第44卷第 18期 2017年9月 市政工程 MuniciPal Engineering 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
地 铁 病 害 修 复 过 程 中 自 动 化 监 测 的
应 用 研 究
袁 聚 亮
(郑 州轨道 交通 有 限公 司 ，郑 州 450001)
[摘 要]针对郑州I市郑博区间病害修复实例，介绍了自动化监测机器人和 自动化收敛监测两套系统的监测应用。结果表明，
两套系统都可在保证精度和可靠性的要求下，实时、快速完成数据采集、传输和分析过程，大幅减少了人力的投入，使用该方
法在此类病害修复过程中具有较高的推广应用价值。
[关键词 ]自动化监测机器人 ；自动化收敛监测 ；高精度 ；病害修复
[中图分类号 ]U456_3 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)18—0084-02
A pplication of Autom atic M onitoring in Process of
Subway Disease Rehabilitation
Yuan Ju—liang
[Abstract]In the light of the example of disease rehabilitation in Zheng Bo section of Zhengzhou City，this paper introduces two monitoring systems of automatic monitoring robot and automatic convergence monitoring system．The results show that the two sets
of system Call guarantee the accuracy and reliability requirements，real·time，rapid completion of data acquisition，transmission and
analysis process，greatly reduces the manpower investment，the use of this method is high in these diseases in the process of repairing
application value．
[Keywords】automatic monitoring robot；automatic convergence monitoring；high precision；disease rehabilitation
近年来随着国家 “十三五”计划的推进，郑州市地铁建
设逐步加快，投入运营的线路越来越多，与此同时，地铁周
边的各类开发不可避免地影响到既有运营地铁线路。这些工
程会对隧道周围水位和土体产生影响，从而使隧道产生纵 向
和横向的位移，导致结构发生变形，势必会严重影响地铁的
正常运营。
东广场工程位于郑州东站东侧，地下开发3层，南北两侧
距离地铁 1号线郑博区间约10m，南北由3条地下通道互通，
通道底距离地铁郑博区间最小净距约3．6m。目前随着施工进
行，地铁隧道收敛和沉 降变化 明显，且 已出现裂纹、渗水、
掉块等病害，根据专项会议要求，需进行外部微扰动注浆和
洞内注浆堵漏等结构病害修复工作。
因为地铁运营的封闭性，传统人工测量无法满足实时测
量的要求，因此采用 自动化监测系统，保证监测的频率和效率，
指导注浆过程。
1 自动化监测系统
基于本工程特性，分别采用 自动化监测机器人和 自动化
收敛监测仪两套系统，对水平、竖 向位移和收敛进行监测，
自动化收敛监测仪作为对收敛监测的补充，两套系统可以互
相验证。
1．1 自动化监测机器人系统
1．1．1 系统组成
自动化监测机器人是以自动全站仪和反射棱镜为主体，
配合工控机、传输装置、UPS、温度气压传感器等硬件，结
合相应的控制和数据处理软件，形成一套 自动测量，实时显
示测量成果和变形趋势的监测系统。其组成可从空间上来划
分，包括布设在监测现场的监测设备和在办公室的远程控制
设备。本工程使用徕卡 TS60和配套的棱镜作为监测主体，工
控机和数据传输装置等其余设备集成于控制箱 内，办公室
作为远程控制和数据处理的交互端，利用 GeoRDMAS软件
收稿日期 ：201747-25
作者简介 ：袁聚亮 (1964一)，男，河南郑州人，高级工程师，主要
研究方向为地铁建设施工管理。
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系统，通过网络远程控制监测设备的运作，具体构成如图1
所示。
图1 自动化机器人系统组成示意
1．1．2 监测点位
监测点位分为观测点、基准点和测站点，在东广场施工
影响的范围内每5-10m布设一个断面，每个断面布设 5个观
测点，均匀分布在道床和隧道壁上，观测点采用 Leica L型棱
镜，使用膨胀螺栓固定牢固，镜面朝向测站点。测站点位置
比较灵活，可布设在监测范围外，也可布设于影响范围中间，
使用强制对中托盘固定于隧道壁上。
基准点采用 Leica GDR1圆棱镜，布设于影响范围外的稳
定位置如图2所示。
1．1．3 监测方法
为保证实时获取测站点的精蜜三维坐标，在受工程影响
的区域外，在测站点两端布设4个基准点，如图3所示，基准
点必须埋设稳固，为整个系统提供稳定不动的参照系。测站
上装置测量机器人及工控箱，基准点和测站点组成距离角度
后方交会网，在每一期 自动观测时，首先进行基准网的观测，
观测水平角、垂直角和距离，通过实时平差计算，提供实时
建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 市政工程 Municipal Engineering 第44卷第 18期 20l7年9,9
图2 测站点位
图3 监测示意
动态基准。
地铁病害修复过程中自动化监测的应用研究（论文）.pdf
