隧道与轨道全生命周期的一体化测量检测技术

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1、Page 1RAISING为全球用户提供中国人的自动化测量检测系统汇报人：张晓日汇报人：张晓日(隧道隧道/轨道轨道)一体化测量检测新技术一体化测量检测新技术（全生命周期的数字化自动化）（全生命周期的数字化自动化）Page 2RAISING研发背景概述一研发背景概述一 在在盾构法地铁隧道施工中，测量检测技术贯穿于盾构法地铁隧道施工中，测量检测技术贯穿于隧道隧道的的“盾构掘进、调线调坡、轨排铺设与盾构掘进、调线调坡、轨排铺设与轨道检测、运营维护检测轨道检测、运营维护检测”的整个全生命周期，其作用越来越大，当前面临的主要问题有：的整个全生命周期，其作用越来越大，当前面临的主要问题有：l隧道全生命周期

2、内的控制测量体系比较混乱隧道全生命周期内的控制测量体系比较混乱在盾构掘进、隧道二次设计（即调线调坡）、铺轨、运营维护这四个阶段里，测量控制点都是独立各自成体系，各阶段的控制点只用于单个工序的使用，用完就废掉，即浪费，也没法追溯。l吊篮的弊端吊篮的弊端在盾构掘进中，可追溯的点只有导线点，用于指导盾构掘进的吊篮点是没有保护的，用完就废，没法追溯。而随着施工节奏越来越快，吊篮点（测错/输错/变形）已经成为最主要的盾构掘偏的影响因素。此外，在小半径隧道掘进中，吊篮的更换频率太高，即耗费了大量的人力，也严重影响了施工进度和隧道质量。l控制基标和加密基标的弊端控制基标和加密基标的弊端在轨道铺设过程中使用的

3、控制基标和加密基标纯粹是一个施工过程中的中间参考物，施工完了就没了，想检测也没办法检测，并且该手段没办法做到数字化，不能进行量化分析。l轨检尺的弊端轨检尺只能检测轨道的轨距超高，效率很低，并且该手段没办法数字化，更没办法对整条轨道线路进行平顺性分析。l传统水准测量和收敛计的弊端传统水准测量和收敛计的弊端在隧道的运营维护当中，主要在使用传统水准测量的方法进行隧道沉降分析，局部重点地区使用收敛计进行隧道收敛分析。水准测量的精度很高，但工作量很大，点位密度也不高。收敛计的度数精度很高，按安装读数误差比较大，并且操作难度也大，耗费人工也大，只能重点区域用一下，而自动化数字化收敛系统应为价格和通讯供电等

4、因素，也没办法推广。 Page 3RAISING研发背景概述二研发背景概述二 国家国家“十二五十二五”规划中，已经建成并运营地铁的城市有规划中，已经建成并运营地铁的城市有2020个，在建并即将运营的城市有个，在建并即将运营的城市有3030多个，地铁运营里程将达到多个，地铁运营里程将达到6000km6000km，城市轨道交通已经成为我们国家最重要的一项基础设施。，城市轨道交通已经成为我们国家最重要的一项基础设施。 在我国现在的地铁隧道施工过程中，隧道掘进虽然已经初步实现了盾构掘进机械化，但机械在我国现在的地铁隧道施工过程中，隧道掘进虽然已经初步实现了盾构掘进机械化，但机械化施工水平还比较落后，施

5、工产品化施工水平还比较落后，施工产品隧道的质量也不是很乐观，隧道掘进偏差比比皆是，大的偏隧道的质量也不是很乐观，隧道掘进偏差比比皆是，大的偏差事故也时有发生，除了工程整改需要浪费巨大的人力物力财力以外，工程进度的延误，隧道质差事故也时有发生，除了工程整改需要浪费巨大的人力物力财力以外，工程进度的延误，隧道质量和隧道使用生命周期的减少这种隐形损失也是相当巨大的。量和隧道使用生命周期的减少这种隐形损失也是相当巨大的。 在我国现有的隧道运营维护过程中，轨道和隧道检测和监测的手段还比较落后，数字化信息在我国现有的隧道运营维护过程中，轨道和隧道检测和监测的手段还比较落后，数字化信息化手段还不高，检测质量

6、不高，实施成本也居高不下；因为检测手段的落后，造成设备损耗很大化手段还不高，检测质量不高，实施成本也居高不下；因为检测手段的落后，造成设备损耗很大，乘客乘坐舒适感下降，并且大部分工作都是进行隧道灾害的事故后处理，没办法做到事前防范，乘客乘坐舒适感下降，并且大部分工作都是进行隧道灾害的事故后处理，没办法做到事前防范。 基于以上问题，建立一套隧道全生命周期的控制测量体系，在此基础上实现盾构掘进的自动基于以上问题，建立一套隧道全生命周期的控制测量体系，在此基础上实现盾构掘进的自动导向、轨道精调、轨道数字化检测、运营维护数字化检测，不光可以大幅度提高施工质量，降低导向、轨道精调、轨道数字化检测、运营维

7、护数字化检测，不光可以大幅度提高施工质量，降低各方面的显性和隐形浪费，对行业对社会也都是具有重大意义。各方面的显性和隐形浪费，对行业对社会也都是具有重大意义。 上海力信测量技术有限公司基于多年的技术沉淀，联合行业内的众多专家学者和工程业主单上海力信测量技术有限公司基于多年的技术沉淀，联合行业内的众多专家学者和工程业主单位，推出了位，推出了“隧道隧道/ /轨道一体化测量检测技术轨道一体化测量检测技术” Page 4RAISING隧道隧道/轨道一体化测量检测技术（概述）轨道一体化测量检测技术（概述） “（隧道（隧道/ /轨道）测量检测一体化技术轨道）测量检测一体化技术”贯穿盾构法隧道的贯穿盾构法隧

8、道的“盾构掘进、隧道二次设计盾构掘进、隧道二次设计（即调线调坡）、轨排与轨道铺设、运营检测维护（即调线调坡）、轨排与轨道铺设、运营检测维护”四个阶段，贯穿隧道的全生命周期，该四个阶段，贯穿隧道的全生命周期，该技术以四网合一的技术以四网合一的DP3DP3测量控制点为基础，设计内容和产品有：测量控制点为基础，设计内容和产品有：l 盾构掘进阶段盾构掘进阶段：采用“力信全自动导向系统（无吊篮型）”进行盾构机/TBM的自动导向，该系统以DP3点为测量基准，在掘进过程中实现盾构机的实时纠偏，并通过盾尾间隙测量系统与管片管理系统实现管片的高质量拼装。l 隧道二次设计（调线调坡）隧道二次设计（调线调坡）：以D

9、P3控制点为基准，通过轨检小车和辅助轨实现隧道的贯通测量（工作效率为2km/h，断面间隔为每环2个）。l 轨道铺设阶段轨道铺设阶段：以DP3控制点为基准，抛弃控制基标和加密基标，采用“力信轨排精调系统”实现轨排铺设过程中的实时调整和检测，并完成数字化的评估报告。使用标准型轨检小车进行轨道平顺性分析，使用专业型轨检小车（带断面仪）实现轨道平顺性检测和隧道限界测量。l 运营维护阶段：运营维护阶段：以DP3控制点为基准，使用专业型轨检小车（带高速断面仪）进行轨道平顺性和隧道限界测量、隧道沉降和围岩收敛的测量，并通过专业的后处理软件进行隧道质量的分析评估。 以上技术贯穿隧道全生命周期，致力于提高施工效

10、率和质量，以实现测量检测手段的数以上技术贯穿隧道全生命周期，致力于提高施工效率和质量，以实现测量检测手段的数字化和提高测量检测效率为目的，相关系统产品全部实现了无线通讯与自动控制、全面精度字化和提高测量检测效率为目的，相关系统产品全部实现了无线通讯与自动控制、全面精度管理、数字化信息化指标，是机械化施工达到了实时控制和调整，所有施工质量达到了实时管理、数字化信息化指标，是机械化施工达到了实时控制和调整，所有施工质量达到了实时评估分析。评估分析。Page 5RAISING一体化测量检测技术一体化测量检测技术相关产品相关产品 力信公司在多年的相关测量检测系统开发的经验基础上，依托力信公司专利力信公

11、司在多年的相关测量检测系统开发的经验基础上，依托力信公司专利“调频扩频调频扩频无线通讯技术无线通讯技术”、全站仪自动控制技术、轨检小车与断面测量技术、工业软件与数据库技术，、全站仪自动控制技术、轨检小车与断面测量技术、工业软件与数据库技术，结合工程施工中的盾构法隧道施工工艺、铺轨工艺、运营维护工艺，推出了结合工程施工中的盾构法隧道施工工艺、铺轨工艺、运营维护工艺，推出了“隧道隧道/ /轨道一轨道一体化测量检测技术体化测量检测技术”，涉及产品主要有：，涉及产品主要有：一、一、DP3DP3控制测量技术：控制测量技术：1、DP3测量采集软件2、三维网平差软件3、相关DP3接插件、工业脚架等产品二、自