龙四春，尹 炼，刘 德，张兆龙

(1.湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201；2.中建五局隧道公司，湖南 长沙 410004； 3.湖南科技大学能源学院，湖南 湘潭 411201)



一种改进的隧道盾构机姿态确定方法

龙四春1,3，尹 炼1，刘 德2，张兆龙3

(1.湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201；2.中建五局隧道公司，湖南 长沙 410004； 3.湖南科技大学能源学院，湖南 湘潭 411201)

在地铁隧道建设中，盾构施工日益普及，对盾构机姿态的精确定位是确保地铁贯通的必要条件。本文在分析与比较当前盾构机姿态确定主要方法与手段的基础上，结合三点法原理与建模理论，融合点面模型构建思想，提出了一种改进的三点法姿态确定方法，给出了该方法的数学模型，并用C#汇编语言实现了盾首和盾尾中心坐标的自动计算。结合深圳地铁某区间隧道，验证了该模型的工程应用与优势。

地铁隧道；盾构机姿态；三点法；点面模型

一、引 言

随着地铁的飞速发展，暗挖施工越来越普及，其中盾构法施工优势明显，具有掘进速度快，盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化，施工劳动强度低，不影响地面交通与地下管线等施工优点[1]。但在盾构施工中，需要实时确定盾构机的姿态及位置，以确保盾构机行进路线与设计路线间的误差在允许范围内[2]。

国内盾构机姿态确定主要是采用人工测量，并未形成导向系统。通过测量计算可以求出盾构的水平方位、盾构的翻滚角及坡度角，结合盾构内前标后标的几何关系，可得盾首、盾尾中心坐标，结合隧道设计轴线，就可以推算出盾构的尾平、尾高、切平、切高和推进里程。……