隧道断面快速测量方法

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全站仪的隧道测量方法

全站仪的隧道测量方法

全站仪的隧道测量方法

全站仪是一种测量仪器,用于测量地形、建筑物、桥梁、隧道等工程中的形状、位置和坐标。在隧道测量中,全站仪通常与引导仪、控制仪等其他仪器配合使用,采用以下方法进行测量:

1. 隧道进口的控制测量:在隧道进口处设置控制点,通过全站仪测量控制点的坐标和高程,确定隧道进口的基准点。

2. 隧道轴线的测量:在隧道内部设置一系列的测量控制点,通过全站仪测量控制点的坐标和高程,形成隧道的轴线控制线。可以采用直接测量法、间接测量法等方法进行测量。

3. 隧道截面的测量:在隧道内部设置一系列截面控制点,通过全站仪测量控制点的坐标和高程,形成隧道各个截面的控制点。可以采用直接测量法、交会测量法、坐标法等方法进行测量。

4. 隧道变形监测:通过全站仪的连续测量功能,可以实时监测隧道的变形情况,包括隧道的沉降、挤压、变形等。

5. 隧道管片安装测量:在隧道施工过程中,可以使用全站仪对隧道管片进行安装测量,确保管片的位置和姿态符合设计要求。

6. 隧道内部管线的测量:使用全站仪可以对隧道内部的管线进行测量,包括排水管线、电缆线路等。

以上是全站仪在隧道测量中常用的方法,不同的测量任务和要求,可能会采用不同的方法和技术。

如何使用全站仪进行隧道工程测量与监测

如何使用全站仪进行隧道工程测量与监测

如何使用全站仪进行隧道工程测量与监测

隧道工程是基础建设中重要的一部分,而测量与监测是隧道工程中不可或缺的

环节。全站仪作为一种高精度的测量仪器,在隧道工程中的应用日益广泛。本文将介绍如何使用全站仪进行隧道工程测量与监测。

一、测量隧道的初始数据

在进行隧道工程测量之前,我们需要获取一些初始数据。首先,我们需要进行

隧道的地质勘探,了解地下情况,包括岩层、土层等。其次,要准确测量隧道的起点和终点,确定隧道的水平和垂直方向。

使用全站仪进行测量时,首先需要选定一个基准点,这个点通常是固定的测量

标志物,例如标志桩或固定的建筑物。然后,我们可以使用全站仪进行测量,通过测量测量点与基准点之间的水平和垂直方向的角度差,以及测量点与基准点之间的距离,来确定测量点的坐标。

二、测量隧道的断面和曲线

隧道工程除了需要确定起点和终点的坐标外,还需要测量隧道的断面和曲线。

隧道的断面通常包括顶部、底部和两侧的几何形状和尺寸。而曲线则是表征隧道在水平和垂直方向上的变化情况。

在使用全站仪进行断面和曲线测量时,我们可以选择在隧道内部设置一系列的

控制点。这些控制点通常由固定的标志物或设备组成,例如控制桩或反射器。然后,我们可以使用全站仪测量这些控制点的坐标,并根据测量结果绘制隧道的断面和曲线。

三、监测隧道的变形和位移

除了测量隧道的初始数据和几何形状外,隧道工程还需要进行监测,以及时发

现和修正可能出现的变形和位移。全站仪在隧道工程监测中起到了重要的作用。

对于隧道的变形和位移监测,我们通常会在隧道内部和周围设置一系列的测量点。这些测量点通常由固定的控制桩或反射器组成。然后,我们可以使用全站仪定期测量这些测量点的坐标,并与初始数据进行比较,以确定隧道的变形和位移情况。

隧道断面仪测量原理

隧道断面仪测量原理

隧道断面仪测量原理

隧道断面仪是一种用于测量隧道断面形状和尺寸的仪器。它通过测量隧道内部的各个点的坐标,然后根据这些坐标计算出隧道的断面形状和尺寸。隧道断面仪的测量原理主要包括测量原理和计算原理两个方面。

一、测量原理

隧道断面仪的测量原理是基于三角测量原理和激光测距原理。具体步骤如下:

1. 安装:首先,将隧道断面仪安装在隧道内部的一个固定位置上,通常是在隧道的顶部或者底部。安装时需要确保仪器的水平度和稳定性。

2. 激光测距:隧道断面仪通过发射激光束,然后接收激光束的反射信号来测量隧道内部各个点的距离。激光测距原理是利用激光束的光速和反射信号的时间差来计算距离。

3. 角度测量:隧道断面仪还需要测量隧道内部各个点的水平角度和垂直角度。这可以通过仪器内部的陀螺仪和加速度计来实现。

4. 坐标测量:通过激光测距和角度测量,隧道断面仪可以得到隧道内部各个点的坐标。这些坐标可以表示为三维坐标系中的点,也可以表示为二维坐标系中的点。

二、计算原理

隧道断面仪的计算原理是基于三角计算和数学模型。具体步骤如下:

1. 数据处理:首先,将测得的各个点的坐标数据进行处理,包括数据的滤波、平滑和校正等。这些处理可以提高数据的精度和准确性。

2. 坐标计算:通过测得的各个点的坐标数据,可以计算出隧道的断面形状和尺寸。这可以通过三角计算和插值计算来实现。三角计算可以计算出隧道的各个点之间的距离和角度,插值计算可以计算出隧道的断面形状。

3. 数据输出:最后,将计算得到的隧道断面形状和尺寸数据输出到计算机或者显示屏上。这样,用户就可以直观地了解到隧道的断面形状和尺寸。

叙述水利隧洞开挖断面测量的内容和方法

叙述水利隧洞开挖断面测量的内容和方法

水利隧洞开挖断面测量的内容和方法

随着社会经济的不断发展,水利工程的建设也日益日渐增加。而水利

隧洞作为水利工程中重要的组成部分,其开挖和测量工作也显得尤为

重要。本文将就水利隧洞开挖断面测量的内容和方法进行详细的叙述,以期能对相关工程技术人员提供一定的参考和借鉴。

一、测量内容

1. 隧洞断面形状和尺寸的测量

隧洞断面形状和尺寸的测量是指对隧洞断面的几何形状和大小进行精

确的测量。这项工作的重要性在于确保隧洞的结构安全和设计要求的

精准执行。其具体测量内容包括:隧洞断面的水平、垂直尺寸,隧洞

内部构造物的位置和间距等。

2. 隧洞断面地质构造的测量

隧洞断面地质构造的测量是指对隧洞断面的地质情况进行详细的记录

和测量。通过该项工作,可以全面了解隧洞断面的地质构造,有助于

隧洞的进一步设计和施工。

二、测量方法

1. 传统测量方法

传统测量方法主要包括经纬仪法、光学测量法和尺测法等。这些方法

需要测量人员具备一定的专业技能和经验,能够准确地使用测量仪器

进行隧洞断面的测量工作。虽然传统测量方法在一定程度上能够满足

测量要求,但其存在测量精度不高、工作效率低和易受外界环境影响

等缺点。

2. 现代测量方法

随着科技的不断进步,现代测量方法得到了广泛的应用。其中,利用

全站仪和激光测距仪进行隧洞断面测量是一种较为先进和高效的方法。全站仪通过测量角度和距离等数据,能够实现对隧洞断面的快速测量

和精确记录。激光测距仪则能够借助激光技术实现对隧洞断面地质构

造的高精度测量。

三、测量注意事项

1. 测量前需进行详细的准备工作,包括确定测量范围、清理测量点位

隧道断面的测量方法

隧道断面的测量方法

行。现将三数据分析方法列于表 1, 从表 1 可以看出,采用可编程计
算器进行分析,内外业用时最少,测量工作对工程作业时间影响最小。
本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行分析与介绍。
隧道断面单点测量耗时比较表 表 1
序号 仪器
配套设备
外业平均用时( 内业平均用时(
型号
min )
min )
1 天宝 笔记本电脑及隧道
法反算求得 BA 方位角,通过两方位角之差α,和 BA 的距离解直角三
角形可得 BC 距离 L 和 AC 的距离 b 。 B 点的桩号加 L 等于测站点
对应的桩号。测量参数图4 。
b=AB×Sin α ( 2-2 )
L= AB×Cos α ( 2-2 )
2.3 数据分析
根据测点的桩号计算线路的设计高程,通过线路的设计高程和隧道
时,测站至隧道中线的距离尽可能大于一米) 角度输入,如 203 ° 23 ′ 12 ″输入 2032312 66 ° 03 ′ 18 ″输入 660318 0 ° 0 ′ 10 ″输入 10 即可。 其它输入单位均为 m ,输出单位为 cm 。 本程序仅适用于单心圆隧道断面测量,如遇多心圆隧道,可根据实测的 横坐标或纵坐标,用判断语句确定采用不同的半经和设计坐标,只需对 程序适作调整。 1.3.1 计算 轴交点 坐标 轴交点纵坐标 等于 测站地面高程加仪器高;轴交点横坐标 等于 10 加线路中心至测站的距离。 1.3.2 计算所测断面各点的实测坐标 实测纵坐标等于 轴交点纵坐标加 竖直角的余弦 乘 斜距。实测横坐标 等于 轴交点横坐标加 竖直角 的正弦 乘 斜距,用下式表示: H=G+Y+cosI×D ( 1--2 ) B= 10+ L+SinI×D ( 1--2 ) 式中 H— 实测纵坐标 G— 测站地面高程 Y—- 仪器高 I-- 观测的竖直角 J ,计算过程中,程序用 I 对 J 进行了替换 D— 斜距 B— 实测横坐标 L-- 线路中线至测站的距离 1.3.3 计算所测断面各点的实测偏差 实测偏差等于断面各点的实测坐标与圆心处的设计坐标,进行坐标反 算,求得测点至圆心的距离 -- 实际半径减设计半径。 ( 设计半径按 不同工序分别计算 , 如开挖、初期支护、台车、二衬等。并考虑预留

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

第一种方法是使用激光扫描仪进行断面测量。激光扫描仪是一种高精

度的测量设备,可以快速准确地获取隧道断面的三维坐标数据。操作人员

只需将激光扫描仪放置在施工断面的适当位置,并进行扫描,就可以获取

到断面的真实形态和尺寸。激光扫描仪具有测量速度快、测量精度高、操

作简单等优点,广泛应用于隧道工程中。

第二种方法是使用全站仪进行断面测量。全站仪是一种集光学、机械、电子技术于一体的高精度测量仪器,可以实现水平、垂直测量以及角度测

量等功能。在隧道施工中,可以使用全站仪进行断面的平面测量。操作人

员先将全站仪设置在适当位置,并对准隧道断面,然后通过测量仪器进行

观测和记录,即可获取断面的尺寸和形态信息。

第三种方法是使用无人机进行断面测量。无人机具有飞行稳定性好、

操作简单等特点,可以利用其航拍功能进行隧道施工断面的测量。操作人

员只需将无人机携带相机装置,将其悬挂在适当高度,并进行飞行遥控,

即可获取隧道断面的影像信息。然后,通过影像处理的方式,可以获得断

面的尺寸和形态数据。

第四种方法是使用测距仪进行断面测量。测距仪可以通过发射激光束

测量目标与仪器之间的距离,从而获取反射点的三维坐标数据。在隧道施

工中,可以使用测距仪进行断面的快速测量。操作人员只需将测距仪对准

施工断面,进行测距扫描,即可获取断面的尺寸和形态信息。

综上所述,隧道施工断面快速测量方法可以采用激光扫描仪、全站仪、无人机和测距仪等测量设备进行。这些方法具有测量速度快、测量精度高、操作简单等特点,可以满足隧道施工中对断面测量的要求。随着科技的不

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

摘要:

隧道施工断面测量工作,使用带有无棱镜测量的全站仪和可编程的CASIO4850计算器,使用极坐标法就可以检测任意断面位的超欠挖情况,准确的指导施工。配合CASS5.1成图软件就可以快速的绘制断面图,明确超欠挖方量。关键词:隧道断面测量

前言

隧道施工和大桥施工一样,各种工序衔接十分的紧凑,平行作业、交叉施工的工作面很多,如果一道工序滞后都会影响整体工程进度。而且洞内作业面狭小,隧道开挖造成了很大的灰尘,如果排风量不够就会使全站仪信号无法返回,无法正常进行测量房样工作。测量工作在隧道开挖施工中尤为重要,它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸,关系到整个隧道的贯通。为满足测量工作需要,需选择关键工序工作面污染小的时间,停止一些次要工序,提前加大排风来满足测量工作条件。所以若测量工作占用时间过长,将直接影响工程进度和

经济效益。如何及时、准确的提供测量成果,使用的仪器和方法便成了重要因素。如果花几十万买一台隧道断面仪,虽然可有效的提高测量速度和精度但是仅能用于隧道断面测量,投资巨大,也会浪费公司资源。为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量成图软件来完成。用全站仪测量断面极坐标后就可使用可编程的CASIO4850计算器进行现场计算,马上就可反映超欠挖的情况。节省了放样的时间。在隧道收方时使用全站仪采集断面极坐标数据后使用CASS5.1成图软件就可以直观的反映隧道断

面情况和超欠挖方量。

断面待测点的放样

将仪器于隧道洞内导线点(隧道内的点位已和外部导线连测),对好后视后使用无棱镜测量并打开可视红外线(我项目部使用的全站仪为TOPCONGPT-3000L系列,无棱镜测量距离为600米)。

隧道断面检测仪操作方法

隧道断面检测仪操作方法

隧道断面检测仪操作方法

1、架设仪器时,使圆水泡指向右手X轴正向;

2、打开激光前,使仪器归零;

3、进入手动调整,打开激光;检查激光指示点是否对准隧道轴线上标志A点;

4、锁紧水平旋钮;

5、激光指示点照准标志B点后(B点垂直竖立一支笔,只要激光打在笔杆上),测头对准隧道轴线方向,调整完毕后使仪器归零;

6、使用手动调整使仪器顺时针旋转90度(若B点在A点后方,则应逆时针旋转90度.

7、然后调整仪器至第一步;

8、进入测量断面、等角测量输入X0、Z01值;X0:仪器偏离隧道中线的偏差值即X0=0;Z01:地面标志点高程-标准断面设计原点高程(A点路面设计标高+1.4m)。

全站仪的隧道测量方法

全站仪的隧道测量方法

全站仪的隧道测量方法

全站仪是一种高精度的测量仪器,广泛应用于各种工程测量中,包括隧道测量。隧道测量是指对隧道工程进行各种位置、方位、高差和曲线测量的工作。下面将介绍几种常见的隧道测量方法。

一、直接测量法

直接测量法是指通过在地面上利用全站仪直接对隧道内点进行观测和测量。具体操作步骤如下:

1.在隧道两端设立控制点,并测量其坐标和高程。

2.在地面上选择一个基准点,测量其位置和高程,并建立其与控制点之间的坐标、高差关系。

3.利用全站仪的目标板观测和测量隧道内各个点的位置和高差。

4.根据观测数据,利用三角测量或者高程差法计算隧道内各个点的坐标和高程。

二、倾斜距离法

倾斜距离法是一种相对简单的隧道测量方法,适用于直线隧道或者曲线隧道的测量。具体操作步骤如下:

1.在隧道两端和隧道内各关键点设置控制点,并测量其坐标和高程。

2.在隧道内的不同位置,利用全站仪的倾斜测距功能,测量从仪器到各控制点的倾斜距离。

3.在地面上选择一个基准点,测量其位置和高程,并建立其与控制点之间的坐标、高差关系。

4.利用全站仪的目标板观测和测量隧道内各控制点与基准点之间的倾

斜角度和倾斜距离。

5.根据观测数据,利用三角测量或者平差计算隧道内各关键点的坐标

和高程。

三、引导测量法

引导测量法是利用全站仪的特性,在测量过程中避免直接观测被测对象,通过对参考点的观测和测量,间接推算被测对象的坐标和高程。具体

操作步骤如下:

1.在隧道两端和隧道内各关键点设置控制点,并测量其坐标和高程。

2.在测量过程中,利用全站仪观测和测量控制点的位置和高程。

断面测量步骤及注意事项

断面测量步骤及注意事项

断面测量步骤及注意事项

一、断面测量步骤

1. 确定测量目的:首先需要明确测量的目的,确定需要测量的尺寸或形状。例如,测量一个建筑物的横截面尺寸,或者测量一个管道的内径。

2. 准备测量工具:根据测量的目的选择合适的测量工具。常用的测量工具包括卷尺、游标卡尺、投影仪等。根据测量对象的不同,可能需要特殊的测量工具。

3. 定位测量起点:确定测量的起点位置,通常是物体或区域的边缘或特定标记处。在测量之前,需要将测量工具对准起点位置。

4. 进行测量:根据测量工具的类型和测量目的,使用相应的方法进行测量。例如,使用卷尺测量长度时,需要将卷尺贴紧物体表面,并读取刻度值。在进行测量时,需要保持测量工具稳定,并注意避免读取误差。

5. 记录测量结果:将测量结果准确地记录下来,包括数值和单位。根据需要,可以使用纸笔记录或者电子设备进行记录。

6. 多次测量并取平均值:为了提高测量的准确性,可以进行多次测量,并取平均值作为最终结果。如果多次测量结果相差较大,可能需要检查测量方法或工具是否存在问题。

7. 分析和应用测量结果:根据测量结果进行分析,并根据需要进行进一步的处理或应用。例如,可以将测量结果用于设计、制造、施工等领域。

二、断面测量注意事项

1. 选择合适的测量工具:根据测量的目的和对象选择合适的测量工具,确保测量结果的准确性。

2. 注意测量环境:在进行测量时,需要注意测量环境是否对测量结果产生影响。例如,温度、湿度、光照等因素可能会对测量结果产生误差。

3. 避免测量误差:在进行测量时,需要注意避免人为误差的产生。例如,要保持测量工具稳定,避免晃动或斜放;读取刻度时要垂直视线,避免视角偏移。

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

隧道施工断面快速测量方法

摘要:隧道施工断面测量工作,不需要专用软件,采用里面坐标法也能及时为施工提供可靠测量数据,准确的知道施工。三维坐标断面法,只需要测量任意位置的三维坐标即可及时计算其偏差。

关键词:隧道、断面、快速测量。

中图分类号: u45文献标识码:a 文章编号:

前言

隧道施工中各种工序衔接紧凑,平行作业、交叉作业施工的工程很多,且洞内作业面狭小,如排风不畅,空气质量差,红外线测量仪器反射信号太弱,往往无法进行测量工作。测量工作在隧道开挖施工中非常重要,它控制着隧道开挖的平面,高程和断面集合尺寸,关系到隧道的贯通。为满足测量工作需要,必须选择在工作面无干扰,空气污染小的时候进行测量工作。若测量时间较长就直接影响工程进度和经济效益。如何及时、准确的提供测量成果,使用的仪器和方法便成了重要因素。目前国内隧道测量工作主要以全站仪为主,也有少数的项目配备有断面仪,从技术经济角度考虑断面仪的投资过大而仅能用于断面的测量,得不偿失。然而用带面棱镜功能的全站仪配合编程计算器完成隧道的测量工作既能满足经济投入少、现场测量速度快、内业用时少、对工程作业时间影响也最小。本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行分析和介绍。

三维坐标断面测量方法原理

在隧道施工断面测量工作中,无论采用隧道断面仪,还是采用全

站仪配隧道测量软件来完成,一般用测量一个断面来代表一个段落,有一定的片面性。在隧道开挖断面测量工作中,其缺点极为明显。若采用三维坐标断面测量法进行隧道测量,可全面反映整个段落任意桩号上各个点的超欠挖情况

隧道断面的测量方法

隧道断面的测量方法

隧道断面的测量方法

一、传统测量方法

1.铅垂法测量:通过使用铅垂测量仪器或设备,将铅丝悬挂在隧道各

部位,然后通过读取铅丝位置的变化来确定各点的高程,从而得到隧道断

面的高程信息。

2.全站仪测量:使用全站仪对隧道内的各个点进行测量,测量员在每

个点上安装全站仪,通过测量终端读取各点的水平和垂直角度,从而得到

隧道断面的形状和尺寸信息。

3.单线测量法:使用经纬仪或经纬仪和测斜仪等测量仪器,在隧道上

悬挂一根拉线,通过对拉线两端的坐标和拉力的测量,可以确定隧道各点

的坐标和高程信息。

二、激光扫描法

激光扫描法是一种高精度的测量方法,通过使用激光扫描仪将激光束

投射到隧道内部,然后接收和记录反射回来的激光信号,从而实现隧道断

面的三维测量。激光扫描法具有测量速度快、操作简便、精度高等优点,

因此在隧道工程中得到广泛应用。

三、无人机测量法

随着无人机技术的不断发展,无人机测量法也被应用于隧道断面测量。无人机配备了激光扫描仪或相机等测量设备,通过飞行收集隧道内部的图

像或点云数据,并利用后期处理软件对数据进行分析和处理,从而得到隧

道断面的测量结果。无人机测量法具有高效、便捷、灵活等特点,适用于

较大规模、精度要求较高的隧道测量。

四、地面雷达测量法

地面雷达测量法是一种利用地面雷达仪器进行测量的方法。地面雷达通过向地下发送雷达波束,并接收和记录反射回来的波束,从而得到地下物体的位置和形状信息。在隧道工程中,可以利用地面雷达仪器对隧道内部进行测量,得到隧道断面的形状和尺寸。

以上是几种常用的隧道断面测量方法,每种方法都有其优点和适用范围。在实际工程中,可以根据具体情况选择合适的方法进行测量,以确保测量结果的准确性和可靠性。

如何进行隧道断面的测量与绘制

如何进行隧道断面的测量与绘制

如何进行隧道断面的测量与绘制

隧道工程是一项复杂而重要的工作,对于工程师来说,正确测量和绘制隧道断

面是确保隧道建设质量的关键一步。隧道断面的测量和绘制涉及到多种技术和工具的使用,本文将介绍如何进行隧道断面的测量与绘制的过程。

1. 前期准备

在进行隧道断面测量之前,首先需要进行前期准备。这包括确定测量的目的和

要求,了解隧道工程的具体情况,确定测量的范围和精度要求等。同时,需要准备相应的测量工具和设备,如钢尺、测距仪、水平仪等。

2. 选择测量方法

根据隧道的具体情况和测量要求,选择合适的测量方法。常见的测量方法有传

统的人工测量和现代的激光扫描测量。人工测量需要工程师进入隧道内进行实地测量,测量精度较低,但适用于简单的隧道断面测量。激光扫描测量则可以快速获取较高精度的隧道断面数据,但需要专业设备和技术支持。

3. 测量过程

无论选择哪种测量方法,测量过程都需要注意以下几个步骤。首先,将测量仪

器和设备放置在合适的位置,以确保测量的准确性和稳定性。其次,根据测量要求和范围,进行相应的测量。在传统的人工测量中,使用钢尺等工具进行直尺测量、水平仪进行水平测量等。在激光扫描测量中,将激光扫描仪放置在隧道内不同位置,对隧道进行全面的激光扫描,获取隧道断面的点云数据。

4. 数据处理与分析

在完成隧道断面的测量之后,需要进行数据处理与分析。对于传统的人工测量,可以使用计算机辅助设计软件对测量数据进行处理,绘制出隧道断面的平面图和剖

面图。对于激光扫描测量,可以使用专业的数据处理软件对点云数据进行三维重建和剖析,以获取更加详细和精确的隧道断面数据。

隧道断面的测量方法

隧道断面的测量方法

隧道断面的测量方法

内容提要:隧道施工断面测量工作,不需专用软件,采用立面坐标法也能及时为施工提供可靠测量数据,准确的指导施工。三维坐标段落法,只需测量任意位置的三维坐标即可计算其偏差。

关键词:隧道;断面;测量;立面坐标法三维坐标段落法

隧道施工中各种工序衔接紧凑,平行作业、交叉施工的工程很多,且洞内作业面狭小,如排风不畅,空气质量差,红外线测量仪器反射信号太弱,往往无法进行测量工作。测量工作在隧道开挖施工中非常重要,它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸,关系到隧道的贯通。为满足测量工作需要,需选择关键工序工作面污染小的时间,停止一些次要工序 , 提前加大排风来满足测量工作条件。若测量工作占用时间过长,将直接影响工程进度和经济效益。如何及时、准确的提供测量成果,使用的仪器和方法便成了重要因素。花几十万买一台隧道断面仪,仅能用于隧道断面测量,投资太大,为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量软件来完成。用全站仪进行外业数据采集后,再对采集的数据进行分析。数据分析可用台式、便携电脑,也可用可编程计算器进行。现将三数据分析方法列于表 1, 从表 1 可以看出,采用可编程计算器进行分析,内外业用时最少,测量工作对工程作业时间影响最小。本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行分析与介绍。

隧道断面单点测量耗时比较表表 1

1.极坐标断面测量法

1.1 极坐标系的建立

图1是一个隧道断面,垂直方向(高程)为纵轴,用 H 表示;水平方向(距线路中线的距离)为横轴,用 B 表示。

线

100411

图 1

圆心纵坐标等于路线设计高程减设计高程线至隧道中心的距离乘横坡比,加圆心至路面的高度。用公式( 1-1 )表示。

如何使用激光扫描技术进行隧道断面测量

如何使用激光扫描技术进行隧道断面测量

如何使用激光扫描技术进行隧道断面测量

在现代科技快速发展的今天,激光扫描技术作为一种高效、精准的测量工具,被广泛应用于各个领域。其中,使用激光扫描技术进行隧道断面测量,可以帮助工程师和设计师更好地了解和掌握隧道的地质情况和结构特点,为隧道的设计和施工提供重要的参考依据。本文将从激光扫描技术的基本原理、隧道断面测量的流程以及测量结果的处理与应用等方面,探讨如何利用激光扫描技术进行隧道断面测量。

首先,我们来了解一下激光扫描技术的基本原理。激光扫描技术利用激光仪器发射出的激光束,在扫描区域内进行快速而精确的测量。它通过扫描仪器对激光束进行控制,采集返回的激光点云数据,再经过处理和分析,最终生成点云模型。这种精确测量的原理使得激光扫描技术成为了测量领域中的一种重要工具。

隧道断面测量是为了更好地了解隧道内部的几何结构和地质情况,为隧道设计提供准确的参考数据。在进行隧道断面测量时,首先需要进行前期准备工作,包括选择合适的激光扫描仪器和准备工作人员。然后,需要确定测量区域和测量目标,例如选择断面位置、确定扫描范围等。接下来,进行激光扫描仪的设置和调试,确保仪器的正常工作。在实际的测量过程中,需要对测量区域进行扫描,通常采用全站仪或GPS等设备进行测量与定位。在测量过程中,激光扫描仪器通过发射激光束,对隧道内部的物体进行扫描,返回的激光点云数据会被记录下来。最后,对返回的激光点云数据进行处理和分析,形成隧道的三维模型。

隧道断面测量的结果处理与应用是整个测量过程中的关键步骤。首先,对激光点云数据进行预处理,包括点云数据的滤波、去噪和配准等步骤,以提高点云数据的质量和准确度。然后,通过对点云数据进行重建和分析,生成隧道的三维模型。在模型生成过程中,需要根据实际测量需求确定断面形状、位置和尺寸等参数。最后,将生成的三维模型与隧道的设计文件进行对比和分析,以评估实际测量结果与设计要求的差异,并进行相应的调整和改进。

全站仪在隧道施工中的测量方法与技巧

全站仪在隧道施工中的测量方法与技巧

全站仪在隧道施工中的测量方法与技巧

一、引言

隧道工程是基础设施建设中重要的一环,而准确的测量方法和技巧在隧道施工

中起着至关重要的作用。本文将探讨全站仪在隧道施工中的测量方法与技巧,以帮助读者在实际应用中取得更好的效果。

二、全站仪的基本原理

全站仪是一种集观测仪器及计算机技术于一体的高精度测量设备。它通过激光

或电子钟测量角度和距离,进而计算出坐标。全站仪的基本原理是基于测量三角形的内角和距离来确定点的坐标。

三、隧道施工中的测量方法

1. 横断面测量

隧道的横断面测量是隧道施工中最常用的测量方法之一。在进行横断面测量时,首先需要确定隧道的起点和终点,并将全站仪设置在合适的位置上。然后,通过测量仪器测量出各个固定点的坐标,并计算出其相对位置。最后,将这些数据绘制在平面图上,以形成整个隧道的横断面图。

2. 纵断面测量

纵断面测量是指沿隧道纵轴线方向进行测量,以得出隧道纵断面的变化情况,

包括高程和横断面的坡度。在进行纵断面测量时,同样需要确定起点和终点,并将全站仪设置在适当的位置上。然后,通过测量仪器测量出各个固定点的高程,并计算出其相对位置。最后,将这些数据绘制在纵断面图上,以形成整个隧道的纵断面图。

四、隧道施工中的测量技巧

1. 选择合适的测量仪器

在进行隧道施工中的测量工作时,选择合适的测量仪器至关重要。全站仪是目

前最常用的测量仪器之一,其精度高、功能全面,可以满足隧道施工中各种测量需求。此外,还可以配备其他辅助仪器,如激光测距仪、水平仪等,以提高测量的准确度和效率。

2. 保持测量仪器的稳定性

在进行测量时,要注意保持测量仪器的稳定性,以免对测量数据产生影响。首先,要选择平稳的地面或支架作为测量仪器的基准面。其次,在进行测量时,要保持测量仪器的水平,以确保测量结果的准确性。如果有必要,可以采用固定的方式将仪器固定在地面或支架上,以提高测量的稳定性。

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隧道断面快速测量方法

隧道施工中各种工序衔接紧凑,平行作业、交叉施工的工程很多,且洞内作业面狭小,如排风不畅,空气质量差,红外线测量仪器反射信号太弱,往往无法进行测量工作。测量工作在隧道开挖施工中非常重要,它控制着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸,关系到隧道的贯通。为满足测量工作需要,需选择关键工序工作面污染小的时间,停止一些次要工序提前加大排风来满足测量工作条件。若测量工作占用时间过长,将直接影响工程进度和经济效益。如何及时、准确的提供测量成果,使用的仪器和方法便成了重要因素。花几十万买一台隧道断面仪,仅能用于隧道断面测量,投资太大,为节省投资可采用全站仪配隧道断面测量软件来完成。用全站仪进行外业数据采集后,再对采集的数据进行分析。数据分析可用台式、便携电脑,也可用可编程计算器进行。现将三数据分析方法列于表从表-1可以看出,采用可编程计算器进行分析,内外业用时最少,测量

工作对工程作业时间影响最小。本文将对这种方便、快捷的测量和计算方法进行分析与介绍。

隧道断面单点测量耗时比较表表-1

序号仪器型

配套设备外业平均用时

(min)

内业平均用时

(min)

1天宝笔记本电脑及隧道断面

软件

256

2徕卡台式电脑及隧道断面软

85

3徕卡台式电脑及隧道断面软

6.57

4徕卡CASIO FX—4500计算器50

1极坐标断面测量法

1.1极坐标系的建立

图—1是一个隧道断面,垂直方向(高程)为纵轴,用表示;水平方向(距线路中线的距离)为横轴,用B表示。

图---1

圆心纵坐标等于路线设计高程减设计高程线至隧道中心的距离乘横坡比,加圆心至路面的高度。用公式()表示。

O=S-b×i+h=S-4.11×0.02+1.69 (1--1)

圆心横坐标等于10m(假定线路中心横坐标为10米)。加线路中心至隧道中心的距离

1.2数据采集:

1.2.1待测断面站点放样

可放出路中线、隧中线或距路中线任意宽度的点位,记录其地面高程、线路中线至待测断面站点的距离等。

1.2.2断面测量

仪器置于待测断面,(竖直度盘定天顶方向为度,顺时针注记)望远镜瞄准另一导线点或中线点定向后,转仪器正镜瞄准线路边线法线方向,也就是保证测量的竖直角读数,线路中线一侧为度,线路边线一侧为0-90度。记录仪器高、观测的竖直角、斜距。根据个人习惯,亦可记录水平距离和高差。如隧道内干扰大,可在仪器定向前,竖直度盘调至90度或270度,置水准尺于水准点上,读取塔尺读数来校核视线高。测量数据记录于表

1.3测量数据处理

为了与CASIO系列可编程计算器编程使用附号一致,部分附号按汉语拼音首位为代码,并启用“轴交点”一词。—4500断面测量计算程序如下:

程序名:SDDM(隧道断面

L1 Lb1 0

L2 {J,D}

L3 Norm:T=J/10000

L4 I=IntT+Int(fracT×100)/60+frac(fracT×100)/36

L5 H=G+Y+Rec(D,I)

L6 B=10+L+N×W

L7 O=S-4.11×0.02+1.69

L8 C=(poI(B-15.11,H-O)-R)×100:Fix1:“Pc=”◢

L9 Goto 0

G--测站地面高程

Y--仪器高

J--观测的竖直角

D--斜距

L--线路中线至测站的距离

S--线路中线设计高程

R--半径

H--实测纵坐标

B--实测横坐标

O--圆心处的设计纵坐标

C--实测偏差(输出用…pc=‟表示)

I--T为计算过程对J的替换

N--修正符(当仪器不是置在中线上,且各种原因引起测量的竖直角读数,线路中线一侧不是度,

线路边线一侧不是0-90度时,计算结果偏差超常,无需重测,输“” 修正即可。其它情况输入“+1”,测站不能设在隧道中线时,测站至隧道中线的距离尽可能大于一米为益

角度输入,如203°'12〃输入2032312

66°03'18〃输入

0°0'10〃输入即可。

其它输入单位均为m,输出单位为。

本程序仅适用于单心圆隧道断面测量,如遇多心圆隧道,可根据实测的横坐标或纵坐标,用判断语句确定采用不同的半经和设计坐标,只需对程序适作调整。

1.3.1计算轴交点坐标

轴交点纵坐标等于测站地面高程加仪器高;轴交点横坐标等于10加线路中心至测站的距离。

1.3.2计算所测断面各点的实测坐标

实测纵坐标等于轴交点纵坐标加竖直角的余弦乘斜距。实测横坐标等于轴交点横坐标加竖直角

的正弦乘斜距,用下式表示:

H=G+Y+cos I×D (1--2)

B=10+L+SinI×D (1--2)

式中H—实测纵坐标

G—测站地面高程

Y—-仪器高

I--观测的竖直角J,计算过程中,程序用对J进行了替换

D—斜距

B—实测横坐标

L--线路中线至测站的距离

1.3.3计算所测断面各点的实测偏差

实测偏差等于断面各点的实测坐标与圆心处的设计坐标,进行坐标反算,求得测点至圆心的距离实际半径减设计半径。(设计半径按不同工序分别计算如开挖、初期支护、台车、二衬等。并考虑预留量)

C=√((B-15.11)²²)-R (1—3)

式中C—实测偏差(输出用‘pc=’表示)

B—实测横坐标

H—实测纵坐标

O—圆心处的设计纵坐标

R—设计半径

15.11---圆心处的设计横坐标

2三维坐标段落测量法

在隧道施工断面测量工作中,无论采用隧道断面仪,还是采用全站仪配隧道断面测量软件来完成,一般用测量一个断面来代表一个段落,用一个断面代表一个段落,有一定的片面性,在隧道开挖断面测量工作中,其缺点极为明显。若采用三维坐标段落测量法进行隧道测量,可全面反映整个段落任意桩号各个点的超欠挖情况。

2.1数据采集

仪器置于任意点(做自由设站或导线点上,有针对性的对一个段落的特征点或任意点进行测量,记录x、、z三维坐标。

2.2确定测点对应的里程与距路线中线的距离

2.2.1圆曲线

在圆曲线上选任意点B,为起算里程,坐标反算分别求得,测站,起算点B,到圆心O的距离和方位角,两方位角之差(α)和半径计算曲线长L,B点里程加等于C点里程,测站至圆心的距离减半径等于测站至中线距离。测量参数见图所示。L由公式2—1求得。

L=πrα/180 (2-1)

式中L—弧长

r—半径

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