“智慧盾构”重要一环!日本开发盾构洞内自动测量系统

近日，日本大林组与从事测量业务的演算工房共同开发了一项用于盾构隧道洞内自动测量的系统“OGENTS/SURVEY”。该系统可通过移动终端远程操控自准直全站仪，实现自动化的测量作业。相比以往测量方式可减少30%的作业时间。

开发背景

盾构施工中，为了管理工程进度和施工精度需要每天进行洞内测量。目前对于盾构位置和姿态的测量(盾构测量)已实现了自动化，但对于管片的水平和竖直方向蛇形量的测量(管片测量)等依然采用手动方式。由于作业空间狭小，并且对测量仪器进行视准时测量员需弯腰操作，身体负担较重。此外,为了不影响盾构掘进进度，测量作业时间也受到限制。因此亟需一种自动化测量技术。

系统概况

“OGENTS/SURVEY” 系统是对盾构施工中必要的4个测量项目(洞内基准点测量、水准点测量、管片测量、盾构测量)全部通过移动终端远程操控自准直全站仪实施自动化测量，并且无需使用其他测量设备。该系统具有以下特征：

1)通过移动终端远程操控进行自动测量。目前的盾构洞内测量工作普遍由负责视准作业的测量员及其辅助人员共计2人进行。采用该自动测量系统，管理人员在设置了测量所必须的标靶和全站仪后，可使用移动终端对全站仪进行远程操控，完成测量作业。因此无需测量员和辅助人员。

2)适用于所有洞内测量，提升工作效率。该系统使用1台全站仪完成盾构测量、洞内基准点测量、水准点测量、管片测量的自动化。测量结果可发送至盾构掘进管理系统，省去了现场记录和输入至系统的工作，测量时间可缩短30%，并且防止了人为差错。

3)自我诊断与校正，维持高测量精度。使用自准直全站仪时可能会受振动或冲击等影响造成精度下降，而迄今为止，盾构自动测量系统尚无检测精度下降的功能。该系统则是引入了可立即检测到精度下降的自诊断功能，并搭载了自动校正仪器的自校正功能，能够维持高测量精度。

为了响应日本国土交通省的智能化建设i-Construction项目，大林组正在研发适用于各类盾构隧道施工现场的盾构自动化系统“大林智慧盾构”。该系统包含了盾构施工中的“盾构自动测量”“管片自动拼装”“盾构设备自动化”“自动壁后注浆”“自动出渣”“盾构无人驾驶”6个领域。计划在2020年前完成各要素技术的开发工作，在2021年前完成主系统。

大林组计划在今后的盾构施工中利用新开发的自动测量系统提升施工进度，实现快速施工。