购买昂贵的隧道断面仪,仅能用于隧道断面测量,投资太大不合适。为节省投资,在广州地铁三号线[天河客运站~华师站]盾构区间中,我们采用了水准仪配合全站仪,测量断面点三维坐标的方法进行断面测量,取得了很高的效率。
3 测量步骤
3.1待测断面高程放样
高程放样是指按断面测量的要求,在待测断面相应里程处的隧道管片,放样出具体的位置,一般是与轨面高相隔一定高度的位置,如上图1中左右两边上、中1、中2、下8个点。
地铁盾构施工测量技术
内容提要:通过广州轨道交通四号线大学城专线【仑头~大学城盾构区间】隧道盾构掘进的实践,介绍了地铁盾构施工中的控制测量、联系测量、VMT导向系统、盾构姿态人工检测、管环检测的技术和经验,其中VMT导向系统的应用和维护及经验教训是本文介绍的重点。
关键词:平面控制、高程控制、联系测量、导向系统、盾构姿态、管环检测
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需要。施工单位需要做的是在业主给定的平面控制点上加密地面精密导线点,然后是为了向洞内投点定向而做联系测量,最后是在洞内为了保证隧道的掘进而做施工控制导线测量。不管是地面精密导线还是洞内施工控制导线都是精密导线测量,虽然边长不满足四等导线的要求,但是基本上是采用四等导线的技术要求施测,其中具体技术要求在《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》都有规定。
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基础上加密精密导线点,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、轻轨交通工程测量规范》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。
地铁盾构法隧道施工技术方案
1。施工流程图
1。1盾构法隧道施工流程图
图1盾构隧道施工流程图
1.2盾构始发流程图
图2 始发流程图
2.盾构机下井
盾构机从盾构工作井吊入,每台盾构机本身自重约200t,分解为5 块,最大块重约60t.综合考虑吊机的起吊能力和工作半径,安排1 台200t 和一台40t 汽车吊机进行吊入任务。盾构机下井拼装顺序见图3。
图3盾构机下井拼装示意图
在吊入盾构机之前,依次完成以下几项工作:
1.将测量控制点从地面引到井下底板上;
2。铺设后续台车轨道;
3.依次吊入后续台车并安放在轨道上;
4。安装始发推进反力架,盾构管片反力架示意图见图4;
5。安装盾构机始发托架,盾构始发托架示意图见图5。
图4盾构管片反力架示意图 安装盾构始发基座
盾构掘进机组装调试
安装密封胀圈、调试后续设备
组装临时管片、盾构掘进机试运转
拆除临时盾构掘进机贯入作业加压、掘进(组装临时衬砌)
盾尾通过始发洞口、背衬回填、注浆 始发端隧道地层加固 始发准备
拆除临时墙
掘进 图5 盾构始发托架示意图
3。盾构机安装调试
3。1盾构机的安装主要工作
1.盾构机各组成块的连接;
2。盾构机与后续设备及后续台车之间各种线路、管线和机械结构的连接。
3。盾构机内管片安装器、螺旋输送器、保园器的安装;
4.台车顶部皮带机及风道管的连接;
5。刀盘上各种刀具的安装。
3.2盾构机的检测调试主要内容
1。刀盘转动情况:转速、正反转;
2。刀盘上刀具:安装牢固性、超挖刀伸缩;
3。铰接千斤顶的工作情况:左、右伸缩;
4.推进千斤顶的工作情况:伸长和收缩;
5。管片安装器:转动、平移、伸缩;
6。保园器:平移、伸缩;
7.油泵及油压管路;
8。润滑系统;
9。冷却系统;
10。过滤装置;
11。配电系统;
12。操作控制盘上各项开关装置、各种显示仪表及各种故障显示灯的工作情况。
盾构机在完成了上述各项目的检测和调试后(具体应遵照盾构机制造厂家提供的操作手册进行),即可判定该盾构机已具备工作能力。