隧道自动定位系统.doc

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1、隧道自动定位监测技术在掘进施工中的应用研究赵建军一、概述隧道施工方向及断面形状自动定位系统是将高精度测量仪器、精密机械、光学、计算机等最尖端技术系统化的产品，特别适用于“钻爆法”隧道施工。该系统使用计算机控制高精度测量仪器及激光照射部分，自动准确地将隧道的作业方向(水平方向、高度)及隧道断面形状和爆破点位置在断面上进行定位，使隧道施工的测量定位工作变得安全、简单，而且准确无误，工作效率大大提高。该系统对隧道施工的机械化，自动化，经济施工，环境改善等各方面，都起到了积极的推动作用。二、隧道自动定位系统的特点1、无论隧道施工在直线区间还是曲线区间，当断面随着隧道施工的进展

2、向前推进时，定位系统可在5分钟之内在新断面上完成隧道中心位置及隧道轮廓线的定位。2、可以按设计要求照射出任意形状的隧道轮廓线及爆破点位置。3、隧道施工进度及定位仪当前的各数据在计算机显示器上自动显示。4、具有很高的定位精度，照射角度的计算误差、机械误差合计3"以内。5、远离隧道断面操作，提高了作业的安全性。6、具有多功能测量特性。可以对一公里范围内任意一点进行坐标测量。7、体积小巧，安装简单方便且安装位置任意。可以避免妨碍隧道内的车辆交通。8、操作使用简单、所需人力及时间大幅度降低。三、主要功能1、掘进方向指向和工作面定位放样自动定位出隧道下一步开挖轮廓线及当前隧道的

3、中心位置，自动准确地将隧道的作业方向（水平方向、高度）及隧道断面形状和爆破点位置在断面上进行定位，使隧道掘进的测量定位工作变得安全、简单，而且准确无误，工作效率大大提高。该系统可应用于所有地下工程的施工。2、围岩表面位移自动监测分析采集到的合格数据直接进入围岩收敛监测分析处理软件进行综合处理，并可以各种图形和报表方式输出。隧道断面形状定位和超欠挖量估算；三维空间数据的虚拟现实。四、技术特点1、适用于直线隧道工程和曲线隧道工程无论隧道掘进在直线区间还是曲线区间，当断面随着隧道掘进的进展向前推进时，定位系统可在5分钟之内在新的开挖断面上完成隧道中心位置及隧道轮廓线的定位。

4、2、可以按设计要求照射出任意形状的隧道开挖轮廓线及爆破点位置3、可以固定安装在隧道内距开挖断面90～500米之间的任何位置，断面爆破前后不必拆卸。4、可以按设计要求在隧道掘进的某个阶段，自动变换隧道开挖断面的轮廓的大小和形状。如III类围岩到II类围岩，断面轮廓向内缩小。再比如隧道中某个断面形状改变，轮廓向外扩大等。5、当前隧道掘进数据一目了然。隧道断面的里程、从洞口到断面的开挖累计距离、当前断面的中心坐标（x,y,z)、断面形状、隧道当前道路线形（直线、圆曲线、缓和曲线…）等，在电脑显示器上显示。6、具有很高的定位精度。照射角度的计算误差、机械误差合计在3”以内。2

5、.0版本系统为高精度机型(1’’精度)。7、断面定位所需时间很短。一般5分钟内可完成新断面的轮廓定位，这主要取决于在断面前做标记的人员是否跟得上定位仪的定位速度8、提高了作业的安全性。定位仪操作人员远离隧道断面操作（90米开外），提高了隧道定位作业的安全性。9、定位仪的使用操作非常简单。定位系统的控制软件完全以中文菜单形式编写，对用户来说通俗易懂，步步引导用户进行各项操作。非常便于用户掌握。因此非计算机专业的技术人员也能很快学会该系统的使用与操作。五、隧道自动定位系统的使用条件1.定位仪的固定位置在距离施工断面的90-200米之间，断面爆破前后不必拆卸。2.定位仪的精

6、度：测距：±(3mm+2pp)m.s.e          测角：5"3.尺寸·重量：  定位仪：385Ø×353H 约7kg  定位仪控制器：370L×350W×80H约5kg  计算机：笔记本个人计算机4.激光照射范围(角度)：水平：9° 垂直：7°六、软件内容1.隧道施工设计路线的数据存储 5种线型：直线、圆曲线、CLOTHOID回旋曲线、SlN递减曲线、二次抛物线。(可根据要求增加新线型)。2.隧道中心点数据存储。3.系统各初期数值设定、演算及画面表示。4.各种操作控制。在当前高速发展的社会，作为一支施工队伍，如果要想在阵地工程这个大市场上占有一席之地的话，它

7、就必须用现代化技术力量、现代化先进设备包括现代化的测量定位技术作后盾。如果拥有了隧道定位系统，就大大提高了施工质量，增强部队战斗力。隧道定位系统功能丰富、质量优良、价格合理，能够为隧道工程节省大量的人力、物力、财力，而且安全、精确、高效。为贯彻落实指挥部《关于进一步做好免超挖、免回填被复施工技术推广应用的通知》精神，严格控制掘进超欠挖，提高掘进施工质量，我工区申请采用隧道自动定位监测技术。请团首长审查！附：隧道自动定位监测技术在掘进施工中的应用研究