[發明專利]一種盾構機始發姿態人工測量方法

在審

• 申請號: 202011620447.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112797949A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 丁保華;李志杰;劉建華;郭奇;翟永亮;陳偉;丁信宇;張旗;李永剛;張繼永;于海賓;陳曉陽;王中偉;劉志勇;楊濤;王政;王鬧
• 申請（專利權）人: 鄭州一建集團有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C1/00;G01B11/03;E21D9/06
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本發明屬于盾構施工技術領域，具體涉及一種盾構機始發姿態人工測量方法，該方法通過布設盾構機姿態測量的控制網，然后對盾構機姿態人工進行平面測量、高程測量、滾動角測量和俯仰角測量，能夠為盾構機始發初始姿態的調試和盾構機導向系統顯示姿態的核驗提供依據，具有良好的可靠性和準確性，使區間隧道施工時盾構機按設計軸線掘進提供基礎，確保滿足設計和規范的要求，使隧道施工按設計圖紙進行高精度的施工。

技術領域

本發明屬于地鐵盾構施工技術領域，具體涉及一種盾構機始發姿態人工測量方法。

背景技術

隨著城市建設的飛速發展，我國在各大城市都開展了地鐵建設，以此來滿足人們的生活和交通需求。為了滿足盾構掘進按照設計要求貫通(規范要求小于±50cm)，必須研究每一步測量工作所帶來的誤差，包括地面控制測量，豎井聯系測量，地下導線測量，盾構機姿態定位測量等階段。

目前盾構機始發姿態測量方法主要有特征點(獨立坐標系)的計算方法，特征點計算盾構初始姿態應用的系統主要有德國VMT公司的導向系統和中鐵裝備隧道掘進導向系統和上海力信測量技術有限公司導向系統等。但是上述導向系統進行盾構機初始姿態解算時主要通過對應公司的軟件解算，由于目前盾構機對初始姿態特征點軟件解算缺少其它方式的檢核，導致盾構機初始姿態測量出現粗差，影響測量準確度。因此亟需一種能夠對特征點的方法軟件解算姿態起到復核的目的和提高盾構機始發姿態精度測量工作的測量方法。

發明內容

針對目前通過軟件解算特征點缺少其它檢核方式，導致姿態測量出現粗差影響測量準確度的缺陷和問題，本發明提供一種盾構機始發姿態人工測量方法。

本發明解決其技術問題所采用的方案是：一種盾構機始發姿態人工測量方法，其特征在于：包括布設盾構機姿態測量控制網，并對盾構機姿態進行平面測量、高程測量、滾動角測量和俯仰角測量；

所述平面測量包括以下步驟：

(1)在靠近盾首和盾尾的位置分別懸吊一根鋼絲，在懸吊鋼絲的下端設置重物作為配重塊；待懸吊鋼絲穩定后在鋼絲上貼反射片，使用全站儀測量反射片的中心坐標。

(2)把懸吊鋼絲反射片上的盾首和盾尾的平面坐標用CAD軟件通過展點的方式展到帶有隧道設計軸線(DTA)的平面圖紙上，并把盾首和盾尾的展點連成一條線段。

(3)將該線段在盾首和盾尾的位置分別平移盾首和盾尾的半徑距離。

(4)線段平移后，分別將線段盾首和盾尾的兩個端點向設計隧道掘進軸線作垂線，量取垂線的距離得到盾構機實際位置和隧道設計軸線之間的差值即為盾構機盾前和盾尾的平面偏差值。

所述俯仰角測量包括以下步驟：

(1)利用水準儀分別測量出盾尾的頂部高程H₁和盾首的頂部高程H₂；

(2)計算盾尾中心高程H_C和盾首中心高程H_D，

H_C＝H₁-R₁，H_D＝H₂-R₂

式中：R₁為盾尾半徑，R₂為盾首半徑。

(3)計算盾首中心高程和盾尾中心高程的高差△H_C～D＝H_D-H_C；

(4)量取盾首和盾尾的直線距離S_C～D；

(5)計算盾構機的俯仰角P_C～D，P_C～D＝△H_C～D/S_C～D；