城市轨道交通工程测量关键技术T

城市轨道交通工程测量

关键技术

秦长利

北京城建勘测设计研究院有限责任公司

目录

1.城市轨道交通工程测量特点

2.城市轨道交通工程测量主要内容

3.城市轨道交通工程测量关键技术

4.城市轨道交通工程测量技术的发展

5.第三方测量

6.测量技术管理1.城市轨道交通工程测量特点

1.1城市轨道交通的特点

1.2城市轨道交通建设对测量的要求

1.3城市轨道交通工程测量的特点1.1.1城市轨道交通概念

城市轨道交通:是采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统,包括地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统。它包括地下、地面和高架三种结构方式的轨道工程体系。地铁和轻轨的区别：根据运量划分，地铁高峰小时客流量>3000人次，轻轨高峰小时客流量1000—3000人次。1.1.2城市轨道交通特点★由于其在建筑物稠密、地下管网设施繁多的城市环境中建设，且多为隧道、桥梁和深基础工程，由于环境限制工程调整范围小，加之为节约工程造价予留的工程结构限界裕量小等原因，造成结构施工、铺轨、设备安装等工作需要高精度施工测量技术配合与保障，需要高精度监控量测等技术手段进行实时安全监测。★工程交付后的运营期间出于线路维护和改造的要求，沿线新建工程项目影响，以及不良地质条件地区的需要和结构变形未稳定必须延续进行的测量和监测等工作，仍需长期进行高精度测量工作。★与大铁路比较，地铁建设在城市环境作业，社会活动对其影响大，政府和公众关注程度，建设和运营期间工程与环境安全等级高。1.1城市轨道交通工程测量的特点1.3城市轨道交通工程测量的特点★测量精度要求高城市轨道交通为线形工程，为确保线路圆顺，施工中各环节工艺间施工容许偏差要求严，相邻点相对精度要求高。例如城市轨道交通工程测量规范要求卫星定位控制网相邻点的相对点位中误差小于±10mm，精密导线相邻点的相对点位中误差小于­±8mm，铺轨精度要求小于2mm；为保证工程和施工环境安全而进行的安全监测变形点的高程中误差精度小于±1mm，变形中误差精度小于±6mm等。★测量作业环境差测量作业干扰大，作业时间受限制，地下和夜间夜间测量多，作业环境条件差等因素增加了施工测量难度和困难，★测量工作内容多在城市轨道交通工程测量包括新建、旧线改造及运营期间所有工作。1.2城市轨道交通对测量的要求满足设计、建设、运营和科研对基础测绘资料的需要和测量工作的配合。★满足设计对测绘资料的需求；★满足建设期间对测量三维空间定位、安全施工变形监测要求；★满足运营期间为结构和线路维护、安全运营需要进行的测量工作。2城市轨道交通工程测量的主要内容

2.1设计阶段

2.2施工阶段

★工程准备阶段的测量工作（征地、拆迁、红线、场地平整、临时建筑设施等测量）

★结构施工测量

★铺轨和设备安装测量

★变形监测

★竣工后的测量工作（包括竣工测量、地籍测量和房产测量）

2.3运营阶段

运营维护测量、结构和线路以及其环境安全监测

3.城市轨道交通工程测量关键技术

3.1测量质量要求

3.2结构施工测量

3.3铺轨和设备安装测量

3.4变形监测

3.5第三方测量和监测

3.6信息管理系统建设3.1主要测量工作质量要求3.1.1结构施工

在任何贯通面上，测量贯通中误差，横向不超过±50mm，竖向不超过±25mm。隧道衬砌不侵入建筑限界，设备不侵入设备限界。3.1.2轨道铺轨允许偏差3.1.3变形监测根据监测对象允许变形要求，敏感反映监测对象变形状况的观测精度和成果精度。垂直沉降观测点精度最高达到±0.3mm，水平位移最高达到±1.5mm。轨道中心线轨道方向轨顶水平及高程轨距±2mm（距基标）±1mm（10m弦）±1mm+2～-1mm3.2结构施工测量3.2.1地面控制测量

★内容：首级GPS控制网、精密导线网和精密水准测量.(全市轨道交通控制网、线路轨道交通控制网、精密导线网和精密水准测量.）

★特点：满足施工需求，相邻点精度要求高，观测条件差等。3.2.2竖井联系测量★平面联系测量方法陀螺经纬仪定向、联系三角形定向、多点后方交会直接导线传递测量、两井定向(通过竖井或钻孔)等；★高程联系测量方法悬吊钢丝、悬吊钢尺等.陀螺仪仪+铅垂仪仪联合合定向向示意意图陀螺经经纬仪仪定向向★平面面联系系测量量方法法联系三三角形形定向向一井定定向示示意图图★高程联系测测量示意图图检定钢钢尺3.2.3地下隧隧道掘掘进施施工测测量暗挖法法（喷喷锚暗暗挖法法)盾构掘掘进法法明挖法法(包括盖盖挖逆逆筑法法)★施工工方法法简介介包括地地面路路基、、高架架线路路、深深基础础、隧隧道结结构等等施工工方法法★控制测测量方方法采用精精密导导线测测量和和水准准测量量进行行控制制测量量。测测量量特点点：①地下控控制测测量的的程序序不同同;②②地下控控制点点间距距短；；③观测条条件差差（消消除旁旁折光光和大大气折折光影影响））；④超长隧隧道提提高观观测精精度(设计导导线网网、加加测陀陀螺边边或中中途通通过钻钻孔投投点等等)。⑤精密导线形形式★隧道掘进测测量暗挖法（喷喷锚暗挖法法):给出中线和和腰线指导导隧道掘进进。盾构施工测测量:盾构始发或接收收井测量（（盾构基座座、反力架架、预留洞洞门钢圈））；测量盾盾构机姿态态(横向偏差、、竖向偏差差、俯仰角角、方位角角、滚转角角和切口里里程）和管管片姿态（（衬砌环中中心、底部部高程、水水平直径、、垂直直径径、和前端端里程）3.2.4贯通测量量★结构贯通通相向施工工的隧道道贯通面面、单向向施工隧道的贯贯通面、、高架结结构和地地面路基基贯通面；★线路贯通通★相邻施工工标段贯贯通★贯通误差差测量（（了解和和评价贯贯通精度度）3.2.5贯通后中中线调整整及断面面测量★断面测测量①断面测测量的目目的根据重新建立立的测量量基准测定结构构限界是是否满足足要求；；②断面测测量的部部位按设计要要求确定定(见示意图图)。设计线路中线点改正方向中线实测线路点★线路中中线调整整①线路中中线调整整的目的的在隧道贯贯通后进进行中线线（控制制点）调调整测量量，重新建立统统一的测测量基准准；②线路中中线调整整的方法法（归化化法）。。断面测量量示意图图直线段每每隔6m，曲线段段每隔5m。不同形状状轨道断断面图测量点位位L5L1L2L4D1D2L3断面测量方方法全站仪、断断面测量仪仪、激光扫扫描仪等3.3铺轨和设备备安装测量量3.3.1铺轨测量控制测量方方法：铺轨轨基标测量量、CPⅢ铺轨测量①铺轨基标测测量铺轨基标种种类控制基标测测量、加密密基标测量量、道岔基基标。铺轨基标测测量采用的的基准铺轨基标测测量要求控制基标设设置:允许偏差方方向6″,高程±2mm,直线段距离离1/5000,曲线段距离离1/10000。加密基标设设置:允许偏差方方向±1mm,高程±2mm,直线段距离离±5mm,曲线段距离离±3mm。铺轨基标测测量方法控制基标---归化法加密基标铺轨---加密基标和和轨道尺②CPⅢ铺轨测量基基本要求求：上一级控制制测量的基基线边方位位角中误差差不应小于于3〞，最弱边边相对中误误差应不小小于1/30000，高程控制制测量精度度不低于本本规范规定定的二等水水准精度。。CPⅢ铺轨控制网网测量测量标志：：强制对中中标志铺轨基标测测量采用的的基准精密测量方方法：自由由设站多点点后方交会会和使用轨轨道几何状状态检测仪仪进行。3.3.2设备安装测测量设备安装测测量指对接接触轨、接接触网、隔隔断门、行行车信号标标志、线路路标志、车车站装饰及及屏蔽门等等相关设备备按设计要要求进行准准确安装就就位，防止止侵入设备备限界而进进行的测量量工作。★控制基标为为测量依据据★放线和检检核接触轨（三三轨）竣工工测量图1.木板护框；；2.三轨；3.承台；4.左轨123接触网竣工工测量图1.顶板；2.授电线；3.轨面隔断门4.轨道交通工工程测量技技术发展4.1依托相关测测量技术发发展而发展展4.2建立城市轨轨道交通全全面控制网网的必要性性满足各个行行政主管部部门需要；；提供持续续长久的测测绘基准，，满足全生生命周期需需要；全面面网与各条条线网的关关系以及投投影面、坐坐标换带的的处理等。。4.3铺轨轨测测量量发发展展完善善已已有有铺铺轨轨基基标标测测量量方方法法;高铁铁铺铺轨轨测测量量技技术术取取决决于于轨轨道道设设计计和和施施工工的的要要求求；；取取决决于于轨轨道道铺铺设设工工艺艺的的改改革革和和创创新新；；取取决决于于测测量量的的投投入入。。4.4远程程自自动动化化监监测测技技术术发发展展关键键是是运运营营期期间间监监测测技技术术系系统统的的完完善善和和发发展展。。4.5测量量管管理理技技术术完完善善完善善建建设设信信息息化化施施工工管管理理、、运运营营维维护护管管理理。。5加强强GIS信息息系系统统建建设设▼为建建设设服服务务的的质质量量、、进进度度、、安安全全、、财财务务管管理理系系统统等等。。▼为运运营营维维护护服服务务日日常常结结构构、、轨轨道道、、设设备备、、信信号号、、管管线线、、市市政政设设施施维维护护以以及及应应急急抢抢险险等等。。▼为乘乘客客服服务务轨轨道道交交通通查查询询、、站站点点信信息息查查询询、、购购物物或或办办事事指指南南等等。。6第三方测测量和监监测6.1目的加强测量量质量管管理、对对建设工工程和建建设环境境安全进进行控制制。6.2内容覆覆盖影响响测量质质量和建建设工程程和建设设环境安安全的关关键工艺艺过程。。6.3方法高于或不不低于原原测量仪仪器、设设备和观观测精度度，不同同的测量量路线和和方法，，测量成成果精度度高于原原成果。。7.测量和监监测技术术管理组织、人人员、设设备、技技术和质质量管理理等。未来我国国大约有有229个城市有有发展轨轨道交通通的潜力力，2050年规划的的线路将将增加到到289条，总里里程数达达到11700公里。目目前制定定规划的的36个城市中中已有31个城市的的轨道交交通规