[发明专利]一种隧道施工洞内更换自动测量系统棱镜位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道施工洞内更换自动测量系统棱镜位置的方法。

背景技术

自动测量系统在隧道施工中已经普遍使用，特别是盾构法施工的隧道，因盾构机在隧道掘进施工过程中采用人工测量的方式获取盾构姿态，耗时、耗力，所以自动测量系统应用更为广泛。

自动测量系统的工作原理为：在盾构进入隧道前（始发前）安装该系统，通过人工测量计算三个棱镜与盾构机的相对关系；盾构始发后，在隧道掘进施工过程中，通过测量三个棱镜反推盾构机坐标，达到指导盾构掘进的目的。自动测量系统有一个必须的步骤为人工换站，即：盾构机掘进一定距离后，全站仪与三个棱镜不通视或者测量精度不满足要求时，必须将全站仪站点前移，这个过程称之为换站；换站后必须进行站点与后视点的复测，以满足隧道轴线偏差允许的要求。

然而自动测量系统也有自身的缺陷，特别是小曲率半径线型的隧道，自动测量系统有明显的不足，主要如下：

1、换站频率非常高，如曲线半径小于350m，则需要每天进行换站，工作效能低；

2、换站后的复测工作任务重，经常耽误盾构掘进正常生产，增加成本；

3、为满足通视要求，全站仪站点必须靠前设置，盾构掘进的反力很容易影响站点的稳定性，容易造成测量精度失准，轻者反复复测，重则隧道推偏。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种隧道施工洞内更换自动测量系统棱镜位置的方法，解决了隧道施工洞内自动测量系统需要每天进行换站、工作效能低的问题，具有施工效率高的特点。

   实现上述目的而采取的技术方案，包括步骤

1）自动测量系统中包括必测棱镜3#棱镜和选测棱镜1#棱镜、2#棱镜；

    2）自动测量系统中3#棱镜更改位置为左转弯曲线向右改，右转弯曲线向左改；

3）在盾构机到达曲线段前，做好更换3#棱镜位置的准备工作，包括选定新位置、做好新支架；

4）盾构机停机前，缩回铰接，保证盾构机停机时机体为直线；

5）利用测量系统，三次测定盾构机姿态，做好人工记录；

6）将3#棱镜移至新位置，按照盾构机始发前的施作方式，重新计算3#棱镜与盾构机的相对关系，并更改；

7）重新测量盾构机姿态，当与此前记录较差小于2mm时，确定此次更改棱镜完成；当较差大于2mm时，须检查各步骤始发存在遗漏，或者将3#棱镜恢复原位置，重复上述步骤。

与现有技术相比本发明具有以下优点。

省时、省力，在施工过程中提高工作效率，如隧道属于小曲率半径线型，则效果更突出。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为自动测量系统总体布置示意图。

具体实施方式

    如图1所示，包括步骤

1）自动测量系统中包括必测棱镜3#棱镜和选测棱镜1#棱镜、2#棱镜；

    2）自动测量系统中3#棱镜更改位置为左转弯曲线向右改，右转弯曲线向左改；

3）在盾构机到达曲线段前，做好更换3#棱镜位置的准备工作，包括选定新位置、做好新支架；

4）盾构机停机前，缩回铰接，保证盾构机停机时机体为直线；

5）利用测量系统，三次测定盾构机姿态，做好人工记录；

6）将3#棱镜移至新位置，按照盾构机始发前的施作方式，重新计算3#棱镜与盾构机的相对关系，并更改；

7）重新测量盾构机姿态，当与此前记录较差小于2mm时，确定此次更改棱镜完成；当较差大于2mm时，须检查各步骤始发存在遗漏，或者将3#棱镜恢复原位置，重复上述步骤。

本方法，用一个小时的时间来提升三十天的施工效率，总的技术方案可以概括为一句话，即更改棱镜位置，增加全站仪与棱镜间的通视时间，具体如下：

1、自动测量系统的三个棱镜编号1#棱镜、2#棱镜、3#棱镜，其中3#棱镜为必测棱镜，1#棱镜、2#棱镜为选测，但必须二选一，因1#棱镜与2#棱镜大多左右分布于盾构机体内，所以更改棱镜位置意义最大的是3#棱镜；

2、测量系统3#棱镜更改位置的原则是：左转弯曲线向右改，右转弯曲线向左改；

3、在盾构机到达曲线段前，做好更换3#棱镜位置的准备工作，包括选定新位置、做好新支架等；

4、盾构机停机前，缩回铰接（如盾构机带有铰接装置），保证盾构机停机时机体为直线；

5、利用现有的测量系统，三次测定盾构机姿态，当数据在毫米单位保持一致后，做好人工记录；