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无棱镜全站仪在隧道施工测量中的应用

摘要无棱镜全站仪可以在不足以提供棱镜测量的条件下进行三维坐标测量，它具有传统全站仪无法比拟的优点,本文介绍无棱镜全站仪的特点并列举无棱镜全站仪在隧道工程测量中应用的实例来说明无棱镜全站仪的优点。
关键词无棱镜全站仪隧道施工测量后方交会测距
1无棱镜全站仪测距原理
无棱镜全站仪即不需要棱镜作为合作目标就能进行三维坐标测量的全站仪，本文以徕卡TCR802全站仪为例进行实例分析
无棱镜全站仪可以进行两种模式的测量,有棱镜合作目标测量和无棱镜合作目标测量。有棱镜测量模式是通过相位法计算测量距离其特点是精度高，无棱镜测量模式是通过脉冲法计算测量距离其特点是测程远.
徕卡TCR802全站仪中有两个发光管，一个是用于有棱镜模式测量的红外激光发射管，测量精度可达到2+2ppm;另外一个是用于无棱镜模式测量的红色激光发射管，在有棱镜组合作目标时测距达5km,无棱镜合作目标时测距约150米，测量精度为3+2ppm稍逊于有棱镜模式。对于有反射棱镜测距，回光部分为反射棱镜或反射条，它能将大部分的入射光沿入射光路反射回全站仪的接收部分接收，进而实现测距.对于无反射棱镜测距，回光部分为被测物体的反射部分，它将入射光沿各个方向反射，形成漫反射,部分反射光被全站仪的接收部分接收，进而实现测距。
2无棱镜全站仪的特点
无棱镜全站仪是把无棱镜测距技术融合进了传统的全站仪，具备双重测量模式，与传统全站仪相比它具有以下优点：
效率高，测量范围广.无棱镜全站仪可以在无棱镜合作目标是测量出三维坐标，省去了作业员跑点的时间，提高了工作效率。另外在工程测量常遇到需要测量高压线与地面之间净空的问题，传统全站仪只能通过间接方法测量其净空比如说悬高法，精度不足分米级，无棱镜全站仪就可以直接测量出高压线的绝对高程，测量精度优于厘米级。真正实现了高精度无缝隙测量。
测量速度快。无棱镜模式的测距时间一般在1s左右,而有棱镜模式的精测时间一般在2s左右，提高了测量速度.
测程远。无棱镜全站仪在无棱镜模式下使用棱镜测量其测程可达5km，是有棱镜模式下测程的2倍，极大提高了测距长度.
3在隧道施工测量中的应用
隧道相对其他工程测量有其独特的特点，最典型的是开挖线放样点和隧道断面测量点是在棱镜不足以提供合作目标的条件下进行测量。这就为无棱镜全站仪发挥其自身提点提供了用武之地。
在隧道施工测量中，通常把放样土根控制点以无棱镜测量的方法做到隧道侧壁上，这样做的好处是在杂乱的隧道环境中较好的保存土根控制点,然后再以无棱镜测量加后方交会的方法得到置镜点坐标及放样点方位角。放样时只需打开红色可见光光源，在达到放样点位置时在红色可见光光点处做点即可。
在隧道断面测量中，通常在所测断面内随机测量多点坐标,然后反算出该点距隧道起算圆心之间的半径,从而得到该点超欠挖量，再利用CAD或其他软件绘制断面图。
上述两种隧道测量问题,如果用传统全站仪测量,将遇到无法克服或者精度上的问题,虽然倒镜法可以解决隧道顶部点位测量,但在实际操作和精度上都有着无法逾越的障碍.此外由于隧道内空气湿度大、灰尘大等特点，在有棱镜模式下测量距离大大缩短,一般只有200到400米,此时可以在无棱镜模式下对棱镜进行测量，可增加测量有效距离。
4应用无棱镜测量时应注意的问题
无棱镜测量时颜色为白色或棕色较好，表面粗糙较好。
测量时应注意的问题:①测量光亮或潮湿的表面要考虑到可见光的尺寸、瞄准位置、瞄准角度等问题。②仪器到目标点之间如果有汽车或行人经过，必须等物体经过后再进行测量.=3\*GB3③仪器到目标点之间有无法去除的杂草或杂树，要先目估距离，然后和测量出的距离进行对比,若相差较大应重新测量，多次测量结果都不满足目估距离时只能放弃无棱镜模式甚至放弃该点的测量,切勿测量出错误的结果。④特别粗糙(如树皮）的表面漫反射大，返回信号较弱,测程短；黑色特别是蓝色和绿色表面返回的信号弱，测程短。⑤目标为高压线、信号塔等精测精度较低,如果有条件的情况下,有棱镜模式测量精度优于无棱镜模式.⑥无棱镜模式测量时不得对准人眼。
5、结束语
在隧道施工测量中由于其特殊的工作环境决定着无棱镜全站仪比传统的单一有棱镜全站仪更能有效的进行测量工作.本页下面内容为赠送的可以自由编辑删除

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