概述
为了解决人口密集城市的交通拥堵问题,交通工程师和城市规划者越来越多地转向隧道建设。位于荷兰海牙地下的鹿特丹斯班隧道正是城市隧道建设新时代的典范。该隧道建设高效、环保,力求减少对城市中心的影响。其方法包括大量的监测活动,以检测隧道掘进过程中产生的任何地表运动。
虽然隧道掘进机(TBM)的设计可以最大限度地减少隧道掘进过程中造成的地面移动,但总会有一些影响。监测鹿特丹斯班隧道的建设对监测小组的仪器和技能提出了很高的要求。作为地理空间测量领域的国际领先者,Fugro公司将监测该项目对隧道走廊沿线基础设施的影响。
海牙鹿特丹斯班隧道南入口的效果图
图片来源:BAM Infra
监测的最佳实践
为了监测这个大型项目,Fugro公司动用了多台Trimble® S9测量机器人。S9被安装在可以清楚地看到所有建筑物和地面特征的位置,并监测其位移情况。通常,每台S9都安装在一个小平台上,固定在建筑物或电线杆的侧面,在那里它们可以从场地上方捕捉全景。当安装在商业或住宅区附近时,还需要考虑全站仪频繁旋转产生的噪音可能会对附近居民的影响。但这对S9来说不是问题,因为它采用了MagDrive™技术,可以静音运行。
测量机器人安装在沿线安全围栏的坚固柱子上。这些独立的监测单元包含测量机器人、无线电/调制解调器、雨/雪罩,有时还有照相机。它们作为一个互联的仪器网络和共同的相互可见的监测/控制点运行。
右图:在隧道上方的港口区域安装的监测棱镜阵列
左图:在隧道上方的松软地面,带棱镜的铁杆被密集地插入公园空地
为了将测量机器人与基准网络连接起来,Fugro在建筑物和烟囱上放置了目标棱镜,这些棱镜至少能被两台S9看到。Fugro的项目经理兼大地测量工程师Richard Bun说:“我们搭建的网络可以通过最小二乘平差进行持续测量和检查。”
这些仪器由监测软件远程控制,以毫米级的精度进行预先编程的周期性测量。数据分析可以识别长期和短期趋势,并在隧道掘进机通过隧道走廊各段时产生实时结果。Fugro开发了自己的监测软件GeoRiskPortal®,该软件已成功应用于全球多个项目。该软件可连接多种类型的监测仪器,包括应变仪和伸缩仪。在该项目中,Fugro公司使用 Trimble Precision软件开发包 (TPSDK) 将Trimble S9与GeoRiskPortal集成在一起。TPSDK实现了对仪器的软件控制,允许开发人员将高精度测量机器人与他们自己的定制软件和仪器相结合。
稳定的结果
有了自动化监测网络,S9测量机器人就能持续进行测量。根据这些测量结果,GeoRiskPortal 软件可以对地表或结构的任何移动进行实时建模。在工作时,Trimble S9测量机器人就像沉默的哨兵,时刻监视着隧道上方的资产和基础设施。