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Frontier Technology Education Workshop

城市轨道交通施工控制网测量技术探究

作者

梁云孟

中国化学工程第七建设有限公司 四川成都 610100

一、城市轨道交通施工控制网测量技术需求与特点

(一)高精密与高可靠性要求

城市轨道交通建设过程中,施工控制网的精度要求极高,直接关系到轨道线路、车站、隧道及其他附属设施的施工质量。精确的施工控制 对轨道系统的运行稳定性产生深远影响。因此,施工控制网测量需要达到毫米级 面测量,还涉及高程测量,任何细微的误差都会影响整体施工的质 轨道交通项目规模的不断扩大,施工控制网的可靠性要求也随 阶段都能提供稳定的数据支持,尤其在复杂的施工环境下,确保数 程进度和质量至关重要。

(二)复杂城市环境制约

城市中的高楼大厦、密集的建筑物、地下管线以及其他市政设施等,都会对控制网测量带来干扰。无线电信号、测量设备的遮挡、地形变化等因素可能影响测量的稳定性和准确性。城市环境中的电磁干扰、建筑物的地面沉降等问题,也会在长期施工过程中对测量结果产生影响,进而影响轨道交通的整体建设质量。为了应对复杂因素,施工控制网测量技术需要不断优化,采用多种创新技术手段,如高精度GNSS、激光扫描等技术来克服传统测量方法的局限性,提升测量系统在复杂环境下的适应能力和可靠性。

二、城市轨道交通施工控制网布设关键技术

(一)平面与高程基准一体化设计

在城市轨道交通的施工控制网布设中 面和高程基准的统 计是确保工程顺利进行的基础。由于轨道交通建设通常涉及多个施工区域和 计不仅可以提高整体的施工精度,还能减少施工过程中因基准不 虑工程所在地的地形地貌、城市建筑布局及相关地质条件, 高程基准,可以确保测量系统的整体协调性,确保轨道线路、 求。 合理的基准设计将极大地提升控制网的稳定性和准确性,为后续施工提供有力的数据支持。

(二)强制对中与强制归心措施

由于施工过程中需要对多个控制点进行协调与调整,确保测量点的准确定位是非常关键的。强制对中技术通过精确测量和设备调整,将每个控制点定位到预定位置,避免了因误差引起的偏差。在一些复杂环境中,尤其是受限的城市区域,强制归心措施可以有效地将误差控制在可接受范围内,确保各控制点的相对位置和精度不受外部因素的影响。

(三)长区间陀螺定向与约束平差

在城市轨道交通的施工中,尤其是在大规模的工程项目中,长区间的测量和定位成为了技术难点。长区间陀螺定向技术的应用,为测量提供了精准的方向控制, 可以有效减少大范 围施工区域中的误差传递问题。该技术利用陀螺仪对长距离线路进行高精度定向, 为轨道 支持。结合约束平差方法,通过对已知控制点的精确计算与优化,可以消除误差积累的影响,提高测量精度 此过程中,陀螺定向技术与平差方法的结合,不仅能确保长区间施工的准确性,还能大大提升施工过程中的数据稳定性与可控性,使得轨道交通施工的控制网精度达到更高的标准。

三、城市轨道交通施工测量装备与作业方法

(一)全站仪自动照准与马达驱动技术

全站仪自动照准与马达驱动技术是现代城市轨道交通施工测量中不可或缺的重要装备,该技术利用全站仪的高精度电子测量能力,通过内置的自动 够在没有 人工干预的情况下自动捕捉目标点,从而减少人为操作的误差,提高测量 目标点往往受到建筑物、地下管线等因素的干扰,全站仪自动照准技术能够有效 准确性。马达驱动技术使得仪器能够快速调整角度和方向,提高测量效率,尤其在长时间、 高频次的测量任务中,能够显著降低操作强度并提升整体作业效率。

(二)轨道级 GNSS+惯导快速静态测量

轨道级 GNSS+惯导技术的结合,为城市轨道交 测量提供了极大的技术支持,GNSS(全球导航卫星系统)能够提供高精度的定位数 性传感器补充 GNSS 信号的不足,特别是在复杂或密集的城市环境中, 提供稳定的定位信息。轨道级 GNSS与惯导系统结合,形成了快速 成高精度定位,减少了测量过程中因长时间等待而造成的工作延误。该方法对 ,尤其是在大规模、高密度的城市轨道交通项目中,能够有效提高施工测量的效率和 为轨道交通建设提供可靠的数据支持。

(三)三维激光扫描与移动测量系统

三维激光扫描与移动测量系统的引入,使城市轨道交通施工测量技术迈上了一个新的高度。三维激光扫描技术通过高频率的激光束扫描目标区域,实时采集大量点云数据,为轨道交通施工提供了高精度的三维模型。三维激光扫描技术不仅能够精确测量轨道的几何形态,还能快速捕捉复杂环境中的建筑物、地形等要素,实现精确的地物测量和现状记录。移动测量系统则通过集成GNSS、激光扫描仪、惯性导航等多种传感器,能够在轨道建设现场进行快速的动态测量,适应施工现场的快速变化。此系统具有高效、灵活的特点,特别适合在复杂环境中进行大规模的测量任务。通过此方式,不仅能够大大缩短施工测量周期,还能显著提高测量精度和数据的完整性,为轨道交通项目的精确实施提供有力保障。

结语

随着城市轨道交通建设的迅速发展,施工控制网测量技术在项目实施中的重要性愈加突出,本文探讨了城市轨道交通施工控制网的测量技术需求、布设关键技术以及测量装备和作业方法,从高精度、高可靠性要求到复杂环境下的技术挑战,再到全站仪自动照准、GNSS 与惯导结合、三维激光扫描等先进技术的应用,为城市轨道交通施工提供了强有力的技术支持。随着技术的不断进步和创新,未来的测量技术将在提高施工精度、加快工程进度和降低成本等方面发挥更大的作用。通过不断优化测量手段与装备应用,将有效解决城市轨道交通建设中面临的各种复杂问题,确保轨道交通系统能够安全、顺利地投入使用,进一步推动城市交通的智能化与可持续发展。

参考文献

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