国王十字车站的地下重建

作者:Lidija Špiranec和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(King’s Cross Station)周围有67英亩未使用土地，在2008年被指定为开发用地。总体规划包括50栋建筑、1900个新住宅、20条新街道、26个新公园和广场以及26英亩的开放空间。

这个主要铁路枢纽的更新工作于2010年开始。项目的关键限制之一是场地下的四个铁路隧道，它们是连接国王十字车站的主要部分。每天有成千上万的通勤者使用这些线路。

为了使开发项目继续进行，必须在这些隧道的附近和顶部建造。资产所有者Network Rail同意，只要对隧道和轨道的任何移动进行分析，并安装实时监测方案，就可以实现这一目标。监测计划需要确认预测的移动，并测量任何超出，因此可以在基础设施发生任何破坏之前停止工作，最大限度地降低对旅客和火车的风险。

由于项目的规模、价值和影响，对监测系统的要求非常严格:

健壮的-合约为期12年
可伸缩的-以适应扩张
准确、精确-自信地测量和报告
可重复的-获得一致的观察
自动化-在没有人操作的环境中运行
连续-全天候运作
可访问的-致所有持份者

佩尔Frischmann这家拥有近100年经验的英国领先咨询工程公司接受了这一监测挑战。在使用徕卡地球系统公司的各种仪器和设备超过30年之后，该公司知道这一点徕卡地质系统的监测解决方案这是一条正确的道路，考虑到可靠性、技术卓越、备份和支持。因此，该公司与SCCS测量设备有限公司，隶属于海克斯康公司bob体育报道该公司是徕卡地质系统测量设备的英国领先分销商，提供所需的监测系统。

“徕卡Geosystems开发新产品的悠久历史，同时完全保持向后兼容性，确保该系统可以在项目的延长期bob综合app下载间使用最新设备进行扩展。与此同时，Leica Geosystems的维护和支持网络意味着，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，都可以获得备件和服务。”SCCS在帮助指定合适的设备和协助建立系统方面的支持，也是为该项目选择徕卡地质系统设备的关键驱动因素。”

国王十字站安装了两个独立的监测系统——主要的是带有自动全站仪(ATS)的大地监测系统，备份的是岩土监测系统，提供了冗余的测量，提供了额外的信息，增加了结果的确定性和可靠性。bob apple

专为伦敦隧道设计的解决方案

本项目使用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，消除了这些长线性场址附近目标的干扰风险，这是徕卡地球系统仪器的独特能力。这使得系统可以配置更少的总站，同时仍然保持网络铁路所需的目标频率。bob apple监控仪表自动测量:

• 通过测量连接在隧道衬砌10米断面上的5个棱镜阵列，实现隧道三维位移

• 轨道几何斜面，扭曲，测量和校准通过测量棱镜对附在轨道的每一个轨道

在隧道外，测量了一个由稳定的控制点组成的永久网络，以消除全站的移动。bob apple

无线倾斜节点安装在隧道衬砌上，与冠棱镜和轨道床/枕木间隔3米。无线倾斜和距离节点位于隧道衬砌每10米的横截面上，以测量隧道的收敛和椭圆化。

一旦安装完毕，就会使用带有扫描仪的轨道几何测量设备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线。

利用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控制观察，而观察的频率是远程可调的，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。根据活动和仪器的不同，变形运动限制、警报和动作定义了定制变量。数据可视化和报告通过徕卡Geosystems的云服务无缝集成现在GeoMoS !．

由于项目的复杂环境和长线性性质，只有稳定的区域在两端，全站仪数据需要校正到一个同质模型，而不是每个单元独立工作。因此，利用Hexagon公司MicroSurvey software Inc.的Star*Net软件，在观测周期内实时计算出控制网的完全集成和自动化的最小二乘平差。bob体育报道在每次监测阵列观测之前，GeoMoS系统会自动更新整个网络的实时网络调整坐标。

“现在就使用GeoMoS !”使我们能够为项目建立简单、清晰的仪表板。在任何时候，现场都有多个承包商，他们只对监测方案的个别部分感兴趣。GeoMoS Monitor允许为每个承包商建立特定的警报机制，并在GeoMoS Now!，是该承包商特有的登录方式。”,解释不同。

克服监测的挑战

在监测期间，Pell Frischmann团队需要克服一些复杂的挑战。在泰晤士河隧道，火车以每5分钟50英里的速度通过，造成震动和空气运动，影响了仪器的方向和水平。进入隧道的通道被限制为每三个月两趟四小时的工作，因此，通过安装GeoLaser AD-12自动调平tribrach，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，找到了一个永久的解决方案。这完全由GeoMoS Monitor控制。

在煤气厂隧道中，还有一个不同的挑战需要克服——油烟残留物。隧道里的砖墙是由蒸汽和柴油火车在隧道里运行多年而形成的。这导致在整个监测期间不断累积残留物。因此，作为主动维护计划的一部分，全站仪的光学和棱镜需要每两个月清洗一次，以保持信号强度。

在整个安装周期内，在SCCS的持续支持下，监控方案运营商找到了创新的解决方案，提高了系统的可靠性，降低了运营成本。这还包括防腐配件和棱柱盖，使它们能够持续暴露在隧道中以前未知的环境条件下。

“该设备在很长一段时间内24/7提供了准确和可重复的结果，而不需要在标准的双月维护访问之间进行人工干预。这在Gasworks隧道中尤其重要，柴油残渣和水的泄漏导致了特别恶劣的工作环境，仪表在维修之间必须完美运行12个月。”Weekes说。

设备的可靠性和准确性确保了隧道附近的所有开发工作可以从2010年开始十年后继续进行。这给铁路网系统注入了信心，没有必要停车或减速，避免了任何可能造成的经济处罚。”

不会过时的监测数据

一旦国王十字路口的重建完成，对隧道的监控将继续进行。这个数据集的重要性在于记录隧道的自然运动和状况。这将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系统及其性能非常满意。他们特别喜欢实时无限访问数据，这使他们能够检查任何较小的触发器，并查看趋势，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该产品的满意度，这样它就可以用于广泛的项目。”Weekes总结道。

Pell Frischmann与Leica Geosystems和Hexagon团队密切合作，提供创新的解决方案。bob体育报道他们对任何问题都能迅速做出反应，包括非工作时间的问题，并为项目节省了火车延误的成本。”