Non-contact monitoring and analysis system for tunnel surrounding rock deformation of underground engineering

It is very important to monitor surrounding rock deformation in tunnel construction. The principle, function, development and application of the system composed of a total station and computer for monitoring and analyzing surrounding rock deformation were discussed. The new methods of two free station of 3D measurement and its mathematic adjustment mode were presented. The development of software for total station on-board and post for computer were also described. Without centering it and measuring its height, the total station controlled by the software on-board can fulfill the whole measurements to target points. Monitoring data can be processed by the post software and results of regression analysis, forecasting information of the tunnel surrounding rock deformation can be provided in time. The practical use shows that this system is practicable, highly accurate and efficient. It satisfies the needs of safety and information construction in tunnel construction of underground engineering.

全站仪在盾构下穿施工运营隧道变形监测中的应用

针对新建盾构隧道下穿施工而导致运营隧道结构变形的问题,利用全站仪构建自动化监测系统,对施工期间运营隧道关键节点典型断面的监测数据进行分析和精度评定。本次盾构下穿期间,运营隧道道床沉降整体呈现抬升趋势,管片收敛呈现扩张趋势,道床位移呈现向盾构推进方向运动的趋势。通过人工复核对自动监测系统进行精度评估,结果表明自动化监测与人工复核整体偏差在1 mm内,全站仪自动化监测系统为地铁运营安全风险评估提供测量技术支撑,通过某地铁盾构隧道施工监测的数据分析,验证了全站仪自动化监测系统的可行性和有效性。

联合路径气象信息的隧道结构监测数据折光改正

隧道内气象条件的不一致及变化会对基于智能全站仪的隧道结构形变监测精度产生不利影响。结合隧道的线性地形特征,通过沿监测区域均匀布设若干气象传感器,实时采集温度、气压等信息,并拟合得到其与距离的函数关系,进而获得电磁波到各监测断面的传播路径的平均气象,用于当期对应观测值的改正。利用某隧道环境展开的试验结果表明,利用平均气象进行观测值的改正有助于削弱气象改正代表性误差,提高智能全站仪隧道结构形变监测的可靠性。

全站仪免棱镜测量技术在铁路隧道监控量测中精度分析

在施工过程中,测量是不可缺少的一部分。传统的测量使用的工具之一是棱镜,不仅要架设全站仪,同时也要选点架设棱镜,通过全站仪与棱镜之间的反射测量距离与角度,这样会花费大量的时间。免棱镜测量技术则不然,对反射物不做严格要求,目标位置的石头、墙体、金属体就可以反射信号,在铁路隧道监控量测中,由施工队打下钢筋并放置反光片作为目标,仪器架设好直接就能测量,节省了大量的时间。

绿汁江大桥大倾角隧道锚主缆预应力锚固系统定位技术

绿汁江大桥为主跨780 m的单塔单跨钢箱梁悬索桥,玉溪岸隧道锚总长86 m,锚塞体底板与水平面夹角54°,主缆预应力锚固系统定位精度要求高达3 mm。针对锚固系统定位测量的重难点,分别采用精密导线法、双导线法布设洞外、洞内加密控制网;建立锚固系统数学模型,将隧道锚坐标系转换为整体坐标系,计算索股预应力管道坐标,并与软件建立的锚固系统三维几何模型中的坐标对比,经复核坐标转换结果准确。主缆预应力锚固系统随锚碇基础及填芯混凝土施工逐层安装定位,采用全站仪三维坐标法及精确修正球气差常数的全站仪三角高程差分法对测量高程进行修正。定位时,首先进行后锚面模板精调;接着基于锚垫板与索股预应力管道同轴调整原理,调整锚垫板与对应索股预应力管道轴线相垂直以及锚垫板的平整度,进行后锚垫板定位;然后安装定位支架,进行索股预应力管道定位;最后进行前锚垫板定位,实测锚固系统定位精度小于3 mm。

隧道工程中基坑的施工监测技术

对开挖长度达 1km的广州市黄埔大道隧道工程 ,尝试使用全站仪进行监测 ,获得了理想的结果 .通过对全站仪变形监测的精度分析 。

沉管隧道管节沉放实时定位测量技术现状分析

文章在调研国内外沉管隧道工程实例的基础上对管节沉放实时定位测量方法进行了分析研究,重点介绍了应用较为广泛的几种测量方法,如全站仪法、GPS法、声纳法和机械法的特点、原理及现场应用,并对4种定位测量方法的优缺点进行了比较,给出了每种定位测量方法的适用范围,为以后类似工程定位测量方法的选取提供了参考依据。

锦屏二级水电站深埋引水隧洞群允许最小间距研究

锦屏二级水电站引水隧洞群最大的特点是埋藏深、地应力高、外水压力大。这一极端复杂的赋存环境给4条引水隧洞的中心线间距确定带来了很大的挑战。为此,首先通过流-固耦合的数值计算方法,对洞间岩体塑性区贯通与否、隧洞壁面关键点位移曲线拐点、收敛位移是否超出相关规范共3种判别标准进行分析后,得到引水隧洞群最小理论间距值为50m。进而在类比与引水隧洞本身相邻的辅助洞和国内外几个典型深埋隧洞的洞径、埋深和间距的基础上,综合确定深埋引水隧洞群的最小允许中心线间距为52m,为当前设计采用60m洞间距提供了有力的理论支持。

测量机器人隧道变形自动监测系统的研究进展

在介绍测量机器人隧道变形自动监测系统的原理及结构基础上,采用文献分析和比较分析方法,综合分析测量机器人隧道自动监测系统在隧道结构自动化变形监测中的应用情况。分析表明,测量机器人隧道变形自动监测系统具有精度高、实时、动态、全天候智能远程遥测的优点,在地铁和隧道工程安全监测领域具有一定的应用前景。其局限性是只能逐个单点定期监测,增加工程监测的成本。因此,控制成本、开发多点监测功能并全面实现自动化、智能化和网络化是其发展方向。

全站仪自由设站三维量测中的计算误差分析

针对隧道施工中采用全站仪自由设站进行三维量测时存在数据前期上下波动,长期变形趋势又比较明显等问题,文章对三维测量中的计算误差进行理论推导分析。研究结果表明,将整体坐标转化为局部坐标时会带来计算误差,测点C到基准点A的距离L_(ac)与两基准点A、B之间的距离L_(ab)的比值对仪器误差具有放大效应。鉴于此,文章提出两基点A、B同侧的测量方法,可以很好地减小计算中带来的误差。

全站仪用于隧道三维变形测量的实施方法

叙述了全站仪用于隧道开挖施工中对围岩进行三维收敛变形测量的实施方法，其中包括：测量坐标系和基准点的建立；测点的布设要求；观测方法；观测精度以及空间边角网平差方法的介绍。结合北京地铁复线某车站地下施工现场所作的初步试验，进行了实际应用分析。

基坑施工对临近运营地铁隧道影响监测的实践

由于受基坑开挖所产生的卸载和基坑降水的影响,临近地铁隧道的受力条件将改变,造成地铁隧道的变形和位移。采用自动化技术实时监测地铁隧道的变形,对保证地铁运营安全至关重要。文中结合广州大马站商业中心项目基坑开挖对临近运营地铁1号线隧道结构变形位移自动监测工程项目的实践,对自动全站仪监测系统在地铁隧道监测方面的系统构建、测量方法、测量精度、监测效果等方面进行论述。实际应用表明,该系统以高精度、自动化的优势,及时提供可靠的动态监测数据,科学指导基坑施工,保证了地铁运营安全,取得良好的效果。

全站仪在隧洞三维变形监测中的应用研究

根据隧洞开挖特点,结合现代测量技术,详细地分析了高精度全站仪在隧洞三维收敛变形观测中的应用。对仪器的选择、控制点和测点的布置、位移计算以及三维精度估算进行了详细地分析。

隧道收敛测量方法研究

隧道工程在建设的过程中以及竣工后均需要对其进行收敛测量,以监测断面在水平和竖直方向的位移,确保隧道的正常运营。本文介绍了三种常用的伺服全站仪,以及如何进行扫描及相关的数据处理,根据最小二乘,推导出了求解隧道圆心坐标和半径的公式,最后介绍了一个实际的扫描实例。

基于智能全站仪的地铁隧道自动化监测精度分析及验证

开展地铁隧道结构监测对于保障地铁安全运行具有重要意义。目前智能全站仪在地铁隧道结构的自动化监测中应用得越来越广泛,而其所能达到的监测精度也备受关注。本文结合智能全站仪变形监测的基本数学模型,分析了其应用于地铁隧道监测的精度情况,并在实际的地铁隧道中对其监测精度进行了验证。

用全站仪进行隧道收敛量测的误差分析

本文在全站仪自由设站基础上 ,推导了空间 P、Q两点距离的测试误差计算公式 ,并编制了相应的计算程序 ,通过对铁路隧道收敛测试误差计算分析认为 :(1 ) PQ之间距离的测试误差 m 不但与斜距测试误差、天顶距测试误差、水平向量测试误差有关 ,而且和全站仪与试点 P、Q之间的空间关系有关 ;(2 )用全站仪可以进行铁路隧道的收敛监测 ,但如果隧道变形较小 ,尤其是运营隧道 。

陀螺定向在沿江隧道贯通测量中的应用

支导线是隧道工程贯通测量的基本做法。由于支导线的精度不能满足贯通误差,为了提高隧道贯通精度,本文在沿江隧道工程中采用了双导线的方式来提高精度,并且在隧道初始开挖、隧道开挖1/4、隧道开挖1/2、隧道开挖3/4、隧道贯通完成前,采用陀螺全站仪进行支导线方位角的验证。

现代测绘技术在地铁隧道变形监测中的应用研究

通过应用对比分析,并以沈阳地铁9号线某施工段、天津地铁3号线和平路运营段隧道变形监测工作为例,介绍了GeoMos全站仪自动化监测系统及三维激光扫描技术在现代化隧道变形监测中的应用,并在测量平差理论的基础上,对实测数据进行了精度分析.结果表明,现代化变形监测技术较比传统变形监测方法在精度、效率以及自动化水平上有了明显的提高,是当今地铁隧道施工及运营维护中可靠的地保监测手段.

全站仪遥测技术在乌鞘岭铁路隧道围岩变形监测中的应用

目前一些国家在隧道及地下工程中 ,通过采用数值像机、全站仪等仪器摄取掌子面及隧道断面的有关数据 ,如地质数据、变形数据 ,就可以比较方便、可靠地推定围岩的级别、进行 3维地质分析以及进行隧道净空变形的观测等。文章重点介绍了利用全站仪进行围岩净空位移观测的量测技术 ,采用这项技术可自动采集隧道围岩净空位移的外业量测数据 ,通过计算机对数据进行自动分析处理 ,并以准确、直观的图形或报表形式将数据分析结果输出 ,及时为围岩稳定性判断和指导施工提供数据依据。

全站仪无定向自由设站隧道收敛测量方法与精度分析

所推荐的测量方法称之为"全站仪无定向自由设站收敛测量",外业操作简单,速度快,内业计算方便,精度较可靠,稳定性较好,精度提升空间较大。文中以一对测点为例进行了详细分析,今后可考虑布设三对以上测点,以满足监护要求。