天津地铁二号线东南角站—建国道站区间测量方案-职业学院毕业论文

昆山登云科技职业学院 毕 业 论 文 封 面 设计题目区间测量方案区间测量方案 姓名赵祥 学号 系 专业建筑工程管理 班级三 指导教师董丽君 2011 年 3 月 15 日 1 天津地铁二号线东南角站天津地铁二号线东南角站 建国道站区间测量方案建国道站区间测量方案 摘要 通 过 介 绍 天 津 地 铁 二 号 线 盾 构 施 工 中 的 区 间 测 量 方 案 说 明 在 天 津 地 铁 区 间 盾 构 施 工 中 的 区 间 测 量 的 合 理 性 及 重 要 性 盾 构 施 工 测 量 就 是 对 盾 构 机 的 实 时 姿 态 和 各 种 参 数 进 行 测 量 的 工 作 实 现 方 法 有 人 工 方 法 和 自 动 导 向 方 法 关 键 词 天 津 地 铁 盾 构 测 量 方 案 控 制 测 量 2 目录 1绪论 3 2工程概况 3 2 1 区间概况 2 2 隧道参数 3 前期准备工作 5 3 1 资料准备 3 2 仪器检查 3 3 建立平面控制网 3 4 高程传递 3 5 洞门圈及盾构基座放样 3 6 盾构标志制作及程序编制 4盾构测量 7 4 1 前期测量 4 2 盾构日常测量 4 3 后期竣工测量 5测量复核 11 6测量点的保护 11 7仪器配置 11 8人员配置 12 9安全施工 12 1010 结论结论 12 参考文献参考文献 3 1 绪论 盾构量测内容包括地表和建筑物沉降 隧道隆陷等 并及时反馈量测数据 实施 信息化施工 以控制地层变形 保护地表建筑物和支护结构的稳定 整个监控量测均应 围绕着 安全 经济 快速 的中心来运行 其运行的状态与质量直接关系着工程的安 全与质量 施工中将认真对待 2 2 工程概况 工程概况 2 2 1 1 东南角站 建国道站区间概况东南角站 建国道站区间概况 东南角站 建国道站区间左线盾构全长 845 818m 管片 696 环 起止里程为 DK10 576 558 DK11 426 600 短链 5 024m 右线盾构全长 859 424m 管片 719 环 起止里程为 DK10 576 558 DK11 426 600 短链 8 582m 隧道出延安西路站后向东转 而向东北方向延伸 经过三条曲线后 同建国道站相接 隧道前 480m 是农田和荒地 经过南运河后 需要穿越幸福西里和幸福南里 所穿越的南运河经过实测 平均水深 2 06m 平均水面宽度 22 43m 河底距隧道顶部距离约 11 5m 幸福西里和幸福南里均 为砖墙结构平房 建筑时间 20 余年 该区间的联络通道位于左线 DK3774 430 处 右线 DK3777 570 处 左线和右线平 曲线的曲率半径均为 600m 竖曲线最小曲率半径为 3000m 左线最大坡度为 25 605 右线最大坡度为 25 8 2 22 2 延安西路站 芥园西道站区间隧道参数延安西路站 芥园西道站区间隧道参数 左线高程线路 点号点号 号号号号 设计里程设计里程中心高中心高 程程 坡度坡度竖曲线参数竖曲线参数 1DK3213 320 7 327m 2 2DK3300 000 7 500mR 3000 2T 70 851 E0 0 209 25 605 3DK3500 000 12 621mR 5000 2T 110 025 E0 0 303 3 6 4DK3820 000 13 738mR 5000 2T 118 E0 0 348 20 5DK4020 000 9 738mR 3000 2T 66 E0 0 181 2 6 DK4065 400 9 829m 4 右线高程线路 点号点号 号号号号 设计里程设计里程中心高中心高 程程 坡度坡度竖曲线参数竖曲线参数 1DK3213 320 7 327m 2 2DK3300 000 7 500mR 3000 2T 71 4 E0 0 212 25 8 3DK3500 000 12 660mR 5000 2T 111 E0 0 308 3 6 4DK3820 000 13 738mR 5000 2T 118 E0 0 348 20 5DK4020 000 9 738mR 3000 2T 66 E0 0 181 2 6 DK4065 400 9 829m 左线平面线路 点位点位设计里程设计里程长度长度 m m 方位角方位角 曲线参数曲线参数X m X m Y m Y m 东南角站DK10576 558 89 46 36 7 301173 955298915 0583 9 36 HYDK10587 198301173 931698925 6989 70 000 ay 30 41 10 R 600 l 70 T 199 716 L 391 344 d 0 078 YHDK10645 514302204 31892021 784 251 344 HZDK10715 514302139 23592262 658 70 000 ZHDK10735 699302104 93192323 664 179 984120 27 47 1 HYDK10800 699302013 68292478 803 70 000 ay 13 04 56 R 600 l 70 T 103 833 L 206 997 d 0 078 YHDK10836 951301977 03292538 429 66 997 HZDK10901 951301936 72992591 905 70 000 ZHDK10922 410301889 50792643 564 12 332 133 32 43 HYDK10987 410 YHDK10997 410 HZ 芥园西道DK4065 400301881 01192652 502 5 右线平面线路 3 3 前期准备工作 前期准备工作 3 13 1 资料准备资料准备 对于业主提供的控制点桩位应认真确认 并做好测量桩位交接手续 同时 还应对 测量桩位进行复核 要熟悉设计单位提供的设计图纸 对相关数据应予复核 如有问题 及时上报 3 23 2 仪器检查仪器检查 在开工前应对即将使用的仪器进行检查 所有需计量的仪器都必须满足计量核定要 求 如发现存在影响测量精度的问题 应及时上报 只有当确定仪器无问题时 才可使 用 点位点位设计里程设计里程长度长度 m m 方位角方位角 曲线参数曲线参数X m X m Y m Y m 延安西路DK3213 320 89 46 36 7 302190 20591900 231 52 610 ZHDK3265 930302190 41091952 840 70 000 ay 30 41 10 R 600 l 70 T 199 716 L 391 344 d 0 078 HYDK3335 930302189 32192022 821 251 344 YHDK3587 274302124 23992263 695 70 000 HZDK3657 274302089 93692324 702 158 579120 27 47 1 ZHDK3836 304302009 53892461 390 70 000 ay 13 04 56 R 600 l 70 T 103 833 L 206 997 d 0 078 HYDK3906 304301972 88892521 016 66 997 YHDK3973 301301932 58592574 492 70 000 HZDK4043 301301885 36492626 150 22 099 133 32 43 芥园西道DK4065 400301870 13992642 168 6 3 33 3 建立平面控制网建立平面控制网 为确保隧道顺利贯通 并满足工程施工及放样的需求 根据业主提供的平面控制点 进行加密 建立两井之间互相通视且直接可以到达端头井的平面控制点 组成区间隧道 的平面控制网 2 3 0 5 D T 0 8 A 图 1平面控制网示意图 如图 1 所示 根据导线点交接记录组成区间隧道平面控制网 按业主和监理的规 定对该控制网进行定期复测 地上导线点的坐标互差 12mm 其测角最大误差 5 地下导线起始边 基线边 的方位角互差 16 边长最大误差 10mm 地 上高程点的高程互差 3mm 地下高程点的高程互差 5mm 经竖井悬挂钢尺传递高 程的互差 3mm 从 2305 和 DT08 控制点引点 A 至井口 此点作为井下施工导线直传的起始点 观测 时用全站仪及配套棱镜 每站六测回 测回差 8 最大角与最小角差值 2C 差 12 正镜与倒镜差值 根据实际情况选用适当的控制点标志 3 4 高程传递 按业主提供的城市 等水准点 在每个端头井的井上 井下建立固定水准点 整个 施工期间不得破坏 根据国家城市 等水准规范 水准尺双面读数 往返测量 定期与 业主提供的 等水准点联测 以检核水准点是否有波动 在高程传递上采用竖井钢尺悬挂 在井边悬挂鉴定过的钢尺 钢尺末端挂 150N 的 重物 在井上与井下分别用水准仪对钢尺进行读数 观测时独立测三测回 每测回变动 仪器的高度 同时应加入温度改正 3 53 5 洞门圈及盾构基座放样洞门圈及盾构基座放样 利用在井口的控制点用导线直传的方法 在井底设临时点位 以此点设站测洞门圈 的横径和平面坐标 并求出洞门圈的平面中心坐标 计算洞门圈的平面偏差值 利用高程传递至井底的临时水准点 测量洞门圈的圈底高程 圈顶高程 求出洞门 7 圈直径和高程偏差值 盾构基座的放样很重要 关系到盾构出洞后轴线的控制 因此 在放样前应根据轴 线的要求 与技术负责人商讨放样的具体要求并征得其认可 在放样过程中 采用将洞 门圈的中心和盾构基座的前后中心三点在同一竖直面上的方法安放基座 同时根据设计 坡度和出洞后的盾构坡度 适当对盾构基座放坡 安放时 基座平面位置根据事先计算 的洞门圈中心 盾构基座前中心和盾构基座后中心的这三点的坐标 用仪器实测它们的 值 计算这三点实测坐标值与理论值的偏差 逐步调整偏离值直至满足设计轴线要求 高程位置 根据事先计算好的基座各主要点的高程 利用水准仪对其进行高程放样 3 63 6 盾构标志制作及程序编制盾构标志制作及程序编制 盾构上的测量标志 根据工程的实际情况将盾构测量标志安装在盾构轴线上 首先 对盾构进行多次测量 求出盾构的轴线 然后在盾构轴线上选择合适的位置安装前后标 志 前标 后标应有足够距离 一般应超出 1m 且前标距盾构切口距离越近越好 同时应保证与观测台有良好的通视条件 后标志通常为两个红色三角垂直对交的标志 前标志在大多数情况下为一有刻度的类似刻度尺的装置 坡度板安装在盾构方便观测及 不容易破坏的位置 垂球线长度 1m 在对盾构进行姿态监控时 在井下导线点上设测量台 该测量台与盾构机的位置关 系事先已测定 而且其与盾构机内的前标志 后标志的位置关系也已测定 并以稳定的 井下主要导线点为后视点 对盾构机内的前 后标志进行观测 同时 对安装在盾构机 内的坡度板进行观测 利用测量台测得的前标水平角 后标水平角 和推进的环号可算得盾构的切口与 盾尾的坐标 再利用坐标转换公式求得盾构机的切口与盾尾与设计轴线的平面偏差值 再利用测量台测得的前标竖直角 前标刻度 竖直角位置 坡度和推进环号可算 得盾构的切口与盾尾的高程 再与设计轴线的数据相比较即可得到盾构机高程的偏差 要利用在平面上转角的存在也对盾构平面姿态有一定的影响 但根据实际计算此影响很 小 在工程实际中可忽略不计 所有这些计算程序在盾构正式推进前都先编制好 并报上级部门确认 复核 在施 工期间必须经常对盾构及管片进行实测实算以配合施工 特别是在线型变化的地方 应 及时掌握变化 求证程序的正确 4 4 盾构测量 盾构测量 4 14 1 前期测量前期测量 前期测量主要指从开始施工到隧道推进至 200 米左右的这段时间内 利用在井口设 8 定的导线点以导线直传的方式将方位及坐标传递至井下 以指导推进 导线直传以全站仪放样观测 每站四测回 测回差 8 最大角与最小角差值 2C 差 12 正镜与倒镜差值 往返测边 在井下设立导线点 以该点为井下施工导 线的起始点 建立为方便指导掘进的精度较低 边长较短的导线 在前期的推进中以 该导线指导盾构的掘进 4 24 2 盾构日常测量盾构日常测量 盾构日常测量 主要指每日对盾构推进的三维变化观测 定期的几何定向和导线复 测 以及井下高程测量工作 1 日常测量 盾构日常测量主要是对盾构机每环推进的三维姿态进行测量同时测量已成形的管 片姿态 对于盾构一般有七个原始数据 1 环号 2 转角坡度 3 后标水平角 4 前标水平角 5 竖直角位置 6 竖直角 前标 7 千斤顶行程 根据这些原始数据利用事先编制的程序计算出盾构机切口及盾尾的平面与高程偏 值以及盾构机的掘进里程 并报出报表 由于盾构掘进时的设计轴线并非一直线 会遇到诸如竖曲线 缓和曲线和圆曲线这 些曲线段的线路 计算这些线路时有其理论公式 但在工程实际中往往根据实际情况 以及工程实际采用一些经验公式 或是利于计算的公式形式 以下是计算时要用到的曲 线计算公式 竖曲线公式 凹曲线 R l PlhH A 2 2 凸曲线 R l PlhH A 2 2 9 P R A 其中 H 曲线上任意一点高程 A h 曲线上切点 A 处的高程 R 曲线半径 l 曲线上任一点至切点 A 的里程 P 坡度 实测点与圆曲线偏差计算公式 RYYXXP nn 22 圆心圆心 此为在推进方向上左曲曲线的计算公式 在推进方向上右曲曲线的计算公式和上式 相反 圆心 R YH HY 实测点 n X Y 其中 nn YX 为实测点 n 的 X Y 坐标 圆心圆心 Y X为圆曲线的圆心坐标 R为圆曲线半径 P为 n 点与圆曲线轴线的偏离值 除了对盾构的姿态进行测量外 还要对管片测量 根据对应环的盾构姿态及测得 的管片与盾构的间隙变化 盾构采集管片左右两腰 左右管底及左右管顶的管片间隙 10 求出管片姿态 包括平面 高程偏差值 管片里程以及管片水平直径和竖直直径 并 报出报表 2 几何定向 在施工中有一项很重要的工作就是以井上井下联系三角形几何定向方法控制平面 修正盾构推进的轴线 在施工期间每个区间段依照具体情况进行若干次定向测量 一般 第一次在推进 120 米处 350 米处和距离贯通面大约 150 200 米左右分别进行定向 本 工程拟定进行三次定向测量 联系三角形定向是用三根钢丝来传递坐标和方位的 在具体实施时悬挂三根钢丝 在平面上钢丝绳与井上 井下的观测台组成两个直伸三角形 侧面示意图如下 图 3定向测量示意图 在布设时使三角形长短边之比值应至少大于 2 5 倍 而 a b 则不应大于 1 5 倍 同 时 32 O O点也不宜离仪器过近 三角形中 角应小于 2 同时 钢丝绳末端悬挂垂球 为防止钢丝绳晃动影响观测 将垂球浸在盛满油的油桶内 并且垂球不得与油桶接触 观测时井上 井下联接角及联系三角形观测要求同时进行 并且往返测边 测角要求 9 测回 归零观测 测回差 8 最大角与最小角差值 2C 差 12 正镜与倒镜差 值 归零差 6 测边要求正倒境各四次 观测平均值比较差应小于 3mm 联系三 角形边长采用鉴定过的钢尺量测 每次独立测量三次 这三个数据间比较差 3mm 并 记录井上与井下的温度 计算钢尺改正 以上测量数据分为两组 每组数据包括一个井 上方位 四个连接角 五条边长 计算时将角度与边长进行平差计算 求得井下方位与 井下控制点坐标 然后 再对另一组数据进行如上计算 求得的方位与坐标与第一组的 进行检核 以确保不出现差错 在几何定向的同时应该对于井下主要导线进行复核 在井下布置用以控制隧道的平 面偏差的测量导线 它主要分为井下主要导线和井下施工导线 井下施工导线精度较低 边长较短作为一般工作导线 井下主要导线是作为施工首级控制 用来准确指导掘进方 井 下 观 测 台 Y 井 下 隧 道 推 进 方 向 井 上 观 测 台 X 钢 丝 绳 井 上 O3 O O O O 2 1 2 3 O1 11 向的 边长较长 精度较高的导线 应与每次几何定向配合同步进行井下导线复测 重 新计算导线点 并将定向所得的方位传至隧道内 修正施工导线的偏差 观测时仪器应 采取强制对中 其测量规范采用与井上放样测量相同的规定 3 高程测量 盾构施工中高程控制通过在井下建立水准路线来控制盾构轴线的高程 井下水准分 为施工水准路线和控制水准路线 施工水准路线依施工的具体情况而定 控制水准路线 布设长度宜在 120m 左右 在隧道管片上设点 应注意不被破坏 井下水准测量采用 II 等水准测量 井上 井下水准及高程传递的复测在施工期间至少各进行二次 4 3 后期竣工测量 隧道贯通后 要移交足够数量的合格控制点 通视情况不小于 60m 须设立一个导线 点 水准点每 120m 需设立一个 根据惯例对已成隧道进行竣工测量 一般每 4 环一点 测出三维坐标报出偏值 届 时应与业主商量以确定具体事宜 5 5 测量复核 测量复核 由于测量的重要性 及特殊性 对于每日的盾构报表和管片报表都应进行检查 复核 如发现有问题应及时上报有关部门 另外 在线路线型变化的地方 尤其要注意 变化情况 对于井上和井下的测量导线要定期行换人复测 条件允许时可进行换人换仪器复 测 同时 应利用盾构测量计算软件定期对盾构报表进行复核 真正做到数据的正确 可靠 6 6 测量点的保护 测量点的保护 所有使用的测量点要安置牢稳 测量点尽量安放在不易碰到的位置 所有测量人员 都有对测量点的保护和监督职责 严禁任何人以任何理由去碰撞 踩压和破坏测量点 7 7 仪器配置 仪器配置 仪器 设备名称精度 型号数量备注 全站