精品案例 | 黑暗中引领方向的明灯

在过去两年间，Link Alliance测量团队一直在指导这个庞大的地下铁网络的成功建设。

“作为测量员，我们就像猎人和采集者。我们收集了大量数据并将其提供给许多团队，”Link Alliance的测量经理Sam Williams说，“而且需要精准的数据，因为整个项目的成功取决于我们的测量点以及测量的准确性。我们必须始终正确！”

值得称赞的是，自2019年9月他们首次抵达现场以来，他们的测量标记100%正确。

“凭借我们设备的准确性、自动化和易用性，以及我们团队的技能，我们能够顺利、快速地工作。”Williams说。

（Trimble R10 GNSS接收机获取Aotea车站上方的静态观测数据）

在CBD以南4公里处的Eden山顶上，Williams使用Trimble R10 GNSS接收机验证了位于奥克兰港的新西兰土地信息 (LINZ) CORS站，并将其作为他的基站。然后，他对三个现有的LINZ基准站进行了静态GNSS观测，并验证了这些精度。随后，他使用R10接收机进行了一系列4到6小时的观测，最终在Eden山顶的三个基准站中各建立了两个新标记。GNSS测量后，Williams用Trimble S9全站仪在相同的可视标记上进行了地面观测，以进一步提高水平精度。然后，他将这些测量结果输入到Trimble Business Center (TBC) 软件中，以便更准确地计算每个站点的坐标，最终创建了精确到1-2毫米的首级控制网络。

在高程控制方面，Williams使用Trimble DiNi03水准仪进行了10公里的水准测量。从Eden山的底部开始，向下穿过每个站点，然后再次返回，难以置信的是误差仅为4毫米！

“S9、DiNi和TBC的网平差改变了游戏规则，”Williams说，“远程精细锁定 (FineLock^TM) 使我们能够在建筑物密集的城市环境中，使用单棱镜以1-2毫米的精度测量和建立3公里的基线。将其与高程控制结果相结合，让我们相信，当我们将该网络带到街道层面并为现场人员创建辅助施工控制时，隧道和车站将完美结合。”

在隧道中，测量团队在TBM隧道内每80米设置一个目标，在明挖隧道内每50米设置一个目标，然后建立一个二级网络来填补这些间隙，并为隧道两边提供控制支持。

通过这些首级和二级控制网络，Williams将地面和隧道中的现场控制保持在3毫米甚至更小的精度。

“没有我们的测量支持，任何事情都不会取得进展。但隧道掘进是非常注重效率的，所以施工人员希望尽可能快地进出。”Link Alliance隧道勘测经理Darrell Wymer说，“一旦开挖或喷射混凝土完成，我们需要扫描剖面，并通过存储在Trimble TSC7控制器上的设计模型进行比对，以识别任何欠挖或超挖。通过扫描，我们需要生成点云，来支持地质学家的地质测绘，并在不到一个小时的时间内为建筑、工程和客户团队创建符合设计要求的报告。因此，我们需要在不给掘进工人造成重大延误的情况下，准确地完成工作。”

他们在2021年2月购买了Trimble SX12扫描全站仪，它可以在11分钟内以0.1m的点密度扫描100m的穹顶，提供1.6秒的全站仪棱镜模式测量时间，并且可以使用其绿色、安全的激光指示器在50m处精确定位一个直径为3mm的光点，这减轻了测量团队的部分工作压力。

“在隧道中，你需要全站仪和扫描功能，”Williams说，“有了SX12，我们将两者合二为一，而且扫描是自动定位的，这为我们节省了大量的时间。”

“使用 SX12，我们可以实时监控土方工程，确认挖掘和喷射混凝土的准确性，”Williams说，“一旦团队到达某个前进点，我们就会使用TSC7的Trimble Access软件中仪器快速扫描和计算功能来设置和指导最后的部分。施工完成后，我们扫描完成的挖掘，将其与控制器上的设计模型进行比较。然后扫描喷浆混凝土的第一层，再通过Access软件，我们可以使用之前的扫描数据生成热图，该图将显示出厚度不合适的区域，然后可以用喷射混凝土填充。这免除了回到办公室做后处理的需要，让我们时刻保持前进。”

在Eden山，速度和灵活性尤为重要。作为130米长的TBM的始发点，团队首先需要修建一条50米长的隧道口，以保证TBM在通往Karangahape车站860米长的旅程中走在正确的路径上。与此同时，他们开始建造三条隧道——每条隧道的方向和高度都不同——并建造与现有线路相连的双轨线路。SX12的功能使一到两名工作人员就能够处理所有这些工作。

“在测量和扫描之间无缝切换的能力，使我们对剖面检查和收集数据所需的时间缩短了 60%，”Wymer说，“我们可以在大约2-3分钟内收集隧道表面的多边形数据和照片。这种速度使我们的响应更加迅捷。”

“通常，我们距离测量对象大约10-15米，”Williams说，“使用传统的全站仪，我们对每500毫米的线路和每300毫米的隧道剖面图生成报告。手动测量每一个点都需要很长时间。而使用扫描技术，你可以在几分钟内以95%的准确率完整地抓取每一个表面。”

与仪器的通用性和效率相匹配的是其软件功能，特别TBC隧道模块，所有的隧道设计和建造都在该模块中进行。Wymer一直在使用这个专业软件创建三个设计配置文件：一个用于开挖，一个用于初支，一个用于二衬——每个隧道段都需要重复该过程。所有这些模型都导出到现场人员的控制器上，以支持挖掘机和掘进机导向系统，并指导、监控和验证所有的施工工作。

有时，由于隧道的动态特性和岩石的地质成分，Wymer必须准备好应对设计模型更改的紧急要求。

“有时他们撞到了岩石，地质学家要求改变设计，”Wymer 说，“这意味着我们必须在下一次切割完成之前生成一个新设计。运气好的时候，我们可能有六个小时来更改配置文件并调整螺栓位置，但如果这要求是深夜下达的，我们通常只有一个小时来扭转局面。通过TBC的扫描细节、自动化和批量数据导入功能，我们可以满足这些紧迫的时间要求，使工作人员能够保持高速工作。”

在黑暗的隔离环境下工作，很难看到隧道尽头的光明。但10月16日，当TBM在Karangahape站突破的那一刻，每位工作人员心中都闪烁起了喜悦的光芒。这是一个重要的里程碑，也是对Williams和他的测量团队的认可，更坚定了他们为保证项目在2024年之前完工提供更好的服务的信心。