文档介绍：上海地铁盾构施工技术
研究报告之一
盾构推进轴线控制技术研究
1项目概述

上海地铁杨浦M8线Ⅲ标段我管段区间包括黄兴绿地站~延吉中路站(简称黄延区间)、延吉中路站~黄兴路站(简称延黄区间),,、。上、下行线均有一缓和曲线长70m、半径为500m的曲线;、, 上、下行线曲线多、半径小(最小为350m),且下行线进、出洞段均位于缓和曲线上。
洞口的导线测量受现场条件的限制,一般只能短边控制长距离;洞内的导线点及吊篮点经常受管片的沉降、旋转、及电瓶车振动等因素的影响;测量条件差受到天气、洞内光线(主要是大气折光、旁折光、大气密度、光线强弱)的影响,根据以上影响因素通过提高仪器精度,增加测量频率,采用不同测量方法、途径,以确保测量结果的精度及可靠性。

盾构轴线偏离设计值不得大于±50mm,并且将施工后地表沉降的最大变形量控制在+10~30mm之内,保证隧道顺利贯通,为今后类似工程积累经验。
2研究方法

依据规范和招标文件要求,根据现场实际条件,编制切实可行的测量方案,进行误差分配理论分析,从布置控制、施工导线点,到不同测量方法、途径的比较,采用主、副导线相结合的方法和分两阶段的测量方法,
结合隧道轴线偏差情况确定最优控制方法。

针对不同土质进行盾构机土压分析、通过100米试推进采集相关原始数据进行分析、设定参数,然后通过施工信息反馈,不断优化参数,最终通过盾构姿态的控制及调整、千斤顶推力的分布、管片纠偏、注浆孔位置、注浆量的调整等各项工艺有效地控制及调整盾构机轴线。
3研究内容

控制点竖井传递
布设井下控制点
进场控制点的桩位
交接与复测
现场踏勘、选点
地面控制点布网
盾构出洞口测量及
盾构机定位
隧道贯通导线点
盾构同步控制点
(吊篮点)
盾构姿态测量
管片状态测量
盾构进洞测量
盾构进洞,隧道贯通测量

严格执行《中华人民共和国国家标准GB50308-1999地下铁道、轻轨交通工程测量规范》。(参阅其中的第8、11、18章节)
严格遵守《中华人民共和国国家标准GB50299-1999地下铁道工程施工及验收规范》。
严格执行《中华人民共和国国家标准GB50026-1993工程测量规范》。

盾构出洞前的准备工作:
⑴测量桩位的交接(空导点、水准点)
测量桩位是由业主提供的,一定要提供多余桩位,以便校核。在使用前必须按照规范上相应的精度对其复核,经复核达到精度要求后,方可使用。
⑵实地现场踏勘、选点和布网
①地面控制点的选位
根据现场条件,我们首先要在地面上布置地面控制网,因施工场地比较狭小,临时设施、设备较多,因此布点要考虑到网形精度、通视、稳定性和受施工的影响程度等因素。
②地下控制点的布设
综合光线、通视、旁折光、空气密度等因素的影响,地下主导线控制点的平均间距布设控制在150~200m为宜,而辅助导线控制点(吊篮点)平均间距40~50m为宜,当然可根据设计路线的线形及现场情况作实际调整,地下高程控制点控制在50m 左右,高程控制点可布设膨胀螺丝在管片的左耳或右耳上。
③对所布设的控制点要严加保护,并对其位置作好记录,以便查找。
⑶出洞口三维坐标的测量及进洞方案的确定
①在盾构机到位前,应精确测量预留出洞口的三维坐标,并与设计值比较,洞口直径至少测量水平和垂直两个方向,若实测洞圈的偏移量超过规范要求或失圆明显,需报设计院予以确认、回复,以便盾构机出洞时做适当调整。
②在精确测定洞口的三维坐标后,我们要确定盾构出洞的轴线。若直线出洞,我们可采取按设计方位出洞;若曲线出洞,考虑到出洞口前有加固区,在加固区盾构机不能纠偏,我们采取割线出洞比较安全。所采取割线的出洞方位我们事先前必须计算好,使盾构机在不能纠偏时的最大偏移量处小于50mm,在盾构机曲线进洞的情况下,我们同样要考虑类似的情况。
⑷盾构姿态检验及参数确定
盾构出洞前,要仔细测量盾构机的有关数据及参数,如:盾构机的长度、半径、盾构机的前尺到切口的距离、后尺到盾尾的距离、前、后尺的水平距离、竖尺到盾构机中心的垂直距离,以及每推进一环后拼装环的大里程到盾尾的距离。为简化计算,根据这些常数我们编写了电算化程序来测量盾构机的姿态。另外,我们用普通测量的方法来测出盾构的原始姿态,以此来检验我们电算化测量盾构姿态的准确性。

控制测量是整条隧道贯通的关