近日，日本大林組與從事測量業(yè)務(wù)的演算工房共同開發(fā)了一項(xiàng)用于盾構(gòu)隧道洞內(nèi)自動(dòng)測量的系統(tǒng)“OGENTS/SURVEY”。該系統(tǒng)可通過移動(dòng)終端遠(yuǎn)程操控自準(zhǔn)直全站儀，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的測量作業(yè)。相比以往測量方式可減少30%的作業(yè)時(shí)間。

開發(fā)背景

盾構(gòu)施工中，為了管理工程進(jìn)度和施工精度需要每天進(jìn)行洞內(nèi)測量。目前對于盾構(gòu)位置和姿態(tài)的測量(盾構(gòu)測量)已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但對于管片的水平和豎直方向蛇形量的測量(管片測量)等依然采用手動(dòng)方式。由于作業(yè)空間狹小，并且對測量儀器進(jìn)行視準(zhǔn)時(shí)測量員需彎腰操作，身體負(fù)擔(dān)較重。此外,為了不影響盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)度，測量作業(yè)時(shí)間也受到限制。因此亟需一種自動(dòng)化測量技術(shù)。

系統(tǒng)概況

“OGENTS/SURVEY” 系統(tǒng)是對盾構(gòu)施工中必要的4個(gè)測量項(xiàng)目(洞內(nèi)基準(zhǔn)點(diǎn)測量、水準(zhǔn)點(diǎn)測量、管片測量、盾構(gòu)測量)全部通過移動(dòng)終端遠(yuǎn)程操控自準(zhǔn)直全站儀實(shí)施自動(dòng)化測量，并且無需使用其他測量設(shè)備。該系統(tǒng)具有以下特征：

1)通過移動(dòng)終端遠(yuǎn)程操控進(jìn)行自動(dòng)測量。目前的盾構(gòu)洞內(nèi)測量工作普遍由負(fù)責(zé)視準(zhǔn)作業(yè)的測量員及其輔助人員共計(jì)2人進(jìn)行。采用該自動(dòng)測量系統(tǒng)，管理人員在設(shè)置了測量所必須的標(biāo)靶和全站儀后，可使用移動(dòng)終端對全站儀進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，完成測量作業(yè)。因此無需測量員和輔助人員。

2)適用于所有洞內(nèi)測量，提升工作效率。該系統(tǒng)使用1臺(tái)全站儀完成盾構(gòu)測量、洞內(nèi)基準(zhǔn)點(diǎn)測量、水準(zhǔn)點(diǎn)測量、管片測量的自動(dòng)化。測量結(jié)果可發(fā)送至盾構(gòu)掘進(jìn)管理系統(tǒng)，省去了現(xiàn)場記錄和輸入至系統(tǒng)的工作，測量時(shí)間可縮短30%，并且防止了人為差錯(cuò)。

3)自我診斷與校正，維持高測量精度。使用自準(zhǔn)直全站儀時(shí)可能會(huì)受振動(dòng)或沖擊等影響造成精度下降，而迄今為止，盾構(gòu)自動(dòng)測量系統(tǒng)尚無檢測精度下降的功能。該系統(tǒng)則是引入了可立即檢測到精度下降的自診斷功能，并搭載了自動(dòng)校正儀器的自校正功能，能夠維持高測量精度。

為了響應(yīng)日本國土交通省的智能化建設(shè)i-Construction項(xiàng)目，大林組正在研發(fā)適用于各類盾構(gòu)隧道施工現(xiàn)場的盾構(gòu)自動(dòng)化系統(tǒng)“大林智慧盾構(gòu)”。該系統(tǒng)包含了盾構(gòu)施工中的“盾構(gòu)自動(dòng)測量”“管片自動(dòng)拼裝”“盾構(gòu)設(shè)備自動(dòng)化”“自動(dòng)壁后注漿”“自動(dòng)出渣”“盾構(gòu)無人駕駛”6個(gè)領(lǐng)域。計(jì)劃在2020年前完成各要素技術(shù)的開發(fā)工作，在2021年前完成主系統(tǒng)。

大林組計(jì)劃在今后的盾構(gòu)施工中利用新開發(fā)的自動(dòng)測量系統(tǒng)提升施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)快速施工。