工程建设施工之盾构掘进管片拼装壁后注浆成型隧道施工方案
盾构隧道施工技术
施工监测
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施 工、盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等， 以及各阶段的关键技术要点和注意事项。
广州地铁某标段盾构隧道施工案例分析
概述
盾构机选型
施工工艺
施工监测
广州地铁某标段盾构隧道施 工案例，主要介绍了该工程 的基本情况、施工环境、盾 构机选型、施工工艺、施工
在处理过程中，还需要注意对 泥水性质的监测和控制，以防 止泥水对盾构机造成损害。
盾构机姿态控制技术
盾构机姿态控制是保证隧道施工质量 的关键技术之一，它涉及到对盾构机 姿态的监测和调整。
姿态控制技术还包括对盾构机推进力 的控制，以保持盾构机的稳定推进。
在盾构机推进过程中，需要实时监测 盾构机的位置和姿态，并根据实际情 况进行调整，以确保隧道轴线的准确 性和稳定性。
进行了分析和评估。
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施工工艺
详细介绍了盾构隧道施工的各个阶段，包括工作井施工、 盾构机组装与调试、始发掘进、接收井施工等，以及各阶 段的关键技术要点和注意事项。
施工监测
为了保证施工安全和质量，采用了多种监测手段对盾构隧 道施工过程进行实时监测和数据采集，并对监测结果进行 了分析和评估。
上海地铁某标段盾构隧道施工案例分析
在盾构机推进过程中，需要实时监测土层压力，并根据实际情况调整土压力，以防 止土层塌陷或超挖。
土压力控制技术还包括对盾构机出土量的控制，以保持土层压力的平衡，防止盾构 机前方土体发生过大变形。
泥水处理技术
盾构机在挖掘过程中会产生大 量的泥水，需要进行处理以避 免泥水对隧道施工造成影响。
泥水处理技术包括对泥水的分 离、浓缩、运输和排放等环节 的处理，以确保泥水能够得到 有效的处理和利用。
盾构工程专项施工方案
#### 一、工程概况本项目采用盾构法进行隧道施工，隧道全长约1027.259双延米，其中左线起止里程为ZDK40400.600~ZDK41407.763，长1012.357m；右线起止里程为YDK40400.600~YDK41407.763，长1007.163m。
隧道埋深在10.3m～18.1m之间，地下线采用两条平行的单洞单线结构形式，线间距为16.2~12m，区间最大纵坡为27.225%，最小曲线半径为450m。
隧道内设有1#联络通道兼废水泵房，采用矿山法施工。
#### 二、施工方案设计1. 盾构机选择：本工程拟采用1台复合土压平衡盾构机，该盾构机具备良好的适应性，能够在多种地质条件下稳定掘进。
2. 盾构始发：盾构机将从下村站大里程端头设盾构始发井始发，先掘进一条隧道，然后在公明北小里程端头设盾构井吊出，运回下村站后，再二次始发掘进另一条隧道。
3. 掘进与接收：盾构机掘进过程中，将采用信息化施工技术，实时监测地质情况、盾构姿态和隧道结构状态，确保掘进质量。
4. 管片设计：区间所使用管片内径为5500mm，外径6200mm，厚350mm，采用楔形量为40mm的通用环，错缝拼装，管片环向和纵向连接均采用M27、8.8级弯曲螺栓链接。
混凝土采用C50高强抗渗混凝土，抗渗等级为P12。
5. 联络通道施工：联络通道采用矿山法施工，确保施工质量和安全。
#### 三、施工组织与安排1. 施工原则：确保施工质量、安全、环保、高效。
2. 施工准备工作：- 技术准备：组织技术交底，明确施工流程、工艺要求及质量控制标准。
- 物资准备：提前采购、储备施工所需的各类材料、设备。
- 劳动组织准备：合理配置施工人员，确保施工队伍素质。
3. 施工流程：- 预制管片、盾构机安装、调试。
- 盾构始发、掘进、接收。
- 管片拼装、联络通道施工。
- 隧道内部装修、设备安装。
#### 四、安全保障措施1. 施工安全：严格执行安全操作规程，加强施工现场安全管理，定期开展安全教育培训。
盾构壁后注浆方案
盾构壁后注浆方案1 注浆目的⑴保证管片尽早支承地层，减少沿线地表沉陷量，保证环境及施工安全。
⑵提供隧道衬砌的长期、匀质、稳定的止水性能。
⑶确保管片衬砌的早期稳定性。
⑷确保隧道衬砌具有耐久性。
2 注浆参数3 作业内容⑴浆液制造a 浆液配比（1m3用量，单位：kg），此配比根据经验及现场试验优化确定。
b 浆液原材料按配比输入电脑编程控制，下料程序：砂→水→粉煤灰→膨润土→水泥。
经过搅拌机搅拌1min，由螺旋输送机送到输送泵。
c 制造浆液应注意膨润土等粉末材料的团粒问题。
d 每组浆液都要做测试，各项参数都要记录。
e 根据不同地质情况，对配比加以调整。
f 浆液不得产生析水等材料分离现象；体积减少率要小；能尽早获得与地层相当的匀质强度；流动性、充填性要好；富有透水性；不产生公害，价格便宜。
稠度：6-8cm；密度：2100-2200kg/m3。
g 保证充填率约在100%左右，从而进一步保证对地层沉陷量的控制。
h 本浆液性质为惰性，要在2~3个月时间内达到预期的凝固效果，水泥的添加量需要根据开挖土质而调整。
⑵盾尾壁后注浆a 注浆方式采用盾尾同步注浆方式，即掘进速度与注浆同步，浆液能及时地填充盾尾前移产生的管片壁后空隙。
在盾尾内侧沿周围布置4条内置式注浆管，每条管上设有压力表和手动阀门，盾尾通过软管分别与4条注浆管相连，注浆泵可以手动控制。
注浆装置根据压力可控制注浆量大小，但须保证：盾尾密封装置不被破坏，避免管片受到过大压力，对周围土层压力要尽量小。
b 浆液供应浆液在地面搅拌好，运到浆液罐旁，再搅拌3-5min后，通过浆液车上的注浆泵后续台车上的将浆液转移到后续台车上的浆液罐。
c 同步注浆为了减小和防止地面沉降，在盾构掘进中，要尽快在脱出盾构后的衬砌背面环形建筑空隙中充填足量的浆液材料。
根据地质条件，确定浆液配比、注浆压力、注浆量及注浆起讫时间对同步注浆能否达到预期效果起关键作用。
二次（或多次）压浆是弥补同步注浆的不足，减少地表沉降的有效辅助手段，可使盾构在穿越建筑物、地下管线时，大大降低地面沉降。
新建隧道注浆工程施工方案
一、工程概况新建隧道工程位于我国某地区，全长5公里，设计速度为80公里/小时。
隧道地质条件复杂，主要穿越软岩、硬岩、破碎带等地层。
为确保隧道安全、顺利施工，提高隧道质量，降低施工成本，特制定本注浆工程施工方案。
二、工程目标1. 确保隧道施工安全，防止塌方、涌水等事故发生；2. 提高隧道衬砌结构稳定性，延长隧道使用寿命；3. 降低施工成本，提高施工效率；4. 确保隧道施工质量，满足设计要求。
三、施工方法1. 施工前准备（1）编制注浆施工方案，明确注浆材料、注浆工艺、注浆设备等；（2）对施工人员进行培训，确保施工人员掌握注浆技术；（3）检查注浆设备，确保设备性能良好；（4）制定注浆施工质量保证措施。
2. 注浆材料（1）水泥浆：选用强度高、渗透性好、稳定性能好的水泥浆；（2）水玻璃：选用模数大于2.8的水玻璃；（3）其他材料：根据实际情况选择其他注浆材料。
3. 注浆工艺（1）钻孔：根据设计要求，采用钻机进行钻孔，钻孔深度应大于设计深度；（2）压浆：采用压浆泵将注浆材料注入钻孔，注浆压力应控制在0.5～1.0MPa范围内；（3）封孔：注浆完成后，对钻孔进行封孔处理，确保注浆效果。
4. 注浆设备（1）钻机：选用适合隧道施工的钻机，保证钻孔质量；（2）压浆泵：选用流量大、压力高的压浆泵，确保注浆效果；（3）注浆管：选用耐压、耐磨、耐腐蚀的注浆管。
四、施工质量控制1. 施工过程中，对注浆材料、注浆工艺、注浆设备等严格控制，确保施工质量；2. 定期对施工人员进行培训，提高施工技能；3. 对注浆效果进行检测，确保注浆质量达到设计要求。
五、安全措施1. 严格执行施工现场安全管理制度，确保施工安全；2. 加强施工人员安全教育，提高安全意识；3. 施工过程中，做好防塌方、防涌水等安全措施；4. 配备必要的安全防护设施，如安全帽、安全带等。
六、施工进度安排1. 施工前准备：1个月；2. 钻孔：2个月；3. 注浆：2个月；4. 封孔：1个月；5. 总工期：6个月。
盾构掘进专项施工方案
目录1 盾构掘进流程 (2)2 盾构掘进操作控制程序 (3)3 掘进模式的选择及操作控制 (4)4 盾构掘进方向控制与调整 (7)5 管片拼装 (10)6 掘进中的碴土改良 (14)7 盾构掘进注浆方案及主要技术参数 (14)8 施工运输 (14)9 盾构设备保养、维修制度 (14)1 盾构掘进流程盾构机100米试掘进完成后，此时盾构机及后配套已全部进入隧道内，可暂停掘进，进行盾构始发井各项设施换装，拆除反力架及负环管片，铺设道岔，采用双线运输。
按正常施工进行列车编组：1辆45T电瓶车+3辆18m3碴土车+2辆管片车+1辆砂浆车，共分为2组。
采用两列编组完成一个循环的施工。
区间正常掘进流程见下图所示。
图8.1-1 正常掘进流程图2 盾构掘进操作控制程序掘进控制操作控制程序如下图所示。
图8.2-1 盾构掘进控制流程图3 掘进模式的选择及操作控制3.1 不同掘进模式的特点及适用条件本标段选用的盾构机为土压平衡盾构机，具有敞开式、半敞开式和土压平衡式三种掘进模式，每一种掘进模式具有不同的特点和适用条件。
3.2 掘进模式的选择由于本工程穿越的土层：隧道穿越地层及洞壁周边地层以（9-2）粘土、（9-3）粉质粘土、（9-5）粉土、（9-6）粉砂为主，局部地段还分布中砂，围岩稳定性差，开挖后易发生侧向变形；底板地层以粘性土为主，开挖后发生基底隆起变形。
采取土压平衡的掘进模式。
3.3 掘进参数控制与优化根据我公司在盾构施工中所总结的经验，结合本区间正常掘进时下穿一级风险源，施工的主要参数如下表：下穿南太桥盘龙江技术参数表3.3-1表3.3-2表3.3-3表3.3-4表3.3-5转速、千斤顶推进力、注浆压力与时间、注浆方式与注浆量、浆液性能、盾构坡度、盾构姿态和管片拼装偏差等参数控制。
施工中熟悉盾构性能和操作方法，并根据隧道埋深、地质情况和环境条件等，对掘进参数进行预测计算，同时紧随盾构推进对地面沉降变形进行监测反馈，以验证施工参数的合理性，根据监测结果，对施工参数进行综合协调、优化。
盾构注浆堵漏施工方案
目录一、工程概况 (2)二、编制依据 (2)三、质量目标 (2)四、施工准备 (2)4.1施工机具 (2)4.2施工材料 (3)4.3人员配置 (3)五、施工方案及工艺流程 (3)5.1 水泥浆液堵漏 (4)5.1.1水泥浆液堵漏工艺流程 (4)5.1.2注浆施工过程 (4)5.2改性环氧树脂注浆 (5)5.2.1工艺流程 (5)5.2.2 施工过程 (5)5.3 聚氨酯堵漏 (6)5.3.1管片吊装孔渗漏水的处理 (6)5.3.2管片螺栓孔渗漏水的处理方法 (7)5.3.3管片环、纵缝渗水的处理 (7)六、堵漏施工注意事项 (8)6.1压注水泥浆液注意事项 (8)6.2压注化学浆液注意事项 (8)七、质量保证措施 (8)八、安全生产措施 (9)一、工程概况12#、13#盾构推进彭埠站～建华站区间右线（12号盾构）里程为K22+750.342～K24+372.913，长约1622.571m；左线（13号盾构）里程为K22+830.657～ K24+372.913，长约1528.457，左线13#盾构调头后推进彭埠站～七堡车辆出入段区间649.479m，线路最小平面曲线半径为400m，区间隧道纵剖面为“U”型坡，最大坡度为34‰，隧道顶埋深约为4.5m～25m。
盾构隧道防水以管片自防水为根本，接缝防水为重点，确保隧道整体防水。
隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片环，内径为Φ5.5m，外径为Φ6.2m。
管片环由1块封顶块、2块邻接块，3块标准块组成，错缝拼装。
管片采用单层C50钢筋混凝土、抗渗等级S10平板型普通环管片。
衬砌接缝采用双道防水线：①挡水条；②三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶复合而成的弹性橡胶密封垫。
现彭建区间隧道已贯通，未出现涌水及大面积渗水现象，只在部分衬砌环管片有轻微渗水现象，对于这些漏点采取高压灌注的方法进行堵漏，并对管片存在的缺陷进行修补处理。
二、编制依据1、《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）2、《地下防水工程施工质量验收规范》（GB50208-2002）3、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB 50299-1999）4、《锚固与注浆技术手册》第二版5、《建筑施工手册》第四版三、质量目标1、通过治理使盾构隧道二级防水标准；2、治理后盾构隧道达到《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）的规定。
后注浆施工方案
后注浆施工方案在地下工程施工中，后注浆是一种常用的处理工艺，用于加固、防水和加固地基。
后注浆工程能够有效地提高地下工程的承载能力和稳定性，保障工程质量和安全。
本文将介绍后注浆施工方案的相关内容。
1. 施工前准备在进行后注浆施工前，需完成以下准备工作：•对工程现场进行勘察，确定施工区域和施工范围；•准备好相应的后注浆材料，包括水泥、外加剂等；•确保现场的安全措施得到落实，保障施工人员的安全。
2. 施工工艺后注浆的施工工艺一般包括以下几个步骤：2.1 钻孔首先需要在设计图纸规定的位置进行钻孔，钻孔的直径和深度应符合设计要求。
钻孔时需注意保持孔壁的垂直度和光滑度。
2.2 清理完成钻孔后，对孔内进行清理，去除孔内的杂物和污物，确保后续灌浆作业顺利进行。
2.3 灌浆将预先调制好的水泥浆料装入搅拌机中，按比例混合后通过管道注入到孔内。
在注浆过程中需控制注浆量和注浆速度，确保灌浆均匀充实孔内。
2.4 固化待灌浆完成后，需等待一定时间使水泥浆料充分固化，达到设计要求的强度。
3. 质量验收施工完毕后，应对后注浆的质量进行验收。
主要包括以下几个方面：•高度：检测后注浆的充填高度是否符合设计要求；•坐标：测量钻孔位置是否准确；•强度：进行抽芯试验，检测水泥浆料的强度是否符合标准要求。
4. 施工注意事项在进行后注浆施工时，需注意以下事项：•施工过程中要保持通风良好，避免因水泥粉尘对施工人员的危害；•控制灌浆的量和速度，确保充实孔洞；•严格按照设计要求进行施工，保证施工质量和安全。
通过本文的介绍，读者可以了解后注浆施工的基本内容和流程，有助于在实际施工中更好地进行施工管理和质量保障。
盾构法隧道施工工法及管片拼装技术[详细]
![盾构法隧道施工工法及管片拼装技术[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/f51c19697f1922791688e8bd.png)
1、盾构法隧道基本概念
盾构法是在盾构保护下修筑隧道的一类施工方法, 这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、 接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护 下进行,并需随时排除地下水和控制地面沉降,因而 是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法,
盾构机(复合盾构土压平衡)
◢井下安装盾构(始发井) 盾构推进进洞(接收井)◣
(2)同步注浆和壁后注浆设备
盾尾建筑空隙 = 盾构外径 - 隧道外径 充填盾尾空隙的方法: 1) 同步注浆:在盾构尾部外壳上设2~6根同步
注浆管, 在盾构推进的同时进行注浆充 填空隙 2) 壁后注浆:在管片上留有注浆孔,随时可进 行壁后注浆
盾尾同步注浆管和壁后注浆孔示意图
掘进方向
图8.8-1 盾构管片错缝安装布置展开示意图
◢高精度钢筋 混凝土管片
管片堆放及 防水条、衬垫◣
管片吊运下井◣ ◢管片水平运输
◢管片试拼装 隧道拼装作业◣
3、 盾构掘进施工的竖井和配套设备
(1)盾构掘进施工的竖井 始发工作井:
满足盾构掘进机安装和出洞施工的要求 接收工作井:
盾构隧道掘进完成后进入接收井,满足盾 构拆卸或转场吊装移位的工作空间要求 竖井施工方法: 沉井法、地下连续墙围护、钢板桩围护,
3)洞门密封及止水装置的安装 洞口密封采用右图所示的折叶 式密封压板,其施工分两步进行 施工,第一步在始发端墙施工过 程中,做好始发洞门预埋件的埋 设工作,在埋设过程中预埋件与 端墙结构钢筋连接在一起,第二 步在盾构正式始发之前,清理完 洞口的碴土后及时安装洞口密 封压板及橡胶帘布板,
(4)负环管片安装
盾构机掘进操作
管片洞内运输
管片拼装
螺旋输送机出土
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盾构掘进、管片拼装、壁后注浆、成型隧道施工方案
施工方案
1.1
掘进流程
掘进流程见图2-1-1。
掘进式
用于本合同段掘进施工的土压平衡盾构的开挖土仓由刀盘、切口环、隔板、土压传感器及膨润土添加、泡沫注入系统组成。根据本合同段隧道地层条件，需选择土压平衡模式进行本合同段区间隧道的掘进。土压平衡掘进模式中土仓压力
3）蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过程过急，蛇行反而更加明显。在直线推进的情况下，应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。
4）推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至开裂。
（3）运输。以垂直和水平运输系统进行管片运输。
（4）安装区清理。清理管片安装区内的水及碴土等。
（5）收油缸。根据管片安装需要，分区收回油缸，尽量较少同时收回油缸的数量。
（6）管片安装。安装区域的油缸全部收到位后，可进行管片就位、安装。管片安装顺序为先拼标准块，然后拼装邻接块，最后安装封顶块，管片安装时由下至上左右对称进行。
本区间管片止水材料采用三元乙丙橡胶挤出硫化而成的弹性橡胶密封垫，与管片间用单组份氯丁-酚醛胶粘剂粘结。
管片安装
管片安装步骤示意图如图2-2-1，详细方法如下：
（1）防水材料粘贴。由管片供应组人员进行衬垫、止水条粘贴。
（2）管片进场。管片除进行出场质量控制外，还需由专人进行进场管片质量验收，管片应无缺棱、掉角；无顶推贯穿裂缝和大于宽的裂缝及混凝土剥落现象。
2）竖直方向纠偏
控制盾构机方向的主要因素是千斤顶的单侧推力，它与盾构机姿态变化量间的关系非常离散，需要靠人的经验来掌握。当盾构机出现下俯时，可加大下侧千斤顶的推力，当盾构机出现上仰时，可加大上侧千斤顶的推力来进行纠偏。同时还必须考虑到刀盘前面地质因素的影响综合来调节，从而到达一个比较理想的控制效果。
（2）推进速度控制
为保持土仓压力的稳定，掘进速度必须与螺旋输送机的转速相符合，同时必须兼顾注浆，确保浆液能均匀填实管片与地层的空隙，根据施工的实际情况确定并调整掘进速度控制推进油缸的推力。
（3）出碴量的控制
每环掘进出碴量根据试掘进段取得的参数进行控制。出碴量控制可通过推进速度与螺旋输送机转速来实现。
3）水平方向纠偏
与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时应加大左侧千斤顶的推进压力，右偏时则应加大右侧千斤顶的推进压力，并兼顾地质因素。
（4）方向控制及纠偏注意事项
1）在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快，切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。
2）根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。当盾构姿态接近警戒值时就应该实行纠偏程序。
（7）顶伸油缸。管片就位后，将油缸以低油压顶推支撑在管片上。
管片拼装允许偏差
管片拼装允许偏差见表2-2-1 管片拼装允许偏差表
序号
项目
允许偏差
检查频率
1
衬砌环椭圆度
5‰
每环
2
衬砌环轴线平面位置及高程
直线段及半径不小于500m的曲线段
±50mm
1点/环
半径小于500m的曲线段
±80mm
3
同一衬砌环内相邻管片错台
（2）调整与控制
盾构共16组推进油缸，分五区，每区油缸可独立控制推进油压。盾构姿态调整与控制便可通过分区调整推进油缸压力事项盾构掘进方向调整与控制。
（3）纠偏措施
1）滚动纠偏
刀盘切削土体的扭矩主要是由盾构壳体与洞壁之间形成的摩擦力矩来平衡，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构本体的滚动。盾构滚动偏差可通过转换刀盘旋转方向来实现。
质量、安全保证
（1）掘进施工参数应根据工程水文地质情况作出包括掘进模式、土仓压力、总推力、掘进速度、刀盘转速、刀具贯入量以及碴土改良方法、碴土管理等决定，不得随意更改相应掘进参数。
（2）在施工进行期间结合地面监测反馈信息及实际施工情况进行总结分析，对掘进参数进行动态管理，在施工过程中对掘进参数进行不断的优化。
5mm
4点/环
4
纵向相邻衬砌环管片错台
5mm
4点/环
质量、安全保证
（1）质量保证
（3）掘进时应根据工程水文地质条件相适应的碴土改良方式对碴土进行改良，以保证碴土的流塑性和止水性。
（4）结合地面沉降监测反馈信息，对出碴量控制标准进行调整，实现碴土管理的最优化。
1.2
管片及止水材料
管片内径5400mm，外径6000mm，衬砌管片分为6块： 3块标准块（A型），2块邻接块（B型）和1块封顶块（C型），环片厚度为300mm，环片宽度为1200mm。左右转弯环管片最大楔形量为48mm。采用弯曲螺栓连接，环向共12根螺栓，纵向共16根螺栓。混凝土强度等级C50，抗渗等级S10。
的保持首先需选定土仓压力，掘进过程中通过调整推进力实现推进速度控制、通过调整螺旋输送机转速实现出碴量控制。具体方法如下：
（1）土仓压力值P的选定
P值应能与地层土压力和静水压力相平衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0，则P＝KP0，K一般取～。掘进施工过程中土仓压力根据试掘进时取得的经验参数并结合盾构所在位置的埋深、土层状况及地表监测结果进行调整与控制。
5）正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。
6）盾构始发到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技术要求，做好测量定位工作。
姿态偏差要求
盾构在掘进过程中应严格控制盾构推进轴线，在直线段和半径不小于500m的曲线段，盾构机轴线的允许偏差应为：平面±5mm、高程±20mm；在半径小于500m的曲线段，盾构机轴线的允许偏差为：平面±8mm、高程±25mm。
姿态控制
（1）姿态监控系统
盾构姿态监控通过SLS-T自动导向系统和人工测量复核进行盾构姿态监测。随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行精确定位。为保证推进方向的准确可靠，拟每30～50m进行一次人工测量，以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态，确保盾构掘进方向的正确。