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論文中文名稱:臺北捷運潛盾隧道測量控制與淨空分析之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Study of the Taipei MRT Shield Tunnel Control Alignment and Clearance Analysis [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班(碩士在職專班)
畢業學年度:105
畢業學期:第一學期
出版年度:106
中文姓名:康明志
英文姓名:Keng,Min-Chih
研究生學號:103428504
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2017/01/12
論文頁數:148
指導教授中文名:倪至寬;陳水龍
指導教授英文名:Ni,Chih-Kuan;Chen,Shong-Loong
口試委員中文名:倪至寬;陳水龍;黃 然;陳卓然
中文關鍵詞:陀螺儀全站式測距經緯儀收方測量竣工測量車輛淨空包絡線
英文關鍵詞:gyroscoperanging theodolite total station,debit measurementmeasurement completionvehicle clearance envelope
論文中文摘要:本研究內容主要以參考文獻配合臺北捷運潛盾隧道測量實際施工經驗,將相關測量流程及隧道線形檢核與淨空分析作業,分為掘進前、中、後三個階段進行說明。掘進前:地面控制點建立與引入地下工作井、隧道線形計算及環片配置規劃、潛盾機發進前定位;掘進中:隧道內控制點佈設與隧道中心及環片真圓度檢測,將線形誤差量控制在100mm及真圓度誤差量±40mm以內,過程中如發現誤差量超出此規定範圍,立即進行控制點檢核及初期淨空分析;掘進後:隧道貫通後相鄰車站間控制點連測閉合、收方測量,完成後進行隧道淨空分析,檢核資料是否符合相關規定,再進行仰拱混凝土澆置,最後進行竣工測量,將隧道完成斷面資料提供軌道廠商進行後續施工。
本研究的目的係將潛盾隧道施工生命週期中有關測量作業、線形控制與相關的淨空分析方式做一有系統性的介紹,配合臺北捷運潛盾隧道掘進線形實際測量成果案例進行比對分析,將潛盾隧道於掘進過程中控制點尚未平差的狀態下,依據陀螺儀或與全站式測距經緯儀,量測所得到的隧道中心與隧道貫通後控制點連測閉合平差完成,重新檢測隧道中心之成果進行比對,藉以說明以上述測量作業方式,進行潛盾隧道線形控制最為恰當且成果具有可信度。
本研究成果為相關測量控制點必須根據捷運路網進行規劃與建立,依不同的分級制定相對精度,成為隧道掘進的基準。以原規畫隧道蛇行修正用異型環片數量,預估以全線長度5%計算,依實際使用修正約全線長度3%計算應可滿足。鏡面框為潛盾機發進的斷面位置,發進台為潛盾發進線形的基準,兩者為潛盾隧道發進前的重要管控項目。潛盾隧道掘進管理最主要目的,在於滿足行車淨空需求,隧道中心偏移量在100mm以上部分以車輛淨空包絡線進行分析,不符合部分則需以重新定線的方式分析,達到滿足行車淨空需求為止,希望藉由本研究能提供眾多營建業分享。
論文英文摘要:This study was accomplished mainly by reference shield with the Taipei MRT tunnel to measure the actual construction experience and relevant measurement processes as well as nuclear detection andwill describe the linear tunnel clearance before driving into the analytical work, during and after the three stages. Before heading: Ground Control point is well established and Dexiagongzuo is introduced, tunnels linear calculation and planning ring sheet configuration, shield machine made into the top position, driving: the tunnel and the tunnel control center and the dot layout sheet ring roundness detection. The linear error in the amount of control 100mm and roundness error amount is within ± 40mm, the amount of error found during beyond the scope of this provision to control nuclear inspection and analysis of the initial clearance immediately after tunnelling: the tunnel through the adjacent station control points measured even closed, debit after completion of the measurement analysis check whether the tunnel clearance nuclear materials comply with the regulations then invert pouring concrete, finally completed measurements will be completed tunnel section information provided by vendors for subsequent track construction.
The objective of this study is to have a systematic way of introductionfor the Department of the shield tunnel construction and relate it to the life cycle of measurement operation, line control and analysis related to the clearance to be done. With the Taipei MRT shield tunnelling linear case, the actual measurement results of the analysis were compared and the lower shield tunnel boring in the process of adjustment of the control point is not yet a state based on a gyroscope or total station theodolite distance measurement obtained after the center of the tunnel and the tunnel through the control points measured. Even complete closure adjustment re-test center of the tunnel outcomes were compared to show how to work this way to obtain a shield tunnel alignment control most appropriate and credible outcome.
The results of this study highlighting the relevant measurement control points, must be based on the established MRT road network plan, in accordance with different grading to formulate the relative accuracy, and a tunnelling benchmark.
In the original plan, the number of modified ring-shaped ring pieces is estimated to be 5% of the length of the whole line, with 3% of the length of the entire line being be satisfied in accordance to the actual use. Mirror frame for the submerged shield machine into the cross-section of the location, into the station into the baseline for the potential shield into the baseline, both for the potential shield tunnel into the important control project before. The main purpose of the tunnelling management is to meet the needs of road clearance. To meet these needs, the centre of the tunnel should be offset more than 100mm part of the vehicle clearance envelope analysis, does not meet the part of the need to re-alignment analysis. It is hoped that this study will provide opportunities for its sharing in the construction industry.
論文目次:摘要 i
ABSTRACT iii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 x
圖目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 1
1.3研究方法與流程 2
第二章 潛盾隧道控制測量 5
2.1潛盾隧道測量緒論 5
2.1.1潛盾隧道工程測量之目的 5
2.1.2平面與高程控制點系統之建立 7
2.2 控制點的系統建立與引入 7
2.2.1平面控制點系統建立 7
2.2.2高程控制點系統建立 8
2.2.3平面主控制點與精密導線點之設置與精度 9
2.2.4水準點之設置與精度 14
2.3 潛盾隧道工作井控制點引測 16
2.3.1 平面控制點引測 16
2.3.2高程控制點引測 20
2.3.3工作井與潛盾隧道控制點的維護 22
第三章 潛盾隧道線形計算與環片配置規劃 25
3.1 前言 25
3.2環片種類介紹 26
3.2.1潛盾機與環片間之關係項目 28
3.2.2潛盾機發生蛇行之分類 31
3.3環片異形量與隧道線形修正量之計算 32
3.3.1單邊異型環片之修正量 32
3.3.2單邊異型環片異形量與線形修正量 34
3.3.3單邊異型環片修正量計算案例介紹 39
3.4異型環片與隧道線形 39
3.4.1單邊異型環片與標準環直角邊對線形修正之影響 39
3.4.2雙邊異型環片異形量對線形之修正 40
3.4.3K片配置位置與異形量之關係 41
3.4.4隧道線形修正方式 43
3.5 環片生產計畫 44
3.5.1環片製作案例說明 45
3.5.2環片生產數量檢討 46
第四章 潛盾隧道發進定位與掘進線形控制 49
4.1 前言 49
4.2隧道中心線地面模擬測量 49
4.3鏡面框測量放樣 51
4.4 發進臺測量放樣 53
4.5潛盾機發進前定位 56
4.6初期掘進控制點引入測量 58
4.7潛盾機掘進測量管理作業 60
4.7.1陀螺儀介紹 60
4.7.2全站式測距經緯儀自動量測介紹 60
4.7.3每日掘進人工測量作業 61
4.7.4檢測成果回饋掘進管理系統之調整 65
第五章 潛盾隧道掘進中與貫通後測量 67
5.1 前言 67
5.2 潛盾隧道掘進中環片測量檢測作業 67
5.2.1潛盾隧道測量計畫 67
5.2.2隧道中心檢測與偏移量計算 68
5.2.2.1控制點檢測成果判讀 68
5.2.2.2隧道中心偏移量檢測與計算 71
5.2.2.3異常資料之判讀 73
5.3隧道貫通後收方測量、淨空分析、重新定線 78
5.3.1隧道控制點貫通測量 78
5.3.2收方測量(Wriggle Survey)與計算 80
5.3.3行車淨空分析(Clearance Analysis) 82
5.3.3.1臺北捷運的包絡線形態與淨空分析計算原理 82
5.3.3.2淨空分析實例 85
5.3.4重新定線(Re-alignment) 98
5.3.4.1平面曲線佈設 100
5.3.4.2超高與超高不足量 101
5.3.4.3高程線形佈設 101
5.3.4.4重新定線案例分析 102
5.4竣工測量(Asbuilt Survey) 107
第六章 綜合討論 111
第七章 結論與建議 117
7.1結論 117
7.2 建議 118
參考文獻 120
附錄一 潛盾隧道貫通後中心線偏移統計 121
論文參考文獻:1. 張武訓、詹榮鋒、林國濬、林福春,「潛盾隧道掘進管理與線形修正要領」臺北市政府捷運工程局編,捷運技術第42期,2000,第85頁-第98頁。
2. 倪至寬,「地盤灌漿工程實務」,詹氏書局,2014,臺北市。
3. 張武訓、林國濬、康明志李行,「潛盾隧道掘進方向控制與異型環片管理」臺北市捷運工程局南區工程處編,施工技術研討專輯報告,2008,第88-126頁。
4. 臺北市政府捷運工程局編,「規劃手冊第四冊」,2004年版。
5. 許庭松,「捷運潛盾隧道線形管理之研究」,碩士論文,國立臺北科技大學土木與防災研究所碩士學位論文,臺北,2006。
6. 達欣工程股份有限公司,臺北捷運新莊線CK570B區段標潛盾隧道施工測量計畫書核定0版,2004,臺北市。
7. 榮民工程股份有限公司,「臺北捷運CK570G標潛盾隧道施工計畫書」,2004。
8. 達欣工程股份有限公司「臺北捷運CK570B標潛盾隧道施工記錄」,2007。
論文全文使用權限:同意授權於2022-02-10起公開