При сооружении тоннеля щитовым способом тоннельная обделка, состоящая из чугунных или железобетонных тюбингов или блоков, собирается внутри оболочки щита. Поэтому положение колец тоннельной обделки в плане и по высоте зависит от положения щита. Это обстоятельство заставляет вести щит строго по заданному проектом направлению и не допускать отклонения его в плане и по высоте более чем на 50 мм.
Все геодезические работы, связанные с ведением щита, выполняют от пунктов подземной полигонометрии, знаки которой закрепляют на конструкциях готового тоннеля. От знаков основы для задания оси тоннеля инструментально выставляют специальные сигналы С1 и С2 (рис. 27.14, а). Эти сигналы устанавливают и освещают так, чтобы они были хорошо видны с верхней площадки в середине щита. На этой площадке размещают все геодезическое оборудование щита: так называемый щитовой оптический прибор 1 (рис. 27.14, б) соответствующими линейками или дугами 2; три знака 3, фиксирующие продольную ось щита; две марки 4 для определения поперечного наклона. Кроме того, измеряют все расстояния, определяющие геометрию щита.
Для определения отклонения продольной оси щита от оси тоннеля перемещают трубу прибора вправо или влево от оси до тех пор, пока видимые в трубе изображения двух сигналов не совместятся. Поскольку нулевой отсчет по линейке прибора совпадает с продольной осью щита, то отсчет при совмещении прибора со створом сигналов будет соответствовать искомому отклонению. Эти определения могут быть выполнены лишь в своде опорного кольца щита (точки О2 и О3)- Отклонения в плоскостях ножа и хвоста щита (точки О4 и О1 соответственно) могут быть вычислены по формулам
Рис. 27.14. Геодезическое обеспечение щитовой проходки
432
x4 = x3 + (x3 - x2)
;
x1 = x2 + (x2 - x3)
,(27.26)
где l1, l2, l3 - известные расстояния между соответствующими сечениями щита; х2 и х3 - измеренные отклонения в своде щита.
Вместо зрительной трубы иногда используют отвес. Поперечный уклон щита, возникающий за счет его поворота вокруг продольной оси, определяют нивелированием марок 4, а продольный уклон - марок 5. Для этих же целей применяют специальные отвесы-уклономеры, уровенные приспособления, гидростатические нивелиры.
При скоростном строительстве тоннелей для определения положения щита применяют лазерные приборы, которые позволяют визировать на большие расстояния в плохих условиях видимости, обеспечивать оперативность, а в ряде случаев и непрерывность геодезического контроля.
По результатам геодезических измерений положения щита решается вопрос о том, какие домкраты нужно включать при следующем его передвижении. Если щит отклонился, например вправо, то включают большее число правых домкратов, если вверх - то верхних и т. п.
433
