[发明专利]地铁盾构隧道成型洞门测量方法

说明书

技术领域

本发明属于地铁盾构隧道施工技术领域，尤其是涉及一种地铁盾构隧道成型洞门测量方法。

背景技术

地铁盾构隧道的洞门外径一般为6.7m，在盾构始发时，为保证盾构机准确定位顺利始发，且在盾构贯通时，为确保盾构隧道精确贯通，都需要对已经做好的成型地铁盾构隧道洞门进行实际位置测量。由于地铁盾构隧道成型洞门较高，人不容易够到，常规的测量方法为支距法，测量过程如下:

第一步、如图1所示，按照每50cm布设一个高程断面的方法，在待测量地铁盾构隧道的待测量洞门1两侧放样出高程位置标记，其中点A和点B分别为洞门1的顶点和底点；

第二步、使用全站仪或者搭设脚手架，并采用钢卷尺测量每个高程断面处的支距L，该支距L为实测支距；

第三步、将实测支距与设计支距进行比较，推算出成型洞门大概的平面位置偏差；

第四步、使用水准仪配合塔尺，直接测量洞门的顶点和底点的高程，推算成型洞门大概的高程位置偏差。

实际使用时，上述支距法测量方法存在以下缺陷和不足：

第一、测量过程中需要使用全站仪、水准仪和钢尺，并且需要搭设辅助测量的脚手架，费事、费人、费力且费时，劳动强度高且安全性较低；

第二、只能大概推算出成型洞门的平面偏差情况，不能准确计算得到成型洞门的实际圆心坐标、真圆度情况、主要点位的径向偏差值等主要参数，对于盾构隧道进出洞测量控制，尤其是注浆壳外置的盾构始发，测量精度不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地铁盾构隧道成型洞门测量方法，其步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能解决现有隧道成型洞门测量方法存在的劳动强度较高、只能大概推算出成型洞门的平面偏差情况、使用效果较差等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地铁盾构隧道成型洞门测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、外业数据采集，过程如下：

步骤101、测点选择：在待测量洞门的内边缘上选择M个测点，并沿顺时针方向或逆时针方向对M个测点进行编号；M为正整数且M≥10；

所述待测量洞门为所施工地铁盾构隧道的端墙式洞门，所述待测量洞门的一侧为地铁盾构隧道且其另一侧为地下构筑物，且待测量洞门位于所述地铁盾构隧道与所述地下构筑物之间的分界处；所述待测量洞门的横断面为圆形；

步骤102、测点位置测量：对步骤101中M个所述测点的三维坐标分别进行测量，并对测量结果进行同步记录；

步骤二、内业数据处理，过程如下：

步骤201、各测点与设计线路中心线之间距离计算及差值比较：根据步骤102中测量得出的各测点的三维坐标，并结合预先设计的设计线路中心线l_设，分别计算出各测点与设计线路中心线l_设之间的距离D_i；再将计算得出的D_i与R进行差值比较，计算得出各测点所处位置处实际洞门半径与设计洞门半径之间的差值ΔD_i，其中ΔD_i＝D_i-R，R为待测量洞门的设计半径；其中，i为正整数且i＝1、2、…、M；D_i为M个所述测点中第i个测点与所述设计线路中心线之间的距离，且D_i为第i个测点所处位置处的实际洞门半径；ΔD_i为第i个测点所处位置处实际洞门半径与设计洞门半径之间的差值；

步骤202、端墙偏移量及平整度计算：根据步骤102中测量得出的各测点的三维坐标，并结合设计线路中心线l_设，分别计算出各测点所处位置处与设计分界里程断面之间沿线路方向的距离d_i；之后，根据公式计算得出平均值d；然后，根据公式计算得出待测量洞门的实际端墙的墙面平整度m1；其中，d_i为点C_i到点O_设之间的距离，O_设为预先设计的待测量洞门的中心点，点C_i为垂线l_i与设计线路中心线l_设的垂足，垂线l_i为过第i个测点且与设计线路中心线l_设垂直的直线；所述设计分界里程断面为预先设计的所述地铁盾构隧道与地下构筑物之间分界处的横断面；d为待测量洞门的实际端墙的偏移量；