地鐵隧道斷面收斂自動化測量方法與系統(tǒng)開發(fā)

傳統(tǒng)的地鐵隧道斷面測量方法外業(yè)操作復(fù)雜，內(nèi)業(yè)計算繁瑣，效率低下，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，已不能滿足現(xiàn)代化的地鐵建設(shè)需要。本文給出了線路中線坐標(biāo)反算的迭代解法，提出了基于無合作目標(biāo)智能型全站儀的結(jié)構(gòu)斷面自動化測量方法，給出了自動化測量流程，并進(jìn)行了軟件實(shí)現(xiàn)和實(shí)測試驗(yàn)。

將軌檢小車和三維激光掃描儀相結(jié)合,進(jìn)行運(yùn)營期的地鐵隧道斷面快速測量,相對傳統(tǒng)方法,顯著提高了測量效率和測量精度.介紹了farofocus3d掃描儀和螺旋掃描模式,給出了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的算法和步驟、斷面提取算法、斷面擬合算法和特定信息的提取方法,結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)對這種變形監(jiān)測方法的可行性進(jìn)行了分析,并對后續(xù)工作進(jìn)行了展望.

闡述了地鐵隧道聯(lián)系測量的一種新方法,即聯(lián)系四邊形法,推導(dǎo)了聯(lián)系四邊形法的坐標(biāo)和精度計算公式。通過將該方法用于某地鐵工程,進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的有效性,對于相關(guān)的地鐵工程施工測量有較好的指導(dǎo)作用。

為了準(zhǔn)確測出隧道開挖的實(shí)際輪廓線,計算出精確的超欠挖量,根據(jù)使用的儀器不同,對目前隧道斷面測量主要采用的斷面儀法、全站儀法和三維激光掃描儀法三種方法的作業(yè)流程、工作效率及測量精度等情況進(jìn)行了對比分析,得出了一些有益的結(jié)論。

聯(lián)系測量是地鐵隧道施工中常用的一種測量方法,與傳統(tǒng)的測量存在一些區(qū)別,旨在把地面上的高程和點(diǎn)的位置傳遞到地下。本文結(jié)合哈爾濱地鐵一期工程的案例,介紹了聯(lián)系測量的常用方法,對地鐵隧道施工的測量會有一定的指導(dǎo)意義。

隨著社會的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對于出行的質(zhì)量要求越來越高,這就促使大量的公共基礎(chǔ)設(shè)施投入的建設(shè).地鐵作為城市當(dāng)中最為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施,在其軌道的布設(shè)時經(jīng)常會因?yàn)榉N種原因需要穿越隧道.地鐵工程施工的過程當(dāng)中確保隧道貫通是在地鐵測量工作中的一個非常重要的任務(wù),其貫通誤差的程度將會對地鐵工程的整體施工質(zhì)量以及工程造價形成直接的影響.

為了提高地鐵隧道貫通測量的精度,本文提出了地面衛(wèi)星定位控制網(wǎng),采用城市cors作為起算依據(jù),聯(lián)系測量采用懸吊三根鋼絲的方法和雙測站法來增加檢核條件,隧道導(dǎo)線測量中加測陀螺邊等改進(jìn)措施,結(jié)合某市地鐵工程實(shí)例,分析研究了觀測結(jié)果,保證了地鐵隧道貫通測量精度的提高。

本文采用一種方便快捷測量盾構(gòu)管片姿態(tài)的方法，詳細(xì)介紹了該方法實(shí)現(xiàn)過程，制定了相應(yīng)的數(shù)據(jù)計算方法與軟件開發(fā)設(shè)計，并結(jié)合具體工程項(xiàng)目，采用另一種更精確方法進(jìn)行對比分析以實(shí)現(xiàn)方法驗(yàn)證，驗(yàn)證本文方法的正確性和實(shí)用性。

地鐵隧道竣工后通常需施測隧道結(jié)構(gòu)斷面,以便檢查成形隧道結(jié)構(gòu)斷面凈空和尺寸是否滿足地鐵列車的行車限界要求.由于隧道斷面結(jié)構(gòu)形式較多、各設(shè)計單位對測量要求不同、加之測量精度要求高、任務(wù)重、時間短等因素,尋求簡單、方便、高效的斷面測量方法尤為重要.本文結(jié)合合肥軌道交通2號線工程實(shí)例,介紹了一種基于全站儀的斷面測量及數(shù)據(jù)處理方法,提高了斷面測量效率.

通過自動化檢測設(shè)備對營運(yùn)中地鐵隧道變形[1]進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,可為復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下鄰近地鐵的基坑施工提供指導(dǎo)依據(jù),但對于整體沉降較大的地鐵隧道,自動化設(shè)備所測得的沉降變形不能反映地鐵實(shí)際沉降量。以某沿海城市軟土地區(qū)鄰近運(yùn)營地鐵的深基坑工程為實(shí)例,采用自動化監(jiān)測方法和人工水準(zhǔn)測量方法對地鐵隧道沉降變形進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,實(shí)測分析發(fā)現(xiàn)自動化監(jiān)測的地鐵隧道沉降變形比人工水準(zhǔn)測量方法得到的沉降變形普遍偏小。利用人工水準(zhǔn)測量結(jié)果對自動化監(jiān)測地鐵隧道沉降變形進(jìn)行修正,能較好的反映隧道的實(shí)際沉降變形。

隧道施工斷面快速測量方法 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)、交叉施工的工程很多，且洞內(nèi)作業(yè)面 狹小，如排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測量儀器反射信號太弱，往往無法進(jìn)行 測量工作。測量工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高 程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序 工作面污染小的時間，停止一些次要工序提前加大排風(fēng)來滿足測量工作條件。若 測量工作占用時間過長，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。如何及時、準(zhǔn)確的提 供測量成果，使用的儀器和方法便成了重要因素?；◣资f買一臺隧道斷面儀， 僅能用于隧道斷面測量，投資太大，為節(jié)省投資可采用全站儀配隧道斷面測量軟 件來完成。用全站儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，再對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)分析 可用臺式、便攜電腦，也可用可編程計算器進(jìn)行?，F(xiàn)將三數(shù)據(jù)分析方法列于表從 表-1可以看出，采用

在隧道施工斷面測量過程中,在最小投入的前提下,采用極坐標(biāo)法能夠及時為施工提供可靠的測量數(shù)據(jù),準(zhǔn)確地指導(dǎo)斷面施工。而三維坐標(biāo)段落法,只需測量任意點(diǎn)的三維坐標(biāo)即可計算其偏差,全面地反映整個段落任意樁號各個點(diǎn)的超欠挖情況。

-1- 隧道施工斷面快速測量方法 張泉山 （河北冀民公路工程咨詢有限公司河北廊坊065000） 摘要：隧道施工斷面測量工作，不需專用軟件，采用立面坐標(biāo)法也能及時為施工提供可靠測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的指 導(dǎo)施工。三維坐標(biāo)段落法，只需測量任意位置的三維坐標(biāo)即可計算其偏差。 關(guān)鍵詞:隧道；斷面；測量；立面坐標(biāo)法三維坐標(biāo)段落法 0前言 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)、交叉施工的工程很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，如排風(fēng)不暢，空氣 質(zhì)量差，紅外線測量儀器反射信號太弱，往往無法進(jìn)行測量工作。測量工作在隧道開挖施工中非常重要，它控 制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序工作 面污染小的時間，停止一些次要工序,提前加大排風(fēng)來滿足測量工作條件。若測量工作占用時間過長，將直接影 響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。如何及時、準(zhǔn)確的提供測量成果，使用的

隧道施工斷面快速測量方法 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)、交叉施工的工程 很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，如排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測量 儀器反射信號太弱，往往無法進(jìn)行測量工作。測量工作在隧道開挖 施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸， 關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測量工作需要，需選擇關(guān)鍵工序工作面 污染小的時間，停止一些次要工序提前加大排風(fēng)來滿足測量工作條 件。若測量工作占用時間過長，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。 如何及時、準(zhǔn)確的提供測量成果，使用的儀器和方法便成了重要因 素?；◣资f買一臺隧道斷面儀，僅能用于隧道斷面測量，投資太 大，為節(jié)省投資可采用全站儀配隧道斷面測量軟件來完成。用全站 儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，再對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)分析可用 臺式、便攜電腦，也可用可編程計算器進(jìn)行。現(xiàn)將三數(shù)據(jù)分析方法 列于表從表-1可以看出，采用可編程計算器進(jìn)行分

利用測量機(jī)器人在自動變形監(jiān)測方面的優(yōu)勢,采用多臺自動全站儀進(jìn)行自由設(shè)站,對狹長型的隧道構(gòu)成監(jiān)測網(wǎng),開發(fā)針對地鐵隧道的自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)。相鄰測量機(jī)器人之間通過測量公共點(diǎn)進(jìn)行傳遞,利用地鐵隧道兩端站臺的穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn),對多測站轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行整體平差,實(shí)現(xiàn)地鐵隧道自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)的高精度處理。試驗(yàn)結(jié)果顯示,運(yùn)用整體平差方法,測站定位精度達(dá)到了亞毫米級。

利用測量機(jī)器人在自動變形監(jiān)測方面的優(yōu)勢,采用多臺自動全站儀進(jìn)行自由設(shè)站,對狹長型的隧道構(gòu)成監(jiān)測網(wǎng),開發(fā)針對地鐵隧道的自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)。相鄰測量機(jī)器人之間通過測量公共點(diǎn)進(jìn)行傳遞,利用地鐵隧道兩端站臺的穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn),對多測站轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行整體平差,實(shí)現(xiàn)地鐵隧道自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)的高精度處理。試驗(yàn)結(jié)果顯示,運(yùn)用整體平差方法,測站定位精度達(dá)到了亞毫米級。

ga柱面擬合法在隧道斷面收斂監(jiān)測中的應(yīng)用——提出用遺傳算法擬合得出空間柱面參數(shù)，將空間柱面唯一確定。以空間圓柱面為例，說明采用遺傳算法進(jìn)行空間柱面擬合的原理及方法；討論采用柱面擬合形式進(jìn)行隧道斷面收斂監(jiān)測的必要性，并給出數(shù)據(jù)采集方法。用工程實(shí)例...

測量機(jī)器人具有高智能、高精度、方便編程的特點(diǎn),從而在自動化變形監(jiān)測領(lǐng)域廣泛地被應(yīng)用。文章結(jié)合深圳市人才園基坑施工開挖對鄰近的運(yùn)營地鐵1號線隧道結(jié)構(gòu)變形自動監(jiān)測工程項(xiàng)目的實(shí)踐,對測量機(jī)器人監(jiān)測系統(tǒng)在地鐵隧道監(jiān)測方面的系統(tǒng)構(gòu)建、測量方法、測量精度、監(jiān)測效果等方面進(jìn)行論述。實(shí)際應(yīng)用表明:該系統(tǒng)以高精度、自動化的優(yōu)勢,及時提供可靠的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),科學(xué)指導(dǎo)基坑施工,保證了地鐵運(yùn)營安全,取得良好的效果。

隧道斷面施工放樣測量的快速方法 摘要：隧道施工斷面測量工作，不需要專用軟件，采用立面坐標(biāo)法就能及時為施工提供可靠的測量數(shù)據(jù)， 準(zhǔn)確的指導(dǎo)施工。三維坐標(biāo)法，只需測量隧道斷面內(nèi)任意位置的三維坐標(biāo)即可計算其偏差。 關(guān)健詞：隧道斷面放樣測量：立面坐標(biāo)、三維坐標(biāo)段落法。 一、前言隧道施工中各種 工序銜接緊湊，平行作業(yè)，交叉施工的工序很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測 量儀器的反射信號太弱，往往無法進(jìn)行測量放樣工作。測量放樣工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制 著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測量放樣工作的需要，需選擇關(guān)健 工序工作面污染小的時間，停止一些次要工序，提前加大排風(fēng)來滿足測量放樣工作條件。若測量工作占用 時間過長，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)放益。在洞內(nèi)測量必需使用免棱鏡全站儀，配合casiofx-4800p 計算器進(jìn)行施工放樣測量，使用

2、緩和曲線段隧道斷面。 在緩和曲線上求任意點(diǎn)的法線方向十分簡單，但要求測點(diǎn)對應(yīng)那個樁號法線上的點(diǎn)，相對比較復(fù)雜。采用 近似法，完全可以滿足測量精度要求，在測站前后的線路上，各選取一距離合適的點(diǎn)作為計算起點(diǎn)，再把 兩點(diǎn)當(dāng)作直線看，按直線段程序進(jìn)行計算即可。測點(diǎn)如下圖： 3、圓曲線段隧道斷面 在圓曲線上選任意點(diǎn)b為起算里程，坐標(biāo)反算分別求得測點(diǎn)a，起算點(diǎn)b，到圓心o的距離和方位角，兩 方位角之差（oa-ob=a）和半徑計算曲線l，b點(diǎn)里程加l等于c點(diǎn)里程，測點(diǎn)a至圓心的距離減圓曲線 半徑等于測點(diǎn)至中線距離b。見下圖： 程序文件名：sd-yd（隧道圓曲線斷面） 程序：b“x0”：c“y0”：p”r0”：d“x1”：e“y1”：k“l(fā)1”： lbl0：{f,g}：f“x2”：g“y2”：pol(d-b,e-c)：t=j： pol(f-b,g-c

隧道斷面施工放樣測量的快速方法 摘要：隧道施工斷面測量工作，不需要專用軟件，采用立面坐標(biāo)法就能及時為施工提供可靠 的測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的指導(dǎo)施工。三維坐標(biāo)法，只需測量隧道斷面內(nèi)任意位置的三維坐標(biāo)即可 計算其偏差。 關(guān)健詞：隧道斷面放樣測量：立面坐標(biāo)、三維坐標(biāo)段落法。 一、前言 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)，交叉施工的工序很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，排 風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測量儀器的反射信號太弱，往往無法進(jìn)行測量放樣工作。測量 放樣工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān) 系到隧道的貫通。為滿足測量放樣工作的需要，需選擇關(guān)健工序工作面污染小的時間，停止 一些次要工序，提前加大排風(fēng)來滿足測量放樣工作條件。若測量工作占用時間過長，將直接 影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)放益。在洞內(nèi)測量必需使用免棱鏡全站儀，配合casiofx-4800p

提出了地鐵工程圓形隧道斷面測量的一種新方法。本文論述了地鐵工程圓形隧道斷面常規(guī)方法的測量過程,然后詳細(xì)論述了采用新方法進(jìn)行斷面測量的過程,并推導(dǎo)了相關(guān)計算公式。最后以武漢市軌道交通四號線二期工程永安堂站~孟家鋪站右線盾構(gòu)區(qū)間為例,對兩種方法求得的斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,表明在一般情況下采用新方法能滿足規(guī)范要求。