自动化监测技术在地铁隧道施工中的应用研究

用研究

摘要:伴随着信息化技术的飞速发展，人类进入计算机科技时代，地铁隧道工程施工环境复杂，为保证施工的顺利展开，自动化检测技术被愈发广泛的运用到地铁隧道施工监测之中。地铁隧道施工中自动化监测技术的应用，能够为施工及时提供监测信息与数据，增强地铁隧道运行的安全与稳定性，所以地铁隧道施工中相关人员要重视自动化监测技术的应用，充分发挥其技术优势，以此全面提高项目施工质量。基于此，针对自动化监测技术在地铁隧道施工中的应用进行探讨。

关键词：自动化监测技术；地铁隧道施工；应用 前言

伴随着社会经济的飞速发展，城市基础设施建设持续推进，地铁交通项目占有十分重要的地位，也得到了我国及各级政府的重视。在实施基础项目的建设时，地铁施工的监测作为重要的工作内容，可获取更高精度和频率的数据信息。监测工作应使用行业先进的测量设备和技术类型，从而促使城市地铁施工的监测效率达到理想程度，使地铁项目的实施更为稳定。

1 地铁隧道施工监测现状

现今，我国的隧道施工监测以人工测量为主，该种测量方法的优势在于简单、技术成熟可靠，然而人工测量弊病颇多，如时效性差、监测效率低、成本较高、危险性较大。利用自动化监测技术实现地铁隧道施工监测是地铁隧道施工监测发展的大势所趋，在自动化监测技术支持下，地铁隧道监测可实现无人值守全时段监测，并能够快速有效的实现相关数据的初步分析，因而于解决人工测量弊病有着强的现实意义。国内地铁隧道施工中的监测对象主要为隧道纵向变形监测、隧道横向变形监测和隧道管径收敛变形监测。其中，隧道纵向变形监测利用电子水

平尺系统和静力水准系统完成。静力水准系统监测的精准性较高、可监测范围较大，是当前地铁隧道纵向变形监测过程中最常使用的监测技术。电子水平尺系统适用于小范围的监测，可能存在一定的误差。至于隧道横向变形监测和隧道管径收敛变形监测通常利用全站仪，然而有目标识别功能的全站仪可能会受到通视因素影响精准度，进而在较大范围监测中应用可能难以满足精准度方面的要求。

2自动化监测技术的系统构造 2.1全站仪

在地铁隧道施工基础上，自动化监测技术必须要具备数据收集功能，并且因为施工的复杂性、多变性，其数据收集功能需要有完善的调节机制，在此条件下，现代地铁隧道施工最主要采用全站仪设备来实现数据收集功能。具体来说，地铁隧道施工所使用的全站仪是一种精度较高、调节机制完善的全站仪，其精度指标一般为: 距离测量±0.6mm+1ppm×D;角度测量0.5\"，调节机制方面，需要具备焦距调节、数据自动化记录、自动识别、自动对焦功能等，在应用当中，只需要看护人员对全站仪进行大角度操控即可，例如施工某一面监测完成之后，人工将其调换至背面即可，无需精准操作，由此可以看出，通过全站仪的应用，地铁隧道施工监测工作的便捷性、精确性都得到了保障。此外，在一些先进案例当中，针对工程与工程之 间的差异，其监测实际要求存在区别，因此依照上述精度指标等规范，无法确保监测质量，因此需要对规范参数进行调整，此时案例通常会采用Smart 系统来实现参数调整。

2.2反射棱镜

反射棱镜是地铁隧道施工自动化监测技术当中，辅助全站仪进行监测的设施，主要安装在一些背对、被遮挡等难以直接监测的监测面。应用当中因为全站仪无法直接对背对、被遮挡的监测面进行监测，所以一般情况下会采用膨胀螺丝，将反射棱镜安装在此类监测面上，例如轨道道床、拱顶等，此时通过反射棱镜会将这些监测面的实际情况反射出来，之后直接通过调整使全站仪面朝相应反射棱镜，全站仪将 会以反射图像为了来进行自动化监测，由此可见反射棱镜在监测当中可以给全站仪 应用带来良好的便捷性帮助，具有较高的应用价值。

2.3计算机

上述两项内容主要体现了地铁隧道施工自动化监测技术的数据采集功能，那 么在数据采集完成之后，就需要对采集而来的数据信息进行分析判断，此时就需 要借助计算机设备。具体来说，当全站仪监测完成之后，需要利用数据传输线路将全站仪以计算机相连接，之后通过计算机设备上的数据分析软件，调取全站仪当中的相关信息，同时对信息进行解析，人工根据解析结果即可判断当前工程的 质量。此外，在一些先进案例当中，其采用了 EDGE/CDMA/GPRS 信号渠道来替代数据传输线路连接，使得全站仪自动化监测可以与计算机数据分析同步进行，所以这种方法是一种便捷性更高的方法，具有较高的借鉴价值。

2.4Smart 软件

自动化监测技术应用过程中，监测软件是整个监测系统与技术中的关键要素。Smart 软件是一种调节全站仪参数的应用系统，在自动化监测当中具有重要地位。具体来说，Smart 软件主要由SQL 数据库以及各种应用程序组成，主要功能在于控制全站仪 实时参数与开关，通常在地铁隧道施工当中，因为施工面积较多，所以单依靠一台 全站仪难以在短时间内完成监测工作，所以一般会采用多台全站仪，但是多台全站仪的应用是不可重叠的，因此人工可以在 Smart 软件上进行设置，即设置每一台全站仪的监测时间，同时如果遇到动态性情况，也可以直接在软件上进行调整，由此说明 Smart 软件可以确保全站仪自动化监 测的效果与精确性。同时，能够直接调取监测系统中所获的的监测数据，通过对监测数据的分析，及时解决施工过程中存在的各种质量和安全问题。

3 地铁隧道项目施工监测中自动化监测技术的应用 3.1 有效监测地铁隧道施工沉降

与人工监测相比，地铁隧道项目施工中，隧道道床上合理设置监测点，根据 等级水准要求开展测量工作。在此过程中静力水准仪与电水平尺等常用自动化监 测方法可及时准确、快速地提供精密地监测数据，这是人工监测技术无法实现的， 因而广泛应用于实际工作中。

3.2 合理监测地铁隧道项目收敛施工

地铁隧道项目施工中，与人工全断面监测与腰线收敛测量相比，应用激光测 距仪等自动化监测方法可及时而有效地展现隧道变形情况，有很高的精度，对隧 道受保护区内项目施工影响度进行实时反馈并进行量化，以此准确分析并判断隧 道施工的安全状态。

3.3 科学监测地铁隧道项目施工水平位移

地铁隧道项目施工监测中，安装测量机器人合理设置监测点与稳定的基准点， 以此自动化监测隧道施工水平位移情况。与人工测量相比，实时与连续性数据分 析起来更加方便。

3.4 自动化监测系统利于为地铁隧道施工参数提供保障

城市建设中，地铁工程是非常重要的交通项目，更是国家社会关注的民生项 目。所以其项目施工质量有严格的要求，以此确保为后期地铁运行提供安全保障。 根据自动化监测技术及时反馈项目施工，可有效提高施工精确性，及时评价项目 施工手段与工期进度等与预期施工要求是否保持一致，在此基础上及时调整并优 化施工方案。

4 结束语

综上所述，智能化、不易干扰、可持续监测、可快速传递相关 数据信息提升监测效率是自动监测技术在地铁隧道施工中应用的最大优势。随着时代的不断发展，我国的地铁规模、线路将会不断增加，地铁覆盖的范围将会不断扩展，地铁运行的稳定性和安全性将会越来越重要，地铁自动化监测的社会重视度也必然会随之增加。为了保证地铁隧道的安全运行，在落实地铁隧道施工时，相关人员需要重视自动化监测技术的应用，以便于在提高地铁运行监测质量的同时促进地铁隧道施工工程发展。

参考文献：

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