隧道测量中免棱镜测量技术的应用及优越性分析

隧道测量中免棱镜测量技术的应用及优越性分析

中铁隧道集团一处有限公司青海德令哈404100

摘要:我国的科学技术不断的发展,全站仪在测量工作中也得到了越来越广泛的应用,而其在测绘行业应用的范围最广,效果也最为明显,实际的工作中也越来越受到人们的重视和欢迎,在我国,交通行业不断的发展,所以对公路和隧道施工的要求也不断的提高,传统的测量方式已经不能很好的体现出测量精度上的优势,所以也逐渐出现了免棱镜技术,这项技术在隧道施工中的应用使得工程的建设成本和建设工期大大下降,工程的建设质量大大提升。

关键词:隧道测量;免棱镜;测量技术;应用及优越性;

对施工单位而言,洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度。保证隧道在允许精度内贯通,首先要对洞内控制测量进行设计,在未贯通前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算,为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案。其次对隧道测量工程测量前的工作准备进行分析,最后对其优越性以及应用进行探讨。

一、免棱镜测量应用于隧道测量的优越性

1.测量速度快。在测量的过程中,开挖放样、断面测量等工作可以在每一个断面上只是用几分钟的时间去完成。

2.准确度高。首先是放样点精度准确性高。通常情况下,其精度可以按照工程设计中规定的精度进行适当的调整,在精度的控制上甚至可以达到几毫米的水平。其次是固定性。在对程序进行编制的过程中,仪器要能够自动找寻和断面完全一致的点,同时每个点开挖的过程中轮廓都必须具有非常好的一致性,这样一来就为爆破施工带来了非常大的便利,测点的位置实际上就是炮眼,炮眼的间距相对比较固定,每一个钻眼的断面都在相同的位置上,同时开挖轮廓线之间的间隔长度是完全相同的,所以这也为炮眼司钻方向的选择提供非常好的依据和指引,同时也可以有效的减少施工中的欠挖隐患,这样就使得施工的安全性得到了极大的提升。如果需要的话,也可以在实际的施工中将需要采取爆破行动的炮眼事先放样,这样就能更好的保证爆破的质量和水平。

3.方便灵活。(1)设站灵活。由于仪器在应用的过程中可以在后方进行交会设站,这样也就使得测量的过程变得更加的灵活,在测量的过程中可以根据现场的实际情况去设置站点的位置,这样就将其他工程建设对测量精度的影响降到最低的水平,同样也减少了测量过程中对其他工程的阻碍。而在一些人力和设备都不能及时到达的危险区域,只需要测距和通视能够满足测量的标准和要求,测量工作就可以得以顺利的完成,测量过程中对其他操作和其他设备的依赖性较低,在实际的操作中,一般情况下,两个人就可以完成所有的工作。(2)与其他工序平行作业。以往的开挖轮廓线在放样施工的时候都会在出渣操作彻底结束之后才开始,通常这中间需要几十分钟,所以施工的效率和进度就受到了极大的影响,但是如果采用全站仪进行放样,通风条件非常有利的话,可以将整个仪器都安装在边墙附近的位置,此外在装渣进行的过程中就可以对渣堆以上的开挖轮廓线进行扫描,此外还可以一边装渣,一边对开挖轮廓线进行扫描,这样一来也减少了整个过程中需要耗费的时间。(3)适应性强。由于全站仪在运行的过程中是按照极坐标的方式对其进行测量处理的,但是设计坑道上的每一个点都是有其自己独一无二的解析坐标,如果从测量的观点和隧道解析点的角度来看,曲线隧道、曲墙断面放样以及工作面形式不变等种种的假设。而人们更加关注的是三维测量点整个过程中测量精度的提升、在整个程序中应该怎样准确的将线路流程描述出来等等,从而也使得计算机去更好的体现出一个点位的具体位置,其是位于曲线线路还是处在直线线路上,其所在的平面是直墙平面还是在曲墙的平面上。

二、提高免棱镜测距技术精度的方法

在进行隧道工程测量时,用免棱镜测量可以取代有棱镜测量。但是免棱镜测量在测量视线穿过植被茂盛地区或透明体(如玻璃,水)时,或被测地物的可达灰度值较低时,测量精度较低、测程较短。在此条件下,对重点和精度要求较高的地物应采用有棱镜检测或补测。每种测量设备都有自身的特点和适用范围,通过实践发现免棱镜测量技术适用条件如下:(1)适用于通视条件好,反射介质好的地方,在反射介质较暗,吸光性太强,反射条件不好等地方不宜使用免棱镜测量。(2)免棱镜测量技术适宜测量反射面裸露的测点高程,如岩石,房屋、公路等视线可及的地形、地物点高程。(3)免棱镜测量适用于视线没有任何障碍的地形地物测量,若中间有障碍物则测量到的是障碍物的坐标、高程。(4)注意不要将激光束射向似镜表面。

三、隧道测量中免棱镜测量技术的应用

1.掘进掌子面断面放样技术应用。在隧道测量的过程中,在放样之前应该对隧道的参数进行合理设计,例如,通过对测量现场的分析,进行洞门点坐标、高程以及纵坡参数等程序的数据复核。放样的整个过程中,可以先进行导线以及自由测站等技术的设计,应该注意的是,放样设备中的测站点分为三个部分,分别是三维坐标、仪器高以及方位角。而且,在技术运用中,为了使掌子面距离接近仪器,通常情况下不会直接与导线进行连接,而是采用后方交会技术进行仪器的定向。在仪器设站之后,应该首先瞄准掌子面,也就是通过激光点对准望远镜进行同轴测量,在测出掌子面里程之后,需要根据工程的里程进行参数的确定。当红色激光指标指向第一点位之后,应该完成该点的上漆处理,完成定位放样的工作。而且,在掌子面不平整时,就应该增加每个点位的测量次数,通常情况下应该将测量的次数维持在3-6次,并确定允许偏差出现的范围,并重算偏移值。

2.断面测量技术分析。在隧道测量系统设计的过程中,其全站仪的内配置存在着多个测量程序,可以通过后方交会、自由测站以及已知站点定向,合理确定三维坐标中的相关数据。相关仪器会在马达驱动下实现隧道轴线及竖直平面的确定。与此同时,在系统设计中,会按照系统的间隔进行仪器系统的距离分析,并将所测得的角度储存在仪器之中,完成外业测量工作的高效性。在断面测量技术运用的同时,也可以在不随意搬动仪器的基础上,进行测断面的设计,但是,对于开发技术而言,在开挖完成之后,会出现表面凹凸不平的现象,在这一断面中,会进行多次的数据测取。在衬砌后轮廓规则分析中,不同的断面作业测量记录会通过不断的测量处理,完成计算机断面的处理。在隧道测量中通过免棱镜技术的运用,可以对不同断面进行系统性的外业测量,并通过计算机的分析处理,进行结果及图形的输出。

3.围岩净空位移量测技术。在隧道测量技术施工的过程中,会采用钻爆法进行施工项目的设计,并将新奥法进行基本原理的分析,有效运用围岩监控测量进行施工技术的掌握及分析,保证围岩形变状态的稳定支护,施工人员在获得稳定的监测信息之后,需要对工程项目进行安全、可靠的指导,并在最终程度上完善经济化的测量技术。对于围岩净空位移量测技术而言,其技术的施工原理是运用了全站仪的自由远程测点,并将测量数据输入到计算机中进行数据处理。在自由设站三维非接触观测系统设计中,会由观测主机全站仪、反射靶标以及计算机等系统组成。在全站仪自由设站中,为了消除膜片倾斜对测距的影响,保证测量位置的相同性。在观测的过程中,会采用三层重负性的设站方式,根据项目的位移以及坐标的分析,进行位移的测量。

结论

伴随着信息技术的发展,全站仪免棱镜测量技术得到了广泛性的运用,通过该技术的运用,不仅可以有效避免工程项目中存在的技术不足,而且也可以为测量工程提供专业性的技术支持,从而促进测量技术的发展,也在最终程度上实现了交通行业测绘技术的稳定发展。

参考文献

[1]张智.免棱镜测量技术在隧道测量中的优越性及应用.2017.

[2]朱海涛.全站仪免棱镜测距技术在隧道施工测量中的应用.2016.

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