在过渡到第二阶段时,隧道上将安装一个支架,上面有经纬仪、自动三角台和倾斜计,使得在激光站和ELS目标靶之间始终有一条可视的直线。
在激光支架的前方(约12m)处安装两个前参考标靶。在这种情况下,第一阶段激光站形成的测量井柱将成为后视目标靶。随着激光站与管子的前进,它的位置将从前面储存的参考点位置得出,这些点 已经由链数进行了标示。
激光站的信息将由起始井上的距离测量系统不断地进行更新。当一个测量周期被激发后,自动地由预设的距离或时间间隔激发或通过按键激发,激光站接到后置参照目标靶的信号。经纬仪上的自动定位系统会准确地指向棱镜,距离便会测出。这些信息将传向个人计算机。
从后视目标靶测到的距离将用于计算激光站的准确位置。这些值在作完激光站的翻转修正后将用于从前面储存的参考行程中计算出当前激光站的位置。上一次测量的目标靶的参考点的位置在计算机里还将继续有效。激光经纬仪将按先前测出的方位自动转向目标靶上的点并激活目标靶。目前的ELS目标靶的测量数据将用于计算 TBM的位置并与上述的测量计算结果一起储存起来。ELS目标靶平面上的轴线点的三维坐标现在将储存起来作为TBM目前的顶进线路。因为有了固定的后视目标靶,在第二阶段里可以单独地确定顶进站之间激光站的链数,因此能根据轴向测量更精确地协调各参考点。
随着激光与后视目标靶距离的增加,最终将无法进行任何测量,因为有折射的影响、空气的阻尼或路径的弯曲度。发生这种情况时第二阶段就已经完成了。
要继续引导TBM现在需要进入第三阶段。这时后视目标靶必须安装在管子的支架上,而且尽可能地远离激光站,并考虑剩余工隧道的校正因素。支架上也必须安装倾斜计,以便计算时考虑管的翻转。
同前一样,总站的链数还是由距离测量系统(LMS)上的脉冲来测定。由于后视目标靶是随着安装的管线一起前移,在每一个测量循环里都必须重新确定它的链数。这可以从激光站的链数减去后视目标靶的测量距离得出。同样还需通过相应的信号考虑顶进站之间的伸缩长度。还需进行一次主控测量以便确定系统三个主要点的地球坐标:目标靶、激光靶和后视目标靶,也需根据测得的数据作三维变换更新系统点而调整储存的参考线。顶进工作将继续根据校正的参考线进行。
有关掘进机的驱动部分,至关重要的是检查隧道掘进机(TBM)的位置,参考隧道设计轴线尽早采取偏移校正措施,以防止TBM超出公差范围。顶进时,重要的是避免方向的突然变化,以防止管子接头上的间隙和保证阻力最小。虽然没有隧道完全与DTA一致,但总的目标是尽可能地把偏移量限制在绝对最小值内。
顶管导向的主要问题是,整个工程是处于一个不断运动的状态,不可能把已经定为后继工作的管线标志为参考点。
每一次决定了TBM的位置后都必须进行一次从零点(即起始井)的传统测量。随着管子的顶进,这种测量的时间将越来越不能接受。传统测量方法的另一个缺点是测量只能在顶进之间进行,而顶进本身是盲目的。TBM的偏离公差只能在一个延期时间里才能知道。补救的措施不能立即进行,而只能在位置决定了之后进行。
即使是直线顶进,那往往是依靠起点井上的激光束,随着距离的增加也会有问题。当从起点井向管线过度时,激光束会因为折射而被反射从而导致严重的精度问题。
SLS -RV系统提供了在任何位置时测量TBM位置的方法,尤其是在顶进过程中。它会向操作员显示出DTA的偏移,从而采取必要的更正措施。整个系统安装在隧道的前部,在那里折射不会导致严重的问题。除了能节省大量的时间之外,它还能提供一个整齐、平滑的严格按照TDA的隧道施工,但会有少量的由摩擦引起的问题。
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