文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

点站应设在隧道侧壁,同时设置四个校核

点以校核工作基点。安装于基点站的

TCA2003全站仪与监测系统机房建立通讯

联系,由机房控制全站仪对校核点和变形

点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算

及自校,并将测量结果发送至机房入库存

储或并进行整编分析,实现了自动观测、记

录、处理、储存、变形量报表编制和监测结

果自动远程发送等功能。

2.2 徕卡自动全站仪

徕卡TCA系列自动化全站仪,又称

“测量机器人”,该仪器精度高、性能稳定,

其内置自动目标识别系统,可以自动搜索

目标、精确照准目标、跟踪目标、自动测量、

自动记录数据,在几秒内完成一目标点的

观测,像机器人一样对多个目标作持续和

重复观测,并具有计算机远程控制等优异

的性能。采用地铁结构变形自动化监测系

统进行变形监测,可以实现无人值守及自

动进行监测预报,即实现变形监测全自动

化。它不仅便捷、准确,而且可以减少传统

意义上形变观测中的人为观测误差及资料

整编分析中可能造成的数据差错。

新线建设对邻近运营

地铁隧道影响的自动监测

刁锦通 林瑾云 广州市城市规划勘测设计研究院 510060

序言

随着城市轨道交通的快速发展,新建

地铁线路影响既有地铁线路的现象越来越

普遍。当新建隧道在既有线路附近进行施

工时,既有隧道结构的受力发生变化,将

产生变形或位移。为了时时监控新线隧道

施工对既有隧道和地铁运营的影响,以便

及时根据变形量大小调整施工措施,确保

隧道的安全和列车的正常运行,需要在受

施工影响的既有隧道内实施自动化的监

测。

1. 工程概况

六号线东山口站~区庄站盾构隧道左

线于2008年1月在广州地铁一号线运营隧

道及东山口过街隧道下方穿过,地铁一号

线与六号线两条隧道竖向间距为3.5~5.8m

左右,东山口过街隧道与六号线盾构隧道

相距为11.4m,走向均基本正交。

由于地铁一号线的运营时间一般是

6:00至23:00,运营期间地铁隧道内

实行全封闭管理,人员是不允许进入隧道

作业的。因此,为了实现时时监测、时

时数据处理传输及预警等功能,必须建立

自动测量系统实现对运营地铁隧道结构三

维变形位移的自动监测。

2. 监测系统的组成

2.1 自动监测系统的组成

为实现本项目监测的自动化,工作基

2.3 工作基站及校核点设置

为使各点误差均匀并使全站仪容易自

动寻找目标,工作基站布设于监测点中

部,校核点布设在远离变形区以外,最外

观测断面以外40米左右的隧道中,先制作

全站仪托架,托架安装在隧道侧壁,离道

床距离1.2米左右,以便全站仪容易自动

寻找目标。监测基准点使用位于东山口站

台内的平面、高程控制点。

2.4 隧道监测断面布置及监测断面内监

测点布置

变形监测点按照设计要求的断面布设,

上下行隧道各布置5个监测断面,每个断面

在轨道附近的道床上布设两个沉降监测点,

中腰位置两侧各布设两个水平位移监测点,

即每个监测断面布设6个监测点。各观测点

用连接件(人字形钢架)配小规格反射棱

镜,用膨胀螺丝及云石胶锚固于监测位置

的侧壁及道床的混凝土中,棱镜反射面指

向工作基点,各观测点位的布设见点位布

设图。布设监测点应严格注意避免设备侵

入限界,可以将监测点布设在图中位置。监

测点位置及编号如下图平面及剖面图1、2

所示。

3. 监测方法

本次监测拟采用地铁结构变形自动化

监测系统软件进行自动变形监测,该系统

由武汉大学测绘学院开发用于自动型TCA

系列的全站仪的自动监测,具有自动控制

及变形数据分析功能,是目前该方面最先

进的系统。该系统将自动完成测量周期、

图1 监测隧道、仪器及棱镜

布设剖面图

图2 监测仪器及棱镜布设平面图

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

实时评价测量成果、实时显示变形趋势等智能化的功能合为一体,是进行自动变形监测的理想系统。

4. 观测精度分析

影响变形观测精度的主要因素包括系统误差和偶然误差的影响,对本系统而言,系统误差主要有仪器仪器本身构造引起的误差、测站和目标点固定的对中误差、仪器随时间的度盘零方位的漂移、外界气象条件引起的观测值的变化等;偶然误差主要是仪器测量时的随机误差,主要体现为仪器的标称精度。系统误差可以通过采用差分方法或坐标转换方法予以消除。

4.1 基准点的精度估算

依据点位布置图中的点位,用武汉大学测绘学院商用平差软件“科傻”系统进行模拟平差计算。

模拟控制参数:TCA2003 方向中误差0.25秒,距离0.2mm+0.4ppm。

模拟平差结果:最弱点及其精度:

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

最弱点“基准点3”精度为0.4mm,误差椭圆比较均匀。0.4mm为基准点最低可接受精度,如再大就不能保证变形点位1mm的精度要求,采取差分措施提高测量机器人的测量精度是必须要做的工作,且差分后能达到设计精度要求。

4.2 监测点的精度估算

按极坐标公式求各变形点的三维坐标计算公式为:

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

极坐标差分三维坐标测量的精度估算公式:

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

新线建设对邻近运营地铁隧道影响的自动监测

当距离为100米时,选取TCA角度测量精度为±0.5″,距离测量精度为±0.4mm,可估算出精度平面点位精度约0.66mm,高程精度与差分距离有关,据现场情况和有关资料可推算高程精度约为0.45mm。

与此可见,再加上控制点的点位误差,变形点可达到小于1mm的精度要求。

5. 监测信息化

完整的广场空间,此广场艺术上的感染力、景观上的可赏性、文化上的渗透力都从广场主体雕塑上体现出来。广场上的花坛丰富了地形,打破了整个广场地形上的单一,分隔了空间,拓展了人们的视觉范围。水池在平面上由抽象的三条曲线和一个球合成,并利用地形分为两级,寓意着汤河水库经济欣欣向荣,步步腾飞。同时,水池中布置有喷泉、叠水等景观,并在四周设一圈低矮的护栏,适宜的尺度让人们尽情亲水、观水、听水、戏水。

4.3 水上活动区 

以人工湖泊为全区的主要景观。满足划船、钓鱼、戏水、科普教育等活动的需要。水上乐园的景观格局和空间格局可以概括为以弧线形景观轴和直线形景观轴以及外环路贯穿起来的空间系列。可以将惠泽湖分成三个景区,东北角湖面为北湖是生态游览区,东南角湖面为南湖岛国,正南湖面为水上娱乐区。水上娱乐区修建游泳池,游泳池不是一个大的长方体,而是多个泳池,泳池的大小各异,造型不同,再盖上不同的小凉亭,这种亭子要回归自然,返璞归真。再种上多种植物要高低,错落有致。道路两旁繁花似锦,构筑出一幅幅海岛风情。水上娱乐区用一个放木桥将生态游览区连接就进入溪涧,湖边栽植落叶松和各异的花形成沼泽林。布置自由步道及休息平台。到过设置雕塑等主题景观,湖水位浅水区,可以供嬉水游玩。另外再建水上娱乐设施。

结束语

我们在规划过程中,对来库区的各类使用者做了细致的分析,考虑了使用者在不同空间和场景中的体验需求。同时,我们还对汤河水库中所有物质要素都给予了非常周全的考虑。如突出标志物的做法,就充分考虑了人的视觉体验需求。本规划在汤河水库的生态设计、审美设计和功能设计方面做了一些尝试,仅供参考。