在英皇十字重建计划之下

作者：LidijaŠpiranec&Steven Thurgood

国王十字车站是英国伦敦最重要的重建项目之一。国王十字车站周围有67英亩未利用的土地，2008年被指定开发。总体规划包括50栋建筑、1900栋新住宅、20条新街道、26个新公园和广场以及26英亩的开放空间。

这一主要铁路枢纽的更新工作于2010年开始。该项目的关键制约因素之一是现场下方存在四条铁路隧道，它们是与国王十字车站的主要连接的一部分。每天有成千上万的通勤者使用这些连接。

为了继续进行开发项目，有必要在这些隧道附近和顶部修建。与资产所有者英国国营铁路公司（Network Rail）共同商定，只要对隧道和轨道的任何移动进行了分析，并安装了实时监控方案，就可以实现这一点。监测方案需要确认预测的移动情况，并测量任何超标情况，以便在基础设施发生任何损坏之前停止工作，最大限度地降低旅客和火车的风险。

由于项目规模、价值和影响，监测系统要求严格：

强健的-合同期限为12年
可伸缩-适应扩张
准确、精确-有信心地测量和报告
可重复的-获得一致的观察
自动化-在无人进入的环境中运行
连续-全天候运作
可到达的-向所有利益相关者

佩尔Frischmann，英国领先的咨询工程公司之一，拥有近100年的经验，接受了这一监控挑战。在使用徕卡地理系统公司的各种仪器和设备超过30年后，该公司知道徕卡地质系统的监测解决方案考虑到可靠性、卓越的技术、备份和支持，我们走的是正确的道路。因此，该公司与SCCS测量设备有限公司，隶属于Hexagon公司bob体育报道徕卡地球系统测量设备的英国领先分销商，提供所需的监测系统。

“Leica Geosystems开发新产品的悠久历史，在充分保持向后兼容性的同时，确保了该系统可以bob综合app下载在延长的项目期限内使用最新设备进行扩展。同时，Leica Geosystems的维护和支持网络意味着可为客户提供备件和服务在整个项目生命周期内，所有购买的设备，无论其使用年限如何，”Pell Frischmann资产管理总监Gary Weekes说。“SCC在帮助指定合适设备和协助设置系统方面的支持也是为该项目选择徕卡地理系统设备的关键因素。”

国王十字车站安装了两个独立的监测系统——第一个是带自动全站仪（ATS）的大地测量监测系统，第二个是岩土监测系统，提供测量冗余，提供额外信息，提高结果的确定性和可靠性。bob apple

为伦敦隧道量身定制的解决方案

该项目的设备由以下传感器组成:

徕卡TM30/50监测全站仪提供了缩小测量激光束探测器灵敏bob apple度的能力，消除了这些长线性站点中邻近目标的干扰风险，这是徕卡地球系统仪器的独特能力。这使系统配置较少的全站，同时仍然保持网络铁路所需的目标频率。bob apple监控仪器自动测量:

• 通过测量10 m横截面处连接到隧道衬砌的五个棱镜阵列的三维隧道位移

• 钢轨几何形状的斜面，扭曲，轨距和校准通过测量附在每个轨道的棱镜对轨道

在隧道外，测量了一个永久的稳定控制点网络，以消除全站的移动。bob apple

无线倾斜节点安装在顶部棱镜附近的隧道衬砌上，并以3米的间隔跟踪床/枕木到镜轨棱镜。无线倾斜和距离节点位于隧道衬砌的每10米横截面上，以测量隧道的收敛和椭圆形。

安装完所有设备后，使用带有扫描仪的轨道几何测量装置及其专用软件来测量/验证隧道，并确保监控设备没有经过的列车和运动包络线。

徕卡地质系统促进了所有大地测量和岩土测量的数据采集和处理GeoMoS监控．该软件允许分配优先级和对观测的控制，而观测的频率是远程调节的，以匹配动态事件。棱镜测量的计算结果进一步用于计算虚拟观测点的数学推导值，使复杂的计算从各种数据源到一个单一的计算模型。变形运动限制、警报和动作是根据活动和仪器定制的变量定义的。通过使用莱卡Geosystems的云服务，数据可视化和报告实现了无缝集成现在GeoMoS !．

由于该项目的环境复杂，且每一端只有稳定区域，因此全站仪数据需要对一个均匀模型进行校正，而不是每个单元独立工作。因此，在观测周期内，利用Hexagon公司的MicroSurvey software Inc.的Star*Net软件，实时计算了控制网络的完全集成和自动化的最小二乘调整。bob体育报道然后，在每次监测阵列观测之前，GeoMoS系统自动更新整个网络的实时网络调整坐标。

“现在就使用geomo !”使我们能够为项目建立简单、清晰的指示板。在任何时候，现场都有多个承包商，他们只对监控方案的各个部分感兴趣。GeoMoS Monitor允许为每个承包商建立特定的警报机制，并在GeoMoS中开发了独立的仪表盘!，这是特定于该承包商的登录。”,解释不同。

克服监测挑战

在监测期间，Pell Frischmann团队必须克服几个复杂的挑战。在Thameslink隧道中，火车以每5分钟50英里每小时的速度通过，引起振动和空气运动，影响仪器的方向和水平。隧道的使用限制为每三个月两次四小时轮班，因此，安装GeoLaser AD-12自动调平三支臂是一个永久的解决方案，可以让远程用户在不需要访问的情况下将全站仪校正回水平面上。这完全由GeoMoS监视器控制。

在煤气厂的隧道里，还有一个不同的挑战需要克服——油烟残留物。随着时间的推移，隧道里的砖墙已经形成了厚厚的一层，这是蒸汽和柴油火车在隧道里运行的结果。这导致在整个监测期间不断积累残留物。因此，作为主动维护计划的一部分，全站仪和棱镜需要每两个月清洗一次，以保持信号强度。

在整个安装过程中，监控方案运营商在SCCS的持续支持下找到了创新的解决方案，以提高系统可靠性并降低运营成本。这还包括防腐蚀配件和棱镜罩，使它们能够持续暴露在隧道中未知的环境条件下。

“该设备在标准的两个月一次的维护访问之间，无需人工干预，可长时间24/7提供准确和可重复的结果。这一点在煤气厂隧道中尤为重要，因为柴油残渣和水泄漏造成了特别恶劣的工作环境，在这种环境中，instrumentation必须在两次维修之间无故障运行12个月，”Weekes说。

该设备的可靠性和准确性确保了从2010年起十年后，隧道附近的所有开发工作都可以毫无延误地继续进行。这给铁路网络系统注入了信心，没有必要让火车停下来或减速，避免任何可能导致的经济罚款。”

不会过时的监测数据

一旦国王十字再生完成，隧道的监控将继续进行。该数据集的重要性在于记录隧道的自然移动和状况。这可能成为工程师确定隧道生命周期延长和计划预防性维护的重要资产。

“客户和所有利益相关者都对该系统及其性能非常满意。他们特别喜欢对数据的实时无限制访问，这使他们能够检查任何微小的触发点并看到趋势，而不需要任何专业知识或系统培训。我们计划在这个公司合作网络中分享我们对这款产品的满意程度，这样它就可以用于广泛的项目中。”Weekes总结道。

Pell Frischmann与徕卡Geosystems和更广泛的Hexagon团队密切合作，提供创新的解决方案。bob体育报道Kings Cross Partnership的项目主管阿拉斯泰尔•米切尔(Alastair Mitchell)补充说:“他们对任何问题都能迅速做出反应，包括在上下班时间内，并为项目节省了火车延误的成本。”