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2 中线投影方法

2.1 经纬仪投点法

当顶管坑深度较小时，可以用经纬仪直接把地面上的中线方向投影到顶管坑内，实现中线投影。

如图2所示，

在中线点A上安置经纬仪，盘左后视另一中线点B，锁紧水平制动钮，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C1；

盘右后视B点，纵转望远镜在顶管坑内标定一点C2。

若两点不重合，取两点连线中点作为投影点C，此点用于安置激光经纬仪。

B点安置经纬仪，后视A点，在顶管坑壁投影一点D，用于激光经纬仪后视定向。

图2 经纬议直接投点示意图

2.2 挂垂线投点法

当顶管坑深度较大时，通过在管道设计中线所在的铅垂面内悬挂垂线，然后在顶管坑内2台经纬仪把垂线点投影到坑底，完成中线投影。

在顶管坑上搭建支架，悬挂细钢丝A及B，用经纬仪调整钢丝位置，使其位于管道设计中线上，钢丝下端挂重锤（必要时，重锤浸在油中，以加速及保持垂线稳定）。

在顶管坑内安置2台经纬仪，对B钢丝进行投点得B’点。

B'点架设经纬仪，后视A钢丝，在坑壁上投点A'，并用于定向。

2.3 激光铅垂仪法

在顶管坑上搭设平台（操作平台与仪器架设平台分开搭建不得有接触），在架设仪器平台中间开一直径15~20cm的洞，用铁盖板或木盖板覆盖洞口。

首先在盖板上标定中线点（该点用小十字线法栓点，以备二次使用），安置激光铅锤仪后，

再将盖板移开，通过激光铅锤仪，在地板上投影中线点。

在投影过程中，转动仪器1周，在地板上得到一系列的点，并且组成一个圆，那么圆心就是中线点（在实际使用时，由于顶管坑较浅，地板上投影的所有点基本上完全重合，所以转动仪器只作为检测手段）。

2.4 综合投影方法

综合投影是把以上几种方法结合在一起，从精度、速度、人员物资消耗等多方面进行优化组合，实现中线投影的方法。

3 激光经纬仪安装与调试

顶坑地板上的中线投影点用于安装激光经纬仪。

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经纬仪直接投点精度分析

经纬仪直接投点, 顶管坑底部中线点相对于地表 中线的偏差主要由锁口圈梁上中线点设置误差、顶管 坑底部点的标定误差引起。

4.2.1 锁口圈梁上中线点的设置误差

锁口圈梁上中线点的设置误差见图 6。由于Ⅰ、Ⅱ两点相距较近( 40 m 左右) , Ⅰ点支仪器, 后视Ⅱ 点, 标定 B 点时, 后视点偏心误差、瞄准误差、望远镜 调焦误差都接近于 0, 所以 A、B 两点误差主要源于经 纬仪对中误差 m中、点位标定误差 τ, 并且

式中:

m中为经纬仪对中误差使锁口圈梁上的中线点 产生的偏差; me 为经纬仪对中偏差 ( 可控制在 1 mm 范围内) ;

d 为Ⅰ、Ⅱ两点水平距离之半( 约 20 m) ; l 为 A、B 两点水平距离之半( 约 7.5 m) 。

代入数值: m中=±0.22 mm, 可见仪器对中误差的 影响也可以忽略。

点的标定误差 τ取 1 mm ( 由于点距离仪器仅 15 m, 所以可以高精度标定点位) 。

点位总误差:

把数值代入式( 8) 得:

mA=mB=±1.02 mm。

可见锁 口圈梁上中线点 A、B 的点位误差主要是点标定误差 造成的, 其他误差均可以视为 0, 所以仔细标定 A、B 两点, 以便提高精度。

4. 2. 2 顶管坑底部点的标定误差

坑底点的标定误差 τ也取 1 mm。所以, 顶坑内 投影点的总误差

在顶坑内标定两点, 用于安装激光经纬仪及后视 定向, 由于两点的点位误差, 使得两点连线方向与Ⅰ、 Ⅱ两点连线方向产生夹角 αm( 见图 6) 。

顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，在给排水、煤气、电力、通信等管道的施工中应用越来越广泛。但顶管施工单位施工设备、技术、管理水平参差不齐，在施工中常出现一些问题，影响施工质量。本文以泥水平衡法顶管施工为例，对顶管施工中常遇到的问题及原因进行分析，并提出一些防治措施。

一、顶管施工的特点及工艺

1、顶管施工特点

（1）顶管施工时不用封路施工，选用的工作井与接受井又位于闲置之处，顶进过程中路上交通照常通行。

（2）不需要开挖、回填和路面修复，所以与大开挖施工对比，能降低工程总造价。

（3）泥水循环法施工避免了泥水横溢和稀泥乱堆放的不良现象，自然环境不受到污染，能做到文明施工。

（4）顶管方法是全自动摇控，不需工人在管道内工作，这样不仅消除了工人繁重的体力劳动，对工人安全也有了足够的保证。

（5）顶管推进过程中挖进机及管道周围处于主动土压力与被动土压力之间，故对原土干扰极少，所以不会导致路面沉降以至产生裂纹，避免了路面重修。

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