长区间地铁盾构隧道平面贯通误差的控制与实施.pdf
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1、166http:/电 力 勘 测 设 计增刊1DOI:10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2023.S1.029长区间地铁盾构隧道平面贯通误差的控制与实施韩 昀,王新安,刘 欣(湖北省电力勘测设计院有限公司,湖北武汉430040)摘要:长区间地铁盾构隧道贯通是地铁施工的关键点与难点,根据工程实际列出几种常见地下控制网布设方法,研究贯通误差的估值,分析贯通误差的要点,提出一种地下控制网布设与测量的方法。以武汉某地铁隧道为例,证明该方法灵活适用,可有效提高作业效率和测量精度,能够适用于较长区间地铁隧道平面控制测量,并对长区间地铁盾构隧道平面控制测量提出一些建议。关键词:
2、盾构隧道;贯通误差;测角中误差;地下控制网中图分类号:P2 文献标志码:A 文章编号:1671-9913(2023)增刊1-166-06Control and Implementation of Plane Through Error of Long Section Metro Shield TunnelHAN Yun,WANG Xinan,LIU Xin(Hubei Electric Survey and Design Institute Co.,Ltd.,Wuhan 430040,China)Abstract:The cut-through of shield tunnel in long
3、 section is the key point and difficulty of subway construction.This paper lists several common underground control network layout methods according to the actual situation of the project,studies the estimation of the cut-through error,analyzes the key points of controlling the cut-through error,and
4、 puts forward a method of underground control network layout and measurement.Taking a subway tunnel in Wuhan as an example,it is proved that this method is flexible and applicable,can effectively improve the operation efficiency and measurement accuracy,and can be applied to the plane control survey
5、 of the long section subway tunnel.Some suggestions are also put forward for the plane control survey of the long section subway shield tunnel.Keywords:shield tunnel;through error;mean square error of angle measurement;underground control network*收稿日期:2023-02-28 第一作者简介:韩昀(1983),男,硕士,高级工程师,主要从事工程测量等工
6、作。-0引言盾构隧道贯通误差包括纵、横向贯通误差和高程贯通误差,其中纵向贯通误差主要影响贯通面里程不影响工程质量,高程贯通误差采用高精度水准仪测量较容易满足规范要求。因此,盾构隧道贯通的质量关键在于满足横向贯通误差,而横向贯通误差主要来源于地上控制网测量误差、坚井联系测量误差和地下控制网测量误差1-2。按照 GB/T 503082017城市轨道交通工程测量规范的要求,地下隧道横向贯通测量中误差不应超过 50 mm,贯通测量限差应小于 100 mm3。根据误差理论和轨道交通贯通测量经验,采用不等精度分配方法将横向贯通误差配赋到轨道交通平面测量的主要环节。地面167长区间地铁盾构隧道平面贯通误差的
7、控制与实施http:/ 工程勘测 增刊1 控制测量中误差应在 25 mm 之内,联系测量中误差应在 20 mm 以内,地下控制测量中误差应在 30 mm 以内。地面控制网按二等卫星定位控制网和三等精密导线网测设,竖井联系测量采用两井定向并适当增加始发边长度,均较容易满足上述测量精度。而地下控制网观测条件差、交叉作业多、外部干扰大,影响测量精度。因此,如何提高地下控制网精度,确保地铁隧道顺利贯通,是地铁施工测量的关键。本文以武汉轨道交通 7号线巨龙大道站汤云海站盾构区间为例,讨论地铁盾构隧道贯通测量的实施。1常见地下控制网布设方法在地铁隧道贯通之前,随着盾构逐步向前掘进,地下平面控制测量一般采用
8、导线测量的方法传递坐标,指导盾构施工。地下平面控制网常见的布设方法有支导线、闭合导线、交叉双导线、全导线网等形式4-5。根据地铁隧道长短、施工工况等不同情况,同时兼顾测量作业效率与精度,实际过程中导线布设主要采用支导线、闭合导线和分段闭合导线 3 种形式。1.1 支导线采用支导线进行地下平面控制具有布设方案简单灵活、工作强度和工作量较少的优点,如图 1 所示。但支导线缺乏约束条件和多余观测,无法对工作出现的错误进行检核。而且随着支导线的延伸,导线端点测量误差迅速累积并增大,不利于隧道的正确贯通。支导线法通常用于长度小于 500 m 且设站次数较少的隧道,在隧道贯通前还需要多次测量复核。?DX5
9、DX6DX4DX3DX1DX2KZ2KZ1图1支导线布设图1.2 闭合导线闭合导线由一条已知边,测量导线边长和水平夹角后又附和到该已知边的测量方法,如图 2 所示。实际操作中通常将一条导线布设于管片底部,一条导线采用强制对中托盘布设于管片侧壁。闭合导线图形强度和检核条件比支导线多,对于长度小于 1 km 的隧道,是比较适合的布网方式。?DX5DX6DX4DX3DX1DX2KZ2KZ1图2闭合导线布设图1.3 分段闭合导线分段闭合导线是结合支导线和闭合导线的一种作业方法,如图 3 所示。首先采用支导线往前推算坐标,待导线前进一段距离后,改为闭合导线测量方法,将平差计算出最远端的 2 个点作为已知
10、点后,再用支导线往前布设,如此循环。由于闭合导线的最弱点位于隧道掘进的最前方,最弱点被作为了下一段导线的已知边,所以分段闭合导线也仅适用于长度小于1 km 且分段数不大于 3 段的隧道。这种方法在盾构掘进的过程使用较多,可根据隧道的曲线半径、长度在施工前合理策划分段,在划分的区段内采用支导线往前推进,减少外业工作量,提高作业效率。168http:/电 力 勘 测 设 计增刊1?DX5DX6DX4DX3DX1DX2KZ2KZ1图3分段闭合导线布设图等布网方式。但由于地铁盾构隧道直径较小、曲线弧度大、通视条件差、交叉作业多导致观测时长有限、观测工作量大等原因,实际作业过程中不予采用。1.4 其他导
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