“智慧盾構”重要一環!日本開發盾構洞內自動測量系統

近日，日本大林組與從事測量業務的演算工房共同開發了一項用于盾構隧道洞內自動測量的系統“OGENTS/SURVEY”。該系統可通過移動終端遠程操控自準直全站儀，實現自動化的測量作業。相比以往測量方式可減少30%的作業時間。

開發背景

盾構施工中，為了管理工程進度和施工精度需要每天進行洞內測量。目前對于盾構位置和姿態的測量(盾構測量)已實現了自動化，但對于管片的水平和豎直方向蛇形量的測量(管片測量)等依然采用手動方式。由于作業空間狹小，并且對測量儀器進行視準時測量員需彎腰操作，身體負擔較重。此外,為了不影響盾構掘進進度，測量作業時間也受到限制。因此亟需一種自動化測量技術。

系統概況

“OGENTS/SURVEY” 系統是對盾構施工中必要的4個測量項目(洞內基準點測量、水準點測量、管片測量、盾構測量)全部通過移動終端遠程操控自準直全站儀實施自動化測量，并且無需使用其他測量設備。該系統具有以下特征：

1)通過移動終端遠程操控進行自動測量。目前的盾構洞內測量工作普遍由負責視準作業的測量員及其輔助人員共計2人進行。采用該自動測量系統，管理人員在設置了測量所必須的標靶和全站儀后，可使用移動終端對全站儀進行遠程操控，完成測量作業。因此無需測量員和輔助人員。

2)適用于所有洞內測量，提升工作效率。該系統使用1臺全站儀完成盾構測量、洞內基準點測量、水準點測量、管片測量的自動化。測量結果可發送至盾構掘進管理系統，省去了現場記錄和輸入至系統的工作，測量時間可縮短30%，并且防止了人為差錯。

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

為了響應日本國土交通省的智能化建設i-Construction項目，大林組正在研發適用于各類盾構隧道施工現場的盾構自動化系統“大林智慧盾構”。該系統包含了盾構施工中的“盾構自動測量”“管片自動拼裝”“盾構設備自動化”“自動壁后注漿”“自動出渣”“盾構無人駕駛”6個領域。計劃在2020年前完成各要素技術的開發工作，在2021年前完成主系統。

大林組計劃在今后的盾構施工中利用新開發的自動測量系統提升施工進度，實現快速施工。