既有运营地铁隧道自动化监测技术应用
【摘要】为对城市盾构隧道下穿或侧穿既有地铁隧道自动化监测关键技术和
方法进行总结，结合深圳市城市轨道交通14号线土建一工区黄木岗站~清水河
站盾构区间下穿既有运营地铁6号线工程实例，从既有运营地铁与正在施工的
盾构隧道位置关系、既有隧道内部结构现状调
查、自动化监测技术3个方面，对既有运营地铁自动化监测施工方法进行详
细分析讨论，
总结自动化监测技术应用特点，能够为类似工程施工提供参考。
【关键词】既有运营地铁：自动化监测技术：地铁隧道施工：监测管理及分
析
一、既有运营地铁概况
黄清区间下穿既有地铁6号线的里程：左线：ZDK4+524.928～ZDK4+502.606，
(穿越6号线双线长度为22.3m，环数为327环～341环，共计15环)右线：
DK4+477.666～DK4+453.825，(穿越6号线双线长度为23.8m，环数为332环～
349环，共计18环)；线间距为44.125m，左线隧道埋深32～33m、6号线隧道埋
深为21～22m，与6号线最小垂直距离为3.53～3.62m，与6号左、右线隧道中
心线夹角为69°、71°;右线隧道埋深为27.8～30m，6号线隧道埋深为23～
25mm，与6号线最小垂直距离为4.84～4.99m，与6号左、右线隧道中心线夹角
为63°、68°。黄清区间左右线下穿地铁6号线段地下均无管线，地面为泥岗西
路单线桥桥桩。
二、既有隧道内部结构现状调查
既有隧道自动化监测前需要对隧道内部结构现状进行详细调查并记录，主要
调查方面包括裂
缝、渗漏水、变形、沉降、隧道支护结构缺棱掉角、破损、地铁轨道道床开
裂、下沉等。
调查方法采取拍照、录像、询问等方式进行，调查后保存好所有调查资料，
以备后用。通过对监测前所取证的对象情况与监测完成后的对比，分析两者的差
别，以此为判断地铁隧道现状的真实
情况，以便采取相应措施予以处理。
地铁隧道结构内部调查为：自动化监测前后各1次，检测过程中1次/1月。
三、既有隧道结构自动化监测技术
1、地铁隧道结构三维扫描
1.1外业扫描
一般地铁隧道结构三维扫描采用RTC360三维激光扫描仪进行扫描工作。
（1）架站及扫描
在做好前期踏勘的基础上，RTC360扫描仪在整个测区沿线计划间隔30-
50m均匀设站，目的是使釆集到的数据连续、均匀，且保证扫描的点位精度。
单站设描密度均设置为3皿旎10m,扫描范
围为全景扫描，用此标准进行独立的扫描作业。此次扫描使用设备型号为
彿卡三维激光扫描仪，
使用附件为彿卡4.5寸标准黑白标靶、全站仪专用脚架、GPS对中杆及支架。
（2）数据拼接及坐标配准
基于隧道狭长型的特点，此次扫描站站之间使用公共标靶进行站站之间的点
云数据拼接，单
站扫描完毕，进行前后的标靶扫描，保i正该站与前后相邻的两站数据分
别具有至少两个公共标靶。
（3）数据传输
扫描完毕后，使用USB设备进行数据传输。
1.2内业处理
（1）数据庫建立及数据导入
Cyclone是徕卡三维激光扫描仪标配点云内业后处理软件，在此项目中主要
进行点云数据从设备中的读取、点云拼接以及点云预处理工作。Cyclone以数据
库的形式对各个扫描任务进行独立管理，单个数据库软件显示界面可加载百亿
级点云且不会出现卡顿的现象。在此步骤中主要工作是创
建以本次扫描内容为标题的数据库，然后将扫描的原始数据导入到Cyclone
中。
（2）基于标靶的自动拼接及坐标配准
单次扫描不足以将该段整条地铁线路点云数据全部采集下来，如上所讲，单
条线路搬站次数约10站，此步骤主要内容为利用扫描的公共标靶自动将10站扫
描数据高精度拼接到一起，并利用相关单位提供的线路复测导线数据将拼接
好的点云数据配准到实际的地理坐标系下最终取得的结
果是扫描的全部带有真实地理坐标的海量点云。
（3）数据去噪及导出
点云拼接及配准完成之后，得到了带有真实地理坐标的海量数据，在这份数
据中有很多是计算时的无用数据，如操作人员、标靶、现场工程设