无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及线路断面技术总结

　　内容摘要   简要地介绍了无棱镜反射型全站仪（徕卡TCR702型）在隧道净空测量以及公路和铁路的线路纵、横断面测量并且计算土方量的工作原理及工作方法

　　关键词      无棱镜反射型全站仪  隧道  净空测量  线路纵、横断面方量 徕卡测量

　　Abstract: A brief introduction on the prism reflective tachometer (measurement card TCR702 type) in the tunnel headroom measurements, and highway and railway line longitudinal and transverse section measuring and calculating the account of earthwork quantity of work principle and method

　　Key words: no prism reflective tachometer tunnel headroom measurements line longitudinal and transverse section of party measurement card measurement

　　办公室（Leica SurveyOffice） EXCEL记事本  AutoCAD  脚本文件

　　中图分类号：U451              文献标识码：A                文章编号：

　　1前言

　　在隧道施工中隧道净空是非常关键的控制因素，在开挖控制中，隧道净空的大小直接关系到超欠挖方量的多少；在二衬中直接关系到成型后隧道的断面净空是否侵限。目前国际国内市场上有专门用于净空测量的仪器----隧道断面仪。如北京光电技术研究所的BJSD-2B型激光限界检测仪，它主要用于对断面的快速精确检测，在施工监测，竣工验收，质量控制等工作中能快速获得隧道断面数据。但是，由于它是专用设备，只在隧道施工中才有用，而且价格昂贵，所以，一般施工企业很少买。其实利用无棱镜反射型全站仪的自身功能，也可以开发一套用于隧道净空量测的技术。而且基本上都能实现数据自动记录、处理及绘图和比较。该技术还能够用来快速测量及绘制公路和铁路的线路纵、横断面求土方量，基本上实现外业数据采集的自动记录、内业数据的快速处理及自动绘图和快速比较，方便快捷地计算土方量。

　　2无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及全站仪测量线路断面技术的工作原理

　　无棱镜反射型隧道净空测量技术的基本原理是：操作者把全站仪置镜在所要测量断面的线路中线（隧道中线）等特殊点上（也可以是任意已知坐标的点），或者是任意断面的任意已知坐标的点上（主要是对直线隧道而言，而且所测断面距置镜点的距离不得超过无棱镜反射型全站仪的有效测程），使用无棱镜反射功能测出某一断面上轮廓点相对于置镜点的坐标或在施工坐标系中的施工坐标，仪器自动记录所测数据，回到办公室后，把全站仪与计算机联机，利用徕卡测量办公室软件（Leica Survey -Office）把仪器内存的断面净空数据下载到计算机里面，再转到Excel中去进行简单的数据处理后，复制到记事本生成AutoCAD的脚本文件，再通过AutoCAD运行脚本文件便能够自动生成断面净空实测图，最后把断面设计图套上去，就可以清楚地比较了。

　　全站仪测量线路断面图计算土方量技术的基本原理：与测量隧道净空基本相似，操作者把全站仪置镜在所要测量断面的线路中线上（曲线和直线线路）或者置镜在附近已知其施工坐标的点，如导线点上（直线线路）。前视测工手持棱镜杆跑点，测出断面上点的施工坐标（直线线路）或相对线路中线点的坐标（曲线或直线线路），其他同上，最后把路基设计断面图上去，就可以清楚地比较和方便地计算面积了。

　　3.无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及全站仪测量线路断面技术系统的组成及工作方法

　　3.1无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及线路断面图计算土方量技术系统的组成

　　无棱镜反射型全站仪测量隧道净空技术系统的设施组成：硬件设施有无棱镜反射型全站仪，脚架，棱镜架，计算机，打印机；软件设施有独立坐标系和施工坐标系，Leica Survey -Office，Excel，记事本，AutoCAD。其中无棱镜反射型全站仪与脚架和棱镜架主要用来采集记录断面数据；计算机和打印机用来下载数据、处理数据、绘图、打印；独立坐标系和施工坐标系是用来确定断面轮廓点与置镜点的相对位置或在施工坐标系中的位置；Leica Survey -Office是用来下载外业采集的断面数据；Excel是用来简单处理下载的断面数据的；记事本是用来建立AutoCAD的脚本文件；AutoCAD是用来绘断面净空图并与设计断面图进行比较的。

　　无棱镜反射型全站仪测量线路断面图计算土方量技术系统组成：与无棱镜反射型全站仪隧道净空测量技术系统组成基本一样。最重要的区别是它不需要全站仪一定是无棱镜反射型全站仪。通常的全站仪都可以。

　　3.2无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及线路断面技术系统的主要技术指标（徕卡TCR702型）

　　3.2.1无棱镜反射型全站仪测量隧道净空技术系统：

　　1.测距方式：短距离无反射棱镜测量模式（RL-SHOTT）

　　2.检测半径：1.5~80米

　　3.测距精度：3mm+2ppm

　　4.测距时间：3秒+1秒/10m  (>30m)

　　5.一次充电测距使用时间：电池GEB121>2000次；电池GEB111>1000次

　　6.通讯设置：仪器和徕卡测量办公室（Leica Survey -Office Version 1.33即徕卡测量办公室1.33版）设置RS232串口行的通讯参数设置为：端口（COM1）、波特率（19200）、数据位（8）、检验（无）、分行符（CRLF）、停止位（1）

　　7.内存容量：288K=4500数据块=7000个已知点

　　3.2.2全站仪测量线路断面图计算土方量技术系统：

　　⒈测距方式：RL-Prism(可见红色激光长距离测量，5㎜+2ppm),IR-FINE(反射棱镜红外精密测量2mm+2ppm),IR-FAST(反射棱镜红外快速测量   2mm+2ppm)；

　　⒉测量范围：在全站仪测距方式的有效测量范围内；

　　其他技术指标基本同上。

　　3.3无棱镜反射型全站仪测量隧道净空及线路断面图计算土方量技术系统的工作方法

　　第一步：建立坐标系（独立坐标系，施工坐标系）：

　　第二步：架设仪器：

　　第三步：测量并记录

　　第四步：仪器与计算机联机下载外业测量数据

　　第五步：数据处理

　　第六步：AutoCAD自动成图

　　第七步：套设计蓝图的断面净空图

　　4体会

　　通过开发此项技术，使得在隧道施工中能够方便及时、准确形象地反映隧道断面形状，判断是否侵限并得出其大小，及时指导施工。在公路和铁路的线路纵、横断面测量中大大提高了外业和内业的效率，并且由于采集的外业数据量密集，使得绘出的断面图更加反映实际情况，由此计算的土方量也更加准确。