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地铁盾构法施工人工导向测量研究
| 论文题名： | 地铁盾构法施工人工导向测量研究 |
| 关键词： | 地铁;盾构法施工;人工导向测量;姿态参数;前后尺法 |
| 摘要： | 随着城市建设的快速发展，基础设施密集的都市中心区对地下空间利用提出了更多、更高的要求，大深度、长距离、狭空间隧道开挖技术的开发和利用是决定现代都市可持续发展的重要因素之一。 盾构法施工中，盾构机的姿态控制和导向系统的研究一直是测量工作者关注的焦点，本文围绕地铁隧道盾构法施工导向测量进行研究，深入探讨了盾构姿态的获取原理与方法，推导了盾构偏差等姿态参数的计算公式，并分析了姿态参数获取精度。研究的主要内容如下： (1)控制测量对盾构导向测量至关重要，本文对地面控制测量、竖井联系测量和地下导线测量进行了详细的理论研究和精度分析。在竖井联系测量中采用铅垂仪与GPS联合定向的方法，并且在地铁工地现场进行了实验研究，通过对比全站仪导线复测的结果，验证了铅垂仪与GPS联合定向的成果是可靠的。 (2)研究了里程的确定和设计坐标的求解方法，将工程设计成果根据实际需要有效地扩充。文中分析了与里程计算有关的问题，如里程断链、初始里程定位。在内插管片里程之后，研究了精确确定盾构特征点里程的方法。根据里程值和曲线线型，给出曲线上点的坐标计算方法与公式。根据曲线参数方程可以得到设计轴线上的坐标，为计算盾构平面偏差、高程偏差提供设计数据。用工程实例阐述了每环里程和该里程位置的设计坐标的计算方法。 (3)编制了盾构始发阶段确定盾构姿态的程序，实现快捷准确地确定特征点在盾构局部坐标系中的位置。 (4)前后尺法是人工导向测量的传统方法，它的原理简单，容易操作，因此仍是一种被广泛使用的方法。文中详细讨论了前后尺法的测量方法和盾构姿态的计算方法及精度等。分别研究了圆曲线和缓和曲线段的直曲差，并导出了直曲差计算式。为了消除传统人工导向测量的弊端，改进传统方法，本文提出采用棱镜法代替前后尺法。棱镜法多用于自动导向系统，它通过坐标转换理论，直接建立棱镜与盾构中心的关系，更准确地获取盾构姿态。本文对棱镜法进行了研究，给出了形式简单，便于计算的公式，使其适用于人工姿态测量。 (5)分别对前后尺法、两点棱镜法和三点棱镜法进行精度分析，评定盾构中心偏差的误差值，得出结论：在相同的测量条件下，棱镜法优于前后尺法。另外，在工程实例中采用棱镜法测量盾构姿态，确定盾构中心偏差量。根据实测结果可知通过姿态测量和人工导向，盾构偏差得到了有效地控制。 |
| 作者： | 王维 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 高俊强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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