測量機(jī)器人與電子水準(zhǔn)儀在錢江隧道監(jiān)測工程中的應(yīng)用

1、    測量機(jī)器人與電子水準(zhǔn)儀在錢江隧道監(jiān)測工程中的應(yīng)用    臧巍直，向北延伸與滬杭高速公路連接，向南延伸與杭甬高速連接。本工程采用測繪機(jī)器人及電子水準(zhǔn)儀配合進(jìn)行工程監(jiān)測，經(jīng)實(shí)際工作驗(yàn)證能有效提高監(jiān)測成果精度及工作效率?！綼bstract】the qianjiang tunnel is a key control project for the qianjiang channel and wiring project. it is an extremely large cross-river road tunnel connecting xiaosha

2、n in hangzhou in the south and haining in jiaxing in the north. the tunnel cuts straight， extends northwards to connect with the shanghai-hangzhou expressway， and extends southwards to connect with hangzhou-ningbo expressway. this project uses mapping robot and electronic level to carry on the proje

3、ct monitoring， and the actual work proves that it can effectively improve the accuracy and work efficiency of the monitoring results.【關(guān)鍵詞】測量機(jī)器人;電子水準(zhǔn)儀;監(jiān)測【keywords】measuring robot; electronic level; monitoringu456                         

4、0;                 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】a                                1673-1069（2019）07-0187-021 測量方法本次復(fù)測主要包括兩個(gè)部分：沉降監(jiān)測測量、隧道斷面測量。1.1 沉降監(jiān)測測量1.1.1 沉降監(jiān)測測量方法沉降監(jiān)測點(diǎn)分為兩部分明挖段與盾構(gòu)段，其中，明挖段測點(diǎn)直接使用已有的工程施工水準(zhǔn)

5、點(diǎn)，而盾構(gòu)段測點(diǎn)布設(shè)在隧道底部結(jié)構(gòu)地面上。盾構(gòu)段中相鄰沉降監(jiān)測點(diǎn)間的距離應(yīng)控制在30m左右，點(diǎn)位編號與工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)相對應(yīng)。整體水準(zhǔn)測量路線的基本走向如圖1所示。可以看出，水準(zhǔn)測量路線走向?yàn)閺慕鄙顦饵c(diǎn)jbs開始聯(lián)測同側(cè)水準(zhǔn)工作留點(diǎn)l1、l2、l3，然后進(jìn)入隧道西線聯(lián)測工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)，至江北工作井聯(lián)絡(luò)通道處，聯(lián)測b點(diǎn)。接著利用工作井中的樓梯向下進(jìn)入隧道底層，然后一直向南，聯(lián)測隧道底部沉降監(jiān)測點(diǎn)，到達(dá)江南工作井后，利用樓梯向上返回行車通道，聯(lián)測d點(diǎn)。接著向南，聯(lián)測隧道西線工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)。出隧道，聯(lián)測江南水準(zhǔn)工作留點(diǎn)l4、l5、l6，然后聯(lián)測江南深樁點(diǎn)jns。之后進(jìn)入隧道東線，聯(lián)測工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)，

6、至江南工作井聯(lián)絡(luò)通道處，聯(lián)測c點(diǎn)。利用工作井中的樓梯向下進(jìn)入隧道底層，一直向北前進(jìn)，至工作井聯(lián)絡(luò)通道處樓梯向上返回行車通道，聯(lián)測a點(diǎn)，然后聯(lián)測隧道東線工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)，最后出隧道，回到江北深樁點(diǎn)jbs，完成水準(zhǔn)路線的往測。之后原路返回，并完成反測1。1.1.2 沉降監(jiān)測精度控制沉降觀測時(shí)按照gb/t 128972006國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范中二等水準(zhǔn)測量以及jgj 82007建筑變形測量規(guī)范中二級水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行觀測。具體技術(shù)指標(biāo)如表1所示。測量成果利用軟件形成數(shù)據(jù)文件。1.2 斷面監(jiān)測1.2.1 斷面測量點(diǎn)位分布隧道斷面監(jiān)測涵蓋盾構(gòu)入口處、大堤段以及江中段。其中，盾構(gòu)入口監(jiān)測三個(gè)斷面（兩處

7、在連續(xù)墻上，一處在盾構(gòu)面上），大堤段與江中段分別監(jiān)測四個(gè)斷面。經(jīng)過實(shí)地踏勘，每個(gè)斷面布設(shè)三到四個(gè)l型圓棱鏡（上層兩個(gè)，下層一個(gè)或兩個(gè)）。1.2.2 斷面觀測方法隧道斷面監(jiān)測主要關(guān)注各監(jiān)測點(diǎn)間的相對位置變化。具體為采用leica tca2003a測量機(jī)器人和與其相配套的棱鏡及特制測量工具，測量機(jī)器人自動觀測各斷面上布設(shè)的l型圓棱鏡，獲得各監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。在方向上同時(shí)進(jìn)行水平角與垂直角的觀測，測回?cái)?shù)為2。邊長觀測2測回，每測回讀4次數(shù)。每次觀測儀器須測量參數(shù)改正。1.2.3 斷面觀測精度控制監(jiān)測點(diǎn)獨(dú)立坐標(biāo)較差或兩次測量邊長較差±2mm。2 測量數(shù)據(jù)匯總2.1 沉降監(jiān)測情況2.1.1 沉

8、降監(jiān)測說明沉降監(jiān)測點(diǎn)分為明挖段與盾構(gòu)段兩部分，其中，明挖段部分聯(lián)測已有的工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)，以lw開頭的測點(diǎn)表示隧道西線工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)，以le開頭的測點(diǎn)表示隧道東線工程施工水準(zhǔn)點(diǎn)。jbs為江北深樁點(diǎn)，jns為江北深樁點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)分別為江北聯(lián)絡(luò)通道處東、西兩線地面監(jiān)測點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)分別為江南聯(lián)絡(luò)通道處東、西兩線地面監(jiān)測點(diǎn)，盾構(gòu)段聯(lián)測隧道底部沉降監(jiān)測點(diǎn)。其中以e開頭的測點(diǎn)位于隧道東線，以w開頭的測點(diǎn)位于隧道西線。2.1.2 沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)（最近一次監(jiān)測）本次沉降監(jiān)測測量包含東、西兩條水準(zhǔn)路線，精度統(tǒng)計(jì)表2所示，二等水準(zhǔn)測量每公里偶然中誤差限差為±1.0mm。2.1.3 隧道整體監(jiān)測情況最近兩

9、次監(jiān)測情況相比，隧道整體呈現(xiàn)略微下沉的狀態(tài)，東線平均下沉3.2mm，最大下沉量為5.2mm;西線平均下沉2.7mm，最大下沉量為4.4mm。與初次監(jiān)測量情況相比，東線平均上浮0.4mm，東線最大上浮量6.4mm，最大下沉量為2.8mm;西線平均上浮0.1mm，西線最大上浮量為5.5mm，最大下沉量為11.4mm。2.1.4 行車通道層（盾構(gòu)段）監(jiān)測情況本次復(fù)測與上次相比未發(fā)生明顯沉降。為確保安全，建議在后續(xù)監(jiān)測中進(jìn)一步關(guān)注2。2.2 斷面監(jiān)測情況2.2.1 斷面監(jiān)測說明隧道斷面監(jiān)測涵蓋盾構(gòu)入口處、大堤段以及江中段三部分，共36個(gè)斷面。其監(jiān)測對象為同一斷面內(nèi)相鄰測點(diǎn)間的三維距離。根據(jù)點(diǎn)位分布的不

10、同，本次復(fù)測中共存在三種斷面點(diǎn)位分布情況，圖2將展示在這三種情況下監(jiān)測對象是如何定義的。在上圖中，（a）表示斷面只有上方兩個(gè)測點(diǎn)，此時(shí)左側(cè)點(diǎn)為斷面1號點(diǎn)，右側(cè)點(diǎn)為斷面2號點(diǎn)，監(jiān)測對象為兩點(diǎn)間的距離l1，該情況主要存在于盾構(gòu)入口處;（b）表示斷面上方有兩個(gè)測點(diǎn)，下方只有一個(gè)測點(diǎn)，此時(shí)左下方點(diǎn)為斷面1號點(diǎn)，左上方點(diǎn)為斷面2號點(diǎn)，右上方點(diǎn)為斷面3號點(diǎn)，監(jiān)測對象自斷面1號點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，分別為l1、l2、l3;（c）表示斷面上下方各有兩個(gè)測點(diǎn)，此時(shí)左下方點(diǎn)為斷面1號點(diǎn)，左上方點(diǎn)為斷面2號點(diǎn)，右上方點(diǎn)為斷面3號點(diǎn)，右側(cè)下方點(diǎn)為斷面4號點(diǎn)，監(jiān)測對象自斷面1號點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，分別為l1、l2、l3、l4;（a）（b）兩種情況主要存在于大堤段和江中段。2.2.2 斷面監(jiān)測情況本次測量各斷面的累積變化量很小，東線整體變化量0.7mm，最大變化量為7mm，在江北大堤段;西線整體變化量1.0mm，最大變化量為8mm，在江北工作井處。3 結(jié)語利用測量機(jī)器人進(jìn)行斷面測量與常規(guī)高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降監(jiān)測，并結(jié)合編制程序進(jìn)行管理，可大幅提高工作效率。存儲管理監(jiān)測數(shù)據(jù)，