移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业,通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析,实现地铁隧道收敛的快速全面监测,弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明,该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测,而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘,为地铁隧道的安全监测提供基础数据,保障地铁安全运行。     

地铁隧道收敛监测方法的探讨

传统的地铁隧道管径收敛监测采用"高精度全站仪+反射片"测管片水平收敛直径和垂直基线的方法进行,该方法外业数据采集效率较低。因运营期地铁结构监测作业时间的限制,传统测量方法将难以满足运营期地铁监测的需要。结合南昌地铁1号线运营期结构监测实例,介绍三维激光扫描技术在地铁隧道结构管径收敛监测中的应用。经隧道监测试验及工程实践应用结果表明,基于三维激光扫描点云数据所获取的管径收敛值满足地铁管径收敛监测的精度要求。     

某地铁区间盾构法施工监测分析

地铁区间盾构法施工监测是确保地铁区间施工安全的重要保障。在分析盾构隧道施工地表建（构）筑物沉降监测、建（构）筑物倾斜监测、裂缝监测、隧道管片隆沉监测、隧道管片水平收敛监测等监测内容、监测方法、监测频率及控制标准的基础上,结合某地铁区间盾构法施工监测工程实践,分析所获得的横向地表沉降、隧道管片沉降或隆起、净空水平收敛监测的结果,得到相应横向地表沉降、纵向地表沉降和沉降过程的规律,以及隧道管片沉降或隆起、净空水平收敛监测变形规律。     

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。     

地铁隧道结构沉降监测数据处理与分析系统的设计与实现

根据运营期地铁监测数据处理分析过程特点,讨论分析了地铁隧道结构沉降监测数据处理分析理论与方法,对地铁结构沉降监测数据处理与分析系统的设计与实现进行了深入研究,经某地铁监测实际应用表明该系统具有较好的实用性和较高的可靠性,为类似系统提供了借鉴.     

地铁盾构隧道下穿运营线路的形变分析

地铁修建过程中穿越运营地铁线路时,需动态监测结构和轨道的安全状态。本文以深圳地铁某区间盾构隧道穿越过程为例,利用测量机器人（TS30）,以2 h/次的频率对隧道、道床监测点进行全程观测。断面数据分析表明：①9号线右线、左线穿越垂距1.80 m的左线过程,叠加应力使得2个主断面及之间断面的水平收敛增加,而穿越垂距6.0 m的右线,水平收敛最大值为0.82 mm,可忽略穿越过程及叠加应力对断面水平收敛的影响;②9号线右线单独穿越后,最大沉降点在正交断面（7-1和7-2）,而左线穿越过程,受叠加应力的影响在第四和五阶段最大下沉点转移至两个正交断面间（6-1和6-2）;③穿越过程均表现为从刀盘到达隧道边界至穿越结束期间对各点沉降影响较大,这期间应增大监测频率至0.5 h/次;④整个穿越过程应重点监测断面3-1-9-1,即30 m的核心影响区域,其余断面最大沉降不超过3 mm。     

全自动化监测系统在地铁运营监测中的运用

随着地铁建设的发展,地铁在运营过程中,极易受周边施工的影响,对地铁安全运营构成威胁.在运营地铁保护区范围内施工,为保证地铁安全需进行地铁运营监测.由于地铁运营监测对监测效率和时效要求较高,传统的监测手段无法满足地铁运营实时监测的要求.全自动化监测系统能在地铁运营期间提供及时准确的监测数据,保证施工期间的运营安全.本文介绍地铁全自动化监测系统的主要监测方法以及在实际工程中的运用,结合实际监测数据分析表明全自动化监测系统能高效完成地铁运营监测工作,值得进一步推广和应用.     

静力水准自动化测量技术应用于地铁隧道结构监测

目前地铁隧道结构沉降主要采用水准仪进行人工测量。该监测方法不仅作业效率低、耗费较多的人力物力,并且无法实现全天候监测。针对传统人工监测无法满足地铁运营期间的实时监测需求的问题,本文引入静力水准自动测量技术,通过在地铁隧道道床布设静力水准仪,在远程采集端实时获取监测点数据,实现隧道结构保护区在施工时全程监测,为施工期隧道结构安全提供保障。最后结合实际工程应用案例对工程中的监测结果进行分析。结果表明,该技术实现了地铁隧道自动化水准测量,为地铁运营安全提供技术支撑。     

移动式三维激光扫描系统在轨道结构变形分析的应用

轨道交通结构变形及病害发展是众多安全事故的直接原因。对运营期地铁隧道全方位的检测是保证地铁安全运营的重要工作。移动三维激光扫描技术应用于地铁隧道的健康检测是近年来研究的热点。利用移动式三维激光扫描系统快速获取高分辨率点云,经过点云处理与分析软件计算地铁隧道的椭圆度、断面收敛、错台、限界等参数,采用与人工测量方式对比完成精度分析,并结合实例验证其可行性。结果表明:移动式三维激光扫描技术保证了数据获取的连续性,提升了数据获取的准确度和效率,可满足轨道交通建设和运营管理部门对结构测量、监测与病害检测精度、自动化、实时化、集成化的迫切需求。     

徕卡新一代GeoMoS自动监测系统在城市地铁变形监测项目中的应用

近年来,随着我国国民经济的飞速发展,人们对城市交通的需求日益高涨,运量大、准时、快速的城市地铁交通因此也成为国家基础设施建设的重点和热点之一。“十五”计划期间,国家用于城市地铁建设中的投资就达到了至少两千亿元人民币。鉴于地铁在国民生产和生活中的重要性,以及地铁事故所可能导致的重大后果,如何确保地铁在建设及运营期间的安全则成为地铁工程和运营部门需要共同面对的一个重要课题。地铁构筑物的沉降变形监测是确保地铁建设和运营安全的重要技术手段之一。传统的人工观测方法由于其观测时间长,观测时段和频率受限制,测量结束后…     

地铁保护区自动化监测精度分析

论述了地铁保护区自动化监测的原理和方法。结合某地铁保护区自动化监测实例,介绍了运营期地铁隧道结构多方位、实时化的信息获取技术,并将自动化静力水准测控系统获取的沉降数据与自动化全站仪测控系统获取的水平位移数据结合人工监测数据进行对比。结果表明,自动化静力水准测控系统获得的沉降数据与自动化全站仪测控系统获得的数据均有较高精度,满足地铁保护区自动化监测的要求,具有良好应用和推广价值。     

地铁盾构收敛和垂直位移监测方法分析

城市地铁盾构收敛监测是对隧道衬砌管片直径进行观测的方法,可以有效观测出施工过程中衬砌的相对变化趋势。地铁垂直位移监测则着眼于隧道在垂直方向上发生的刚性绝对位置沉降的变形。结合某市地铁盾构隧道的实际监测工程实例,研究了这两种监测项目的具体施工方法和技术要求,并针对某一具体案例综合分析了监测对象的变形情况,为类似工程监测提供一定参考。     

风力发电塔变形监测方法研究

变形监测目的是监测风力发电塔的沉降和倾斜变形,可根据其变形量及变形速率来判断风力发电塔在施工期或运营期是否安全。常规的观测方法是用免棱镜全站仪进行风机倾斜观测,用精密水准仪进行沉降观测,这种方法工作效率不高,精度也受多种因素影响。为此提出了采用地面三维激光扫描技术的方法,并在具体工程实例中进行应用,极大提高了观测速度和精度。     

自动化应急监测在哈尔滨地铁中的应用

地铁运营过程中,隧道结构突发变形、渗漏、裂痕等事故,针对事故建立应急监测系统,对地铁运营安全有非常重要的意义。哈尔滨市勘察测绘研究院通过哈尔滨地铁1号线哈工大站台结构渗漏事故案例,详细介绍了应急监测系统建立、监测仪器设备的选择、监测方法及数据分析等。基于应急监测要保证数据实时传输、反应速度快等特点,采用全自动监测方法,通过5个月的实地监测,为保证地铁安全运行提供了有力的数据支持,证明了此方法适用于地铁应急监测。     

广州地铁沉降监测方法及数据处理

广州是轨道交通工程在建项目较多的城市,沉降监测对地铁工程的安全施工有着重要意义,同时监测数据能够直接用来评价地铁施工对地表环境的影响.重点论述了广州地铁沉降监测的方法与技术要求,阐述了数据处理和统计分析;并给出了变形预报分析的数学方法,说明了其现实意义.     

地铁自动化监测方案设计与精度分析

随着城市地铁在我国的迅速发展以及地铁沿线的工程建设,工程施工将引起基坑附近土体的变化,不可避免的对地铁隧道结构造成影响,对地铁的建设和运营安全带来威胁。传统的人工监测受制于地铁运营的影响,只能在列车停运期间进行,无法满足实时监测的需要;高精度的自动化监测能够实现自动采集、远程传输、实时分析等功能,可以做到24h不间断监测,及时发现隧道结构和轨道变形,保证地铁结构安全,是地铁监测的发展趋势。     

地铁盾构线路穿越运营隧道的沉降影响

针对地铁修建过程中穿越运营地铁线路时需动态监测隧道的安全状态问题,该文以深圳地铁某区间盾构隧道穿越过程为例,利用测量机器人,以0.5~2h/次的频率对监测点进行全程观测。断面数据分析表明:在下穿过程中,上下隧道间距在1.823和6.028m之间存在某个临界距离,当小于这个临界值时,穿越时要注意隆起对既有隧道,尤其是对道床轨面沉降差的影响;盾构机从进到出1号线左、右线隧道引起的沉降量各占相应穿越线路总沉降量的50%~86%,盾构穿越已有隧道的过程应增大观测频率,及时进行二次注浆;总的监测断面布设数量不受上下隧道间距的影响,距离上、下隧道正交断面10m外的相邻断面只需布设两个观察点。从而实现最优点位布设密度和监测频率,节约施工成本。     

基于激光点云的隧道断面连续提取与形变分析方法

地铁施工、运营阶段的监控量测,可有效保障隧道结构的稳定与周围环境的安全。现有的收敛计、全站仪等变形监测手段,虽然可以得到高精度的观测数据,但获取的监测点位过于稀疏,难以全面反映隧道整体的形变特征。本文将三维激光扫描技术用于地铁隧道形变监测,提出了基于激光点云的隧道断面连续提取与形变分析方法,并对提取的两期断面进行了形变分析,试验结果表明该方法能够更直观地表现隧道整体变形,研究成果可为隧道形变动态监测提供借鉴。     

基于移动三维扫描的地铁隧道快速全方位变形检测方法研究

地铁隧道保护监测是城市轨道交通正常运营的重要保障,现行以静站式设站、相邻测站逐站拼接的隧道变形、收敛等三维激光扫描监测方法虽然渐渐成熟起来,但逐站拼接带来的误差累积和缓慢的作业效率仍然是地铁隧道保护监测的瓶颈。本文在分析移动式三维激光扫描技术原理和优势的基础上,研究了移动式三维激光扫描技术用于地铁隧道点云数据快速采集方法,提出了基于隧道椭圆参数模型的改进RANSAC算法,通过对隧道断面点云数据去噪、拟合、提取地铁隧道变形信息,进而实现断面变形分析。结果显示该方法可以快速、全方位准确获取隧道断面数据,为地铁隧道保护监测提供了一种新型高效的技术途径。     

移动三维激光测量系统在地铁运营隧道病害监测中的应用研究

随着我国轨道交通建设事业的蓬勃发展,三维地理信息系统在地铁隧道相关的竣工测量、变形监测等方面逐步得到应用,越来越受到地铁工程建设和管理部门的重视。由于地铁隧道工程的复杂性,采用传统方法进行运营隧道监测需要花费大量的人力、物力和时间。为了适应地铁建设和运营管理部门对地铁工程信息化、三维可视化工作的迫切要求,本文提出了一种集成多种传感器于一体的移动三维激光测量系统。该系统集成了高精度三维扫描仪及编码器等传感器,能快速、高精度地获取隧道内轮廓断面尺寸,通过配套的软件处理,高效地对限界、断面轮廓及隧道变形进行分析。通过在实际项目中应用验证表明,该方法能有效地解决地铁隧道病害监测中的实际问题,可供同类地铁工程项目参考借鉴。