全站仪免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用

标签：工程设计, 全站仪免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用,http://www.gong66.com
80mm的方板，表面贴上60×60mm的反射膜片，中间钻直径为3mm的小孔，用膨胀螺栓锚固在初期支护的表面或点焊在初期支护的钢筋上，按有关规范要求在隧道内进行点位布置。测量时中心小孔为照准点，观测时反射膜片与仪器光轴的倾斜角度应不大于30度，以减少照准对测距的影响。

观测前，对全站仪进行调校，使仪器处于最佳状态。观测时，打开仪器的角度改正及补偿器功能，并对仪器进行气压和温度的气象改正。观测采用记录测量模式，所有观测数据均存储在模块内。

全站仪采用自由设站，但为了消除膜片倾斜对测距的影响，每次量测时测站位置应大致相同。观测时采用三次重复设站，每次设站采用双盘测回结合三次重复照准的冗余观测方法，即每一测站上分别用两个盘位连续、重复照准三次目标点，然后取平均值作为一次设站观测的结果。量测频率主要根据位移速度和测点距开挖面的距离而定。一般在测点埋设初期测试频率每天1－3次，随着围岩渐趋稳定，http://www.gong66.com量测次数减少，当出现不稳定征兆时，增加量测次数。当围岩达到基本稳定后，以1次/3日的频率量测2周，若无明显变形，则可结束量测。

将每次测量记录按要求输入装有后处理程序的计算机，计算机将自动分析处理量测数据，并相应输出量测成果，并打印报表。

4 结论

免棱镜测距技术应用于隧道测量有如下优点:

（1）测量速度快

掘进放样、断面测量、围岩净空位移量测等每一断面均可在几分钟内完成。

（2）准确

一是测设定点精度准确。其精度可依工程所需而定，可达几毫米的精度。二是固定性。程序编制时要求仪器自动寻找断面上相同的点（即虽掌子面里程不同，但所放样各点在隧道纵向上相对于隧道中线、轨面的位置固定），且各点在开挖轮廓线上间距一致，这为钻眼爆破带来极大便利——测点即是炮眼，炮眼间距固定。每茬炮钻眼在断面同一位置，为钻眼角度提供很好的参考方向，使整个隧道炮眼顺直，进一步减少超欠挖，减少安全质量隐患。同理，如有必要，也可将需要的爆破设计炮眼位置准确放样出来，如掏槽眼等，为提高爆破效果提供技术援助。

（3）设站灵活

因为仪器可用距离后方交会设站，这就给测量带来很大灵活性，可以在不同的现场条件下选择最佳位置设站，减少其它工序对测量的干扰，反之也减少了测量对其它工序的干扰。在某些人力设备不能到达的或危险的地方，只要满足测程与通视两个条件就可完成测量任务，减少测量对其它机械设备（如脚手架，升降机等）的依赖。因全站仪采用极坐标的方式进行放样，加上其自动化程度较高，一般即需二人即可完成作业任务。

（4）与其它工序平行作业

传统开挖轮廓线放样一般在出碴完后进行，往往占用数十分钟的时间，而采用全站仪放样，尤其是通风效果好时，可将仪器安置在边墙附近，装碴的同时便可完成碴堆以上开挖轮廓线放样与坑道断面扫描，装碴完成后抢用其它工序准备工作的几分钟完成剩余测量工作。或装碴快完成时，边装碴边测量，实现零分钟测量。

（5）适应性强

因全站仪是以极坐标方式来测量坑道上的点的坐标，http://www.gong66.com而设计坑道上任何点都有自身的解析坐标，从测量的观点与隧道解析观点来看，也就不再存在曲线隧道、曲墙断面放样、工作面不规则等种种不便，使各式各样的线路走向、断面形状问题统一化为极坐标与隧道解析的问题。我们关心的是如何去准确测量点的三维坐标，在程序中如何描述线路、断面设计参数，让计算机去关心具体一个点位于曲线与直线、直墙与曲墙的问题。

总之，免棱镜测距的出现，使传统隧道工程测量不易、不能解决的问题得到很好的解决。准确、快速、灵活的测量，有望建立隧道表面数字模型，准确快速绘制任意里程断面图，为施工决策提供数据基础，减少浪费，减少返工，为整个工程提供基础保证。虽然目前此类功能齐全（无棱镜测距，司服马达等）的全站仪价格一般偏高，但综合整个工程来考虑，还是减少了工程造价。随着长测程无棱镜测距硬件的进一步完善，入世后硬件价格的下降，计算机技术人员的积极参与其中，开发出完备的软件系统，这一技术将在隧道施工放样中得到普及，取代传统的断面放样、断面测量及围岩净空位移量测等，特别是长大隧道更应将其作为首选测量工具。

上一页  [1] [2] 

，全站仪免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用