地铁竖井联系测量技术研究

针对地铁竖井联系测量精度不高的问题,提出在地铁竖井联系测量中采用悬镜照准标志并结合后方交会法。从理论和实测两方面,对竖井联系测量的原有方法(双井定向联系测量)与悬镜法结合后方交会的新方法进行了对比分析。结果表明,钢丝加可旋转棱镜的悬镜法进行竖井联系测量,不仅操作上更加简单,且点位精度比常规导线法点位精度提高近3倍,使联系测量点位精度大大提高;地上联系测量采用后方交会,每个投点保证被观测3次,大大提高联系测量的投点精度,保证了每个投点的点位中误差小于1 mm;减小了对施工进程的干扰,有力保证了各施工环节有序开展。     

港珠澳大桥沉管隧道贯通测量方法

为了满足港珠澳大桥沉管隧道贯通测量的精度要求,管节在预制场制造完成后,标定其测量数据及坐标系转换参数,并计算管节沉放后的贯通特征点坐标。洞外定向边按照公路二等GPS观测,洞内导线网采用双车道双导线法,高程采用水准法引测至洞内贯通控制点。在贯通控制点设站,测量已沉管节贯通点GL1、GL8,以及管节首尾端姿态点L1、R1、L2、R2的三维坐标,并与贯通特征点标定成果进行比对。研究表明,估算洞内、洞外控制测量总横向贯通中误差为26. 4 mm,实测E24管节首端轴线偏北41. 7 mm(满足轴线偏差±100 mm要求),管节轴线、高程、坡度及姿态满足沉管隧道贯通测量精度要求。     

垂准仪瞄直法在地铁竖井定向中的应用

竖井定向通过建立井上、井下的几何关系,将地面控制点的坐标和方位角传至井下。结合参与贵阳地铁项目的生产实际,采用垂准仪瞄直法进行竖井定向测量,并与常规联系测量方法进行对比分析,为地铁隧道联系测量的作业方法提供参考经验。     

基于坐标协因数阵的GPS网隧道横向贯通中误差严密计算方法研究

针对GPS网隧道横向贯通误差近似计算方法在理论上的不足,本文根据GPS控制网平差和坐标协因数阵计算隧道横向贯通误差的原理,运用坐标转换方法和协因数传播定律,探讨隧道GPS网验后单位权中误差的计算方法和GPS网点在WGS84坐标系下的空间直角坐标协因数阵转换为隧道独立坐标系下的平面直角坐标协因数阵的方法,推导用于严密计算横向贯通误差的坐标协因数阵公式,实现隧道GPS网洞外横向贯通误差的严密计算,并据此对北天山隧道GPS网的横向贯通误差进行严密计算.     

基于空间自由设站连续传递法的地铁隧道控制测量新方法

针对目前地铁隧道地下导线网布设形式易受旁折光影响、控制点使用困难和横向贯通误差大等问题,提出一种基于空间自由设站连续传递法的地铁隧道控制测量新方法,将稳健抗差估计理论和方差分量估计理论综合用于设站点三维坐标复合迭代高精度定权,结合IGGIII权函数推导地铁隧道Helmert空间自由设站间接平差数学模型及其线性化误差方程的严密公式。地面1︰1模拟试验表明:所提方法的数学模型可以合理确定三类观测值的权比,同时能够抵抗导线点受施工环境影响所含的数据粗差对解算结果的影响;与全导线网、交叉导线网、棱形导线网对比,新方法横向贯通精度高、网形强度强,是一种更为有效实用的地铁隧道洞内控制测量方法,已在西安地铁6号线丈八四路站至丈八一路站区间隧道工程中推广应用。     

陀螺全站仪在复杂山区特长隧道定向中的应用研究

为解决复杂艰难山区特长隧道陀螺定向测量作业时仪器搬运难度大、劳动强度高等难题,对传统陀螺定向作业和计算方法进行优化。外业采用自由设站法,在待测边一定范围内任意位置设站,分别对两个控制点进行陀螺定向测量和边角测量;内业中,计算陀螺方位角和坐标方位角并进行精度评定,依据地下陀螺边和导线边方位中误差取权,并将加权平均值融入导线网进行联合平差。研究表明,该方法消除了仪器对中误差对定向精度的影响,简化外业操作并有效降低劳动强度和搬站难度,具有设站位置灵活、外业操作简洁、检核条件多、内业计算简单等优点。研究结果表明,案例中自由设站法定向成果用于隧道贯通测量,横向贯通误差8.2 mm,优于同等条件下传统作业法横向贯通误差(14.3 mm),证明自由设站法定向方位准确、精度较好。     

浏阳河隧道3~#竖井陀螺定向联系测量技术

研究目的:武广客运专线浏阳河隧道3#竖井深约51.03 m,承担约1.5 km的施工任务,要实现两端分别与斜井和出口贯通,测量精度要求高,且井口小,采用一井定向、两井定向联系测量等方法精度低且施作困难。为确保武广客运专线顺利贯通,根据所处的地理环境和井身结构特点,应研究确定竖井联系测量方案,在保证精度的前提下,确保施工的顺利进行。研究结论:经研究比选,决定采用铅锤仪和陀螺经纬仪联合定向法进行测量。阐述了该方法的测量原理和实施步骤,陀螺定向测量次数不应少于3次,在进行陀螺定向测量之前必须对地面控制网进行闭合测量,同时需在地面选择一已知边,使用陀螺仪测量其陀螺方位角,与其反算方位角进行比较,并检验测量精度。通过贯通后测量结果验证,测量精度满足客运专线长大断面隧道施工要求。     

城市地铁施工测量控制因素及精度分析

地面控制测量、竖井联系测量及地下控制测量是影响城市地铁暗挖区间贯通误差的三大测量控制要点,以沈阳地铁一号线暗挖区间施工控制测量及贯通测量的数据为实例,根据误差合理配赋的原则,对三个环节的控制测量方法及注意点进行了优化分析.     

陀螺经纬仪和垂准仪在深竖井中的联系测量系统及应用

以乌鞘岭隧道芨芨沟通风竖井测量为例,介绍由陀螺经纬仪和垂准仪组成的联系测量系统的工作原理和基本操作:垂准仪投点,陀螺经纬仪定向,配合全站进行高程传递。     

南梁-太行山隧道GPS同名基线复测技术与精度分析

研究目的：隧道洞外精密控制测量是隧道工程中非常重要的工作，为保证施工安全必须进行定期复测。本文结合实例对复测工作的实施及数据处理过程中复测基线与原测基线的对比问题等进行探讨。 研究方法：以南梁-太行山隧道洞外精密控制测量复测为例，通过比较分析同名基线的距离和方位角，考察两次结果对隧道贯通误差的影响。 研究结果：同名基线距离较差最大为4．3mm，方位角较差最大为-2．36″，测量误差对隧道横向贯通误差的影响最大为33．1mm，由此可判断测量成果采用原测成果。 研究结论：在隧道洞外精密控制测量的复测中，对组成的同名基线进行距离和方位角对比，可以很快验证复测成果是否符合施工精度要求；同名基线的验证方法可以有效地反映观测误差对隧道横向贯通误差的影响；工程实践证实，同名基线对比分析可避免过于繁琐的内业工作，及时确保施工安全和进度。     

悬镜法地铁竖井联系测量技术的研究

重点研究地铁隧道控制测量中的竖井联系测量,通过在地铁竖井联系测量中首次采用悬镜法并结合后方交会法的实施,从理论分析并结合工程实践,得到精度更高的联系测量点位精度。进而研究寻找出一套操作简单、高精度、切实可行的地铁竖井联系测量的方法,并可为类似工程提供借鉴。     

高精度陀螺全站仪在长大铁路隧道CPⅡ平面控制网分段建网测量中的应用

为了确保隧道贯通前CPⅡ分段建网的精度,保障隧道的顺利施工,以格库铁路阿尔金山隧道为工程背景,采用高精度陀螺全站仪对洞内CPⅡ平面控制网加测多条陀螺边,并提出了陀螺定向精度观测精度内检核、多条陀螺边定向复核的方法,对陀螺定向边位置的选择、陀螺方位角观测中误差、陀螺方位角观测值的应用区间进行探讨。应用高精度陀螺定向成果对比分析洞内CPⅡ分段控制网成果,从理论上探讨了加测陀螺边对CPⅡ控制网贯通预计精度的影响,解决了隧道贯通前CPⅡ平面控制网精度无法验证的问题,确保了CPⅡ分段建网的精度,总结出一套高精度陀螺全站仪在长大铁路隧道CPⅡ平面控制网分段建网测量中的应用方法,其中包括陀螺定向边间距约2 km、陀螺定向边采用对向观测、每测站数不小于4测回且观测方向平均测角中误差应小于仪器精度(3.6″)、依据陀螺观测计算方位角与导线推算方位角较差值并将成果应用划为三个应用区间、依据陀螺定向观测精度变换权重降低贯通预计值、优化约束平差计算方案等。     

地铁盾构长大隧道测量施工技术研究

结合广州市轨道交通22号线工程,针对2 km以上长距离隧道工程施工需要高精度控制测量技术配合的重难点,对控制测量技术进行分析和论证,创新提出打孔定向测量施工控制技术、陀螺仪定向测量施工技术、地表深层监测施工技术,并对其施工流程进行详细分析探讨。工程实践证明,通过三项地铁盾构隧道测量施工技术的应用,不但提高了施工功效,而且提高了隧道测量精度,减小了贯通误差,确保了盾构隧道得以安全顺利贯通。     

超大直径盾构出井吊装对工作井影响研究

以济南黄河隧道南岸接收工作井盾构机出井吊装为工程背景,借助有限元分析软件,重点分析东线隧道贯通及吊装施工对黄河隧道南岸工作井的变形及受力影响。结果表明:(1)东线隧道贯通时,地连墙最大水平位移为-1.13 mm,主体结构最大水平位移为-0.92 mm;吊装施工时,地连墙最大水平位移为-1.06 mm,主体结构最大水平位移为-0.86 mm,受吊装荷载的影响,地连墙顶部出现向坑外的位移。(2)东线隧道贯通、吊装施工时环框梁的最大弯矩值为16325 kN·m,出现在第二道环框梁中部位置;受履带吊吊装施工超载影响,主体结构最大弯矩值为3915 kN·m,出现在东墙(竖向)支座处。(3)受隧道开洞及施工超载影响,主体结构最大弯矩值为2837 kN·m,出现在北墙支座处;受结构埋深影响,环框梁最大弯矩值为9634 kN·m,出现在第三道环框梁端部位置。盾构出井吊装方案可行,施工过程对工作井影响较小,能保证工作井安全;此外,在满足吊装要求的同时,履带吊应尽量远离接收井,以减小对主体结构的影响。     

引水隧洞突涌段变形特征及控制关键技术研究

深埋引水隧洞突泥突水洞段注浆固结圈与初期支护结构作为协同承载结构,其荷载分担与变形控制对结构和施工安全有重要作用。为研究深埋引水隧洞突涌洞段围岩与支护体系稳定性,以滇中引水狮子山隧洞为工程依托,通过现场对围岩-支护监控量测与第二层型钢拱架受力监测,结合施工工况动态分析围岩-支护体系受力与变形,研究总结突涌段施工变形控制关键技术。研究结论:(1)深埋隧洞突涌洞段拱顶累计沉降17.4 mm,达预留值的17%左右;拱肩、拱腰累计收敛106.6 mm、98.1 mm,达预留值100%左右。(2)突涌洞段理论预测极限位移150 mm;现场监测评价设定阈值uo=100 mm,当达到2/3时,应采取加强措施。(3)最佳开挖方法为微台阶法。各级台阶长度控制在3 m左右,按“快挖、快支、快封闭”原则组织施工。(4)超前预支护管棚结构起到提高固结体刚度作用,较固结体提高约13倍。(5)双层支护结构强度、刚度增加,承载能力明显提高,施工安全性也得以提高。     

对乌鞘岭特长隧道斜井施工的思考

研究目的长大隧道采用增设辅助坑道、长隧短打的施工方法来缩短工期。本文以乌鞘岭特长隧道为例,阐述了斜井辅助坑道施工在长大隧道中的作用。重点说明了斜井辅助坑道的选型及不同斜井运输类型存在的问题,旨在为以后长大隧道采取斜井施工时提供一点经验。研究方法本文将乌鞘岭特长隧道的10#、11#两种不同形式的典型斜井施工方法作比较,将两者在实际施工中的应用和实际效果做类比,研究它们在特长隧道施工中的作用和利弊。研究结果通过10#、11#斜井实际的施工效果,可知两斜井在开设多个工作面辅助正洞施工方面优势相当,但10#无轨运输斜井综合利用指标略高于11#有轨运输斜井模式。研究结论长大隧道采用辅助坑道开设多个工作面,采取“长隧短打”的方法时,斜井是一种很好的辅助施工措施。但在确定斜井类型方案方面,则要综合全面考虑,解决好隧道施工“出碴、进料”两方面的问题。     

特长隧道洞外GPS平面控制测量数据处理模式与方法研究

隧道洞外GPS控制网作为洞内控制测量和后续施工放样的起算基准,其数据处理模式与方法在确保隧道工程质量上至关重要。针对特长隧道洞外GPS平面控制测量数据处理环节所存在的一些问题,对特长隧道洞外GPS平面控制测量数据处理模式与方法进行研究,在此基础上对基线解算软件选择、基线解算和网平差处置策略、投影变形控制方法、一点一方向建立隧道坐标系、横向贯通误差计算以及框架基准统一与转换等方面提出一些原则和方法,总结归纳并形成一套完整的长大隧道洞外GPS平面控制测量数据处理体系,不仅提高了基线解算与网平差的可靠性和精度,也解决了隧道洞外GPS控制网框架基准的统一问题,该研究可为类似大型线状工程的GPS控制测量数据处理提供借鉴。     

台风区钢管格构支架稳定性和优化设计分析

以台风区的平潭海峡大练岛特大桥新建工程中现浇公路桥的钢管格构支架体系为研究背景,对钢管格构支架稳定性进行分析,通过Midas Civil软件建立钢管格构支架体系空间有限元模型,从不同的肢数、节段长度、高度等参数进行分析,并对四肢格构支架进行均匀流风场作用下的风洞试验。计算结果表明:当钢管结构的壁厚与直径比δ/d一定时,支架结构的临界屈曲荷载系数随着钢管直径的增大而增大,整体呈指数上升趋势;六肢与四肢钢管格构支架临界荷载系数相差不大,四肢钢管格构支架是最经济支架结构;当支架总高度小于70 m时,钢管格构支架结构基本能满足结构稳定性要求;支架钢管立柱横向间距在5~7 m时,其稳定性呈现较快的上升趋势,横向间距为7 m左右时,支架稳定性最好。风洞试验结果能反映四肢格构支架的实际受力特性,并指导四肢格构支架现场实际施工。该分析可为类似钢管格构施工支架的设计提供参考。     

某地铁盾构区间块石处理方法

武汉市轨道交通机场线工程土建工程盾构区间块石密集,对盾构施工有较大影响,为确保隧道施工顺利开展,采用以弹性波CT检测为主,地质钻探为辅进行块石探测。对于小直径(1.5 m以下)块石优先采取旋挖钻对块石冲击破碎进行预处理,大直径块石采用冲击钻孔破碎、开挖竖井方式将块石掏取出来,若冲击破碎无法达到预期效果,则采用深孔爆破等方法处理,块石地面预处理过程中如有未发现的块石,采用盾构机破岩直接通过;根据详勘及补勘结果,采用复合式土压平衡盾构机进行掘进,选用国产刀具,刀盘装配全盘滚刀用于破碎块石,考虑到刀盘开口率及其地层因素,滚刀间距控制在100 mm,严格控制盾构机在块石地段掘进时的盾构参数。实践表明,该方法取得了较好的施工效果,具有一定的指导与借鉴意义。