VMT导向系统操作规程学习资料
激光导向系统VMT在TBM施工中的应用技术
应用和推广 ， 逐步替代 了传统 的钻爆施 工技术 ， 而被喻为盾构机 “ 眼睛” 之称的激光导向系统也随之得到成 功的运用 、 推广 、 发展和 完善 。激光导 向系统 的运用 ， 极大地提 高了盾构法施 工 的准确性 、 可 靠性和 自动化程 度 ， 从 而被广泛应 用于 地铁 、 铁路、 公路 、 市 政、 水 电等大 型地下 隧道工程 的施工 。 关键词 ：盾构机 ＴＵＮ Ｉ Ｓ ； 激光导 向系统 ； 盾构姿态 ； ＶＭＴ； 隧洞施工 ； 调 向
上 以 ２号支 洞 为界 ， 总体 上 可分 为 东 、 西两部分 ， 输
保 的显 著特 点 ， 显 示 出 比其 它 施 工 方 法 的 优 越 性 。
盾构 机 是盾 构 隧 道 掘进 机 的 简称 ， 英 文 简称 ＴＢ Ｍ，
是英 文 “ Ｔｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ” 的缩 写 。Ｔ Ｂ Ｍ 是
闭时 ， 洞 内出现 压力 流状 态 。 输 水 隧 洞 采 用 ２台撑 靴 式 双 护 盾 硬 岩 掘 进 机 （ ＴＢ Ｍ） 施 工 为主 ， 并辅 以钻爆 法 （ Ｄ Ｂ Ｍ） 施工 。２台
片） 、 测 量导 向（ 自动导 向 系统 ） 纠偏 等 功 能 ， 而 且 可 以 根据 工程 的地 质 情 况及 开挖 的洞 型进 行 “ 量体 裁
科多 一辛克 雷） 水 电 站 撑 靴 式 双 护 盾 硬 岩 掘 进 机
目前在 ＴＢ Ｍ 上 常 用 的激 光 导 向 系 统 有 德 国 ＶＭＴ公 司 的激 光 导 向系 统 、 英国 Ｚ Ｅ Ｄ公 司激 光 导 向系统 、 日本 ＴＯＫＩ ＭＥ Ｃ公 司 的 ＴＭＧ一 ３ ２ Ｂ陀 螺
按照设计路线快速掘进 ， 单纯依靠常规 的人工测 量
盾构测量自动导向系统
米度不仅提供了产品，还提供了全方 位的技术服务
中铁隧道股份有限公司
~ 30 ~
价格
VMT的增值服务
210万元人民币/套
米度增值服务
150万元人民币/套
中铁隧道股份有限公司
~ 31 ~
最终结论
结论一：技术、功能、硬件方面两套系统差别甚微； 结论二：售后服务，米度系统更有保障； 结论三：价格，米度系统比VMT系统便宜60万元人民币；
米度售后服务
免费服务：2年，之后收取合理的人工费用 服务响应：12小时内 服务范围：系统本身，其他隧道测量技术咨询 硬件备用：提供终身硬件免费备用服务 系统软件：终身免费升级
中铁隧道股份有限公司
~ 29 ~
增值服务
VMT的增值服务
无
米度增值服务
赠送’隧道精灵’盾构施工测量软件 免费的隧道测量技术咨询服务 免费数据处理计算复核服务
中铁隧道股份有限公司
~6~
供电系统
VMT供电系统 米度供电系统
220VAC供电 全站仪附近必须提供220VAC电源 全站仪周围布设有电力线缆 安装、日常使用需布设线缆，一是耗费 时间，二是线缆在现场容易被扯断。
大容量电池供电。 电池续航时间：3~5天 全站仪附近无须提供220VAC电源 全站仪周围不须布设线缆
输入的参数直观易懂
中铁隧道股份有限公司
~ 13 ~
系统功能
中线计算 – 比较结论
比较项目 输入 平面偏移 垂直偏移 适应设计情况 难度 VMT 元素法 独立输入 独立输入 适应全国地铁设计 简单 米度 元素法 独立输入 独立输入 适应全国地铁设计 简单
中铁隧道股份有限公司
~ 14 ~
VMT盾构导向系统软件SLST计算DTA线路元素输入方法
VMT（SLS-T）软件计算盾构线路DTA
软件准备：VMT盾构导向软件。
Ps:该软件的字体包必须是大写字母开头的，如果没有汉化包（CHINESE.DLL），英文的也能用。
操作点：
1、水平角单位“gon”：90度=100gon。
2、水平角是与正东方的夹角，顺时针为正。
3、弯曲选项：“向左”应为实际是向右。
4、半径正负：左转为正，右转为负。
5、偏差：左偏为正，右偏为负。
切偏差为该元素起点处的偏差。
6、平曲线角偏差，只要输入第一段直线的角偏差就好，以后的不用再
输。
7、竖曲线角偏差：第一段直线角偏差为坡角度（gon）上坡为正。
以后
的直线，皆为与前一段直线的相对方向夹角，顺时针为正。
8、竖曲线半径：凹曲线为正，凸曲线为负。
9、竖曲线只用第一段直线取角偏差（或初始点角偏差），之后的夹直线
段，不用输入角偏差。
10、竖曲线圆曲线的长度约为2倍切线长，半径越大越接近。
11、平纵曲线长度应一样。
有错误的地方，希望各位前辈指正批评（729694040），以免误导他人。
还有其他功能未完全理解，希望大家相互分享交流。
此软件虽然难用，但是毕竟是专业的盾构软件，计算数据应有一定的权威性。
计算结果最好上图CAD且用其它专业计算软件对比方可确认无误。
作者蒲40 2016-9-13于广东华隧。
VMT导向系统操作规程学习资料
第七章VMT导向系统操作规程目录1VMT简介7-3 2SLS-T导向系统7-32.1工作原理2.2SLS-T系统组成3盾构测量的五项内容7-4 4盾构机的施工测量7-44.1隧道误差分布4.2施工测量5隧道掘进软件的操作7-55.1隧道设计线路（DTA）数据的输入和编辑5.2激光全站仪的搬站操作程序5.3盾构机掘进测量5.4盾构机管片安装1.VMT简介VMT是专为隧道开发掘进导向系统和提供测量服务的测量技术公司，成立于1994年，现在主要的产品是SLS-T APD 导向系统。
2.SLS-T导向系统SLS-T APD 导向系统和隧道掘进软件全天侯提供盾构机的三维坐标和定向的连续的动态信息。
2.1.工作原理由激光经纬仪发射出一束可见红色激光束，激光束照射到ELS靶,光束相对于ELS靶的位置已精确测定,水平角是由激光经纬仪照射到ELS靶的入射角决定的.在ELS靶内部安装有一个监测ELS靶倾角和转角的双轴传感器,可以分别测ELS靶的上下倾角(yaw angle)、左右倾角（pitch）和入射点相对于ELS靶的中心线的旋转角（roll）。
激光照射到ELS靶的间距由TCA全站仪的EMD测定。
这样,当测站坐标和后视坐标确定后, ELS靶的方位和坐标就确定下来了。
根据ELS靶的中心和盾构机的主机轴线平面几何关系,就可以确定盾构机的轴线。
再把隧道设计中心线(DTA)的坐标(米/个)输入隧道掘进软件,就可以全天候的动态显示盾构机主机和隧道设计中心线(DTA)的关系。
2.2.SLS—T系统组成2.2.1.激光全站仪（Laser-Theodolite）激光全站仪（Leica TCA1103/ART/GUS64）是同时测量角度（水平和垂直）和距离的测量仪器，并能发射出一束可见红色激光。
LeicaTCA1103激光全站以仪器参数：测角精度：3.3″（1mgon）测距精度：2mm+2ppm2.2.2.黄色盒(YellowBox)主要是为全站仪和激光器提供电源，也连接全站仪和主控室的PC机的通讯。
vmt导向系统操作规程
VMT导向系统操作规程1. 引言VMT（Virtual Machine Technology）导向系统是一种基于虚拟机技术的系统，用于提高软件开发和测试的效率。
本文档旨在向用户介绍VMT导向系统的操作规程，帮助用户正确、高效地使用该系统。
2. 安装与配置在开始使用VMT导向系统之前，用户需先进行系统的安装和配置。
2.1 硬件要求VMT导向系统对计算机硬件有一定要求，推荐配置如下： - 处理器：Intel Core i5 或 AMD Ryzen 5 及以上 - 内存：8GB 及以上 - 存储：至少 100GB 的可用磁盘空间2.2 软件要求用户需要安装以下软件来支持VMT导向系统的正常运行： - 操作系统：Windows 10 或 Linux 发行版 - 虚拟机软件：VirtualBox、VMware Workstation 等 - VMT导向系统软件：从官方网站下载最新版本并进行安装2.3 系统配置在安装完VMT导向系统软件后，用户需要进行一些系统配置以确保系统能够正常工作。
2.3.1 虚拟机配置用户需要创建一个虚拟机并进行一些基本配置： 1. 在虚拟机软件中创建一个新的虚拟机。
2. 选择合适的操作系统类型和版本。
3. 配置虚拟机的内存大小、硬盘空间等参数。
4. 安装操作系统到虚拟机中。
2.3.2 VMT导向系统配置用户需要对VMT导向系统进行一些配置： 1. 运行VMT导向系统软件。
2. 设置虚拟机的路径和名称。
3. 配置虚拟机的网络和存储设置。
4. 完成导向系统的初始化。
3. 系统使用一切配置就绪后，用户可以开始使用VMT导向系统进行软件开发和测试。
3.1 创建项目用户可以通过VMT导向系统创建一个新的项目来管理开发和测试过程： 1. 在VMT导向系统界面中，点击。
VMT隧道导向系统介绍
存储温度 –30 to +70 ° C
10针军用接头,
RS 485
工作温度 - 5 to
+45 ° C
Copyright © 2013 VMT（Shanghai） ALL RIGHTS RESERVED
VMT系统精度
TS15G全站仪距离测量精度 精度 (标准模式) 角度测量精度 激光靶角度 激光点坐标测量精度 角度测量精度 误差，全站仪与激光靶间距150m TCA全站仪距离测量精度 TCA全站仪角度测量精度 激光靶坐标测量精度 误差，盾头至激光靶间距10m 角度测量精度 ±2mm + 2ppm ±1,0 mgon (= ±0,016 mm/m) ±1mm ±1mrad (= ±1mm/m) 2,0mm 2,4mm (1.0mgon*150m/63.662gon) 1,0mm 10,0mm
司声誉的言行保留予以追究其法律责任的权利。
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前言
伴随中国城镇化进程的迅猛发展，工程机械化施工技术水平的日 益提高，隧道掘进机市场正在迅速扩大。自动化导向系统是隧道机械 化施工的重要辅助系统，竞争也随之日趋激烈。 作为掘进机导向系统领域的标杆，VMT始终追求更先进的技术， 更过硬的品质，更优质的服务。
先进的技术 过硬的质量 优质的服务
第二代Xlog_RadioBox
Copyright © 2013 VMT（Shanghai） ALL RIGHTS RESERVED
VMT无线通讯产品
不论是最初的WDC，还是后来的XLog，都完全能够满足现场 测量的距离要求，适应现场的某些极端环境： 先进的技术
盾构施工测量方案复习过程
目录一、VMT导向系统 (1)1、盾构施工的坐标系统 (1)2、定向系统的基本组成与功能 (2)3、定向基本原理 (3)二、盾构机始发掘进阶段测量 (4)1、始发定向测量 (4)2、观测要求及精度 (5)３、盾构机始发托架及反力架安装测量 (7)1）始发托架的高程控制 (7)2）始发托架的平面位置控制 (8)3）始发托架、基准环及反力架的检查 (9)4、始发掘进阶段测量 (9)1）、盾构机姿态人工复测 (10)２）、环片测量 (11)３）、盾构机姿态测量的误差分析 (12)三、隧道洞内施工测量 (12)1、激光站的移站 (12)1）、移站距离的确定 (13)2）、激光站的移站 (14)2、激光站的人工检查 (15)3、洞内精密导线网和水准网的测设 (16)4、盾构机姿态人工复测 (18)5、隧道环片测量 (18)四、贯通误差预计 (19)1．平面贯通误差分析 (19)⑴平面贯通误差的主要来源 (19)⑵各项误差源的分析 (19)⑶平面贯通测量误差预计 (23)2．高程贯通误差分析 (23)（1）高程贯通误差来源 (23)（2）各种误差源的分析 (24)（3）高程贯通误差的预计 (25)五、竣工测量 (25)1、贯通测量： (25)2、竣工验收测量： (26)六、测量技术保证措施 (26)一、VMT导向系统在掘进隧道的过程中,为了避免隧道掘进机(TBM)发生意外的运动及方向的突然改变, 必须对TBM的位置和DTA(隧道设计轴线)的相对位置关系进行持续地监控测量。
TBM能够按照设计路线精确地掘进，则对掘进各个方面都有好处（计划更精确，施工质量更高）。
这就是TBM采用“导向系统”（SLS）的原因。
德国VMT公司的SLS-T系统就是为此而开发，该系统为使TBM沿设计轴线（理论轴线）掘进提供所有重要的数据信息。
1、盾构施工的坐标系统（1）D TA坐标系DTA坐标系是盾构施工坐标系统，它是以线路设计中线为参照的一种三维坐标。
盾构施工测量技术
盾构隧道施工测量技术任何一个盾构测量项目的工作都是围绕这三大要素来展开。
从测量方案的制定到测量过程的实施都是为了如何保证三大要素的质量来最终保证隧道施工的精度。
地铁施工测量按服务性质分类可以分为施工控制测量、细部放样测量（铺轨基标测量）、竣工测量和其它测量等作业。
一、施工控制测量1、地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点（包括地面工程、明挖工程的地面中桩）并维持其可靠、可用。
2、联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程。
3、地下控制测量：明挖地下中桩体系控制测量，暗挖地下主导线控制测量，明、暗挖工程地下主水准网控制测量，进行分段贯通测量，平差地下平面、高程主控制网，照顾各段工程间的衔接。
贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。
二、细部放样测量1、建筑物、构筑物的结构和装修工程放样，设备、管网安装工程放样，包括暗挖法中为施工导向，盾构机定位、纠偏和装配式衬砌的拼装等要求而进行的测量作业。
2、精确铺轨要求的测量作业。
重点是控制铺轨基标测设来保证轨道的设计位置和线路参数，同时亦保证行车隧道的限界要求。
三、竣工测量竣工测量主要包括与线路相关的线路结构竣工测量、线路轨道竣工测量、沿线设备竣工测量以及地下管线竣工测量等。
其他测量作业是指为工程前期、后期工作，为工程措施服务的测量作业和控制施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形观测等测量作业。
盾构施工测量的主要内容：地面测量控制网的交接桩。
地面测量控制网点复核及加密。
贯通测量技术方案的制订。
联系测量。
地下控制测量（地下主控导线测量、施工导线测量）。
盾构机的导向测量。
竣工测量等等。
贯通误差：地铁的贯通测量是指盾构从始发井始发沿设计线路方向和坡度到达预留洞门贯通。
此时盾构中心与预留洞门中心的偏差即为贯通误差。
贯通误差包括测量误差和施工误差两部份。
地铁隧道的贯通施工影响环节多。
其影响因素主要有：1、地面控制测量误差2、竖井联系测量误差3、地下导线测量误差4、贯通处洞门中心坐标测量误差5、盾构姿态的定位测量误差一、施工测量质量管理目标和基本质量指标(GB50308-2008)(1) 质量指标：在任何贯通面上，地下测量控制网的贯通误差，横向中误差不超过±50mm，竖向中误差不超过±25mm。
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第七章
导向系统操作规程VMT
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目录
1VMT简介7-3
SLS-T2导向系统7-3
2.1工作原理SLS-T系统组成2.27-4 3盾构测量的五项内容
7-4
盾构机的施工测量4
4.1隧道误差分布 4.2施工测量7-5
5隧道掘进软件的操作
5.1）数据的输入和编辑DTA隧道设计线路（激光全站仪的搬站操作程序5.2盾构机掘进测量5.3
盾构机管片安装5.4
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1.VMT简介
VMT是专为隧道开发掘进导向系统和提供测量服务的测量技术公司，成立于1994年，现在主要的产品是SLS-T APD 导向系统。
2.SLS-T导向系统
SLS-T APD 导向系统和隧道掘进软件全天侯提供盾构机的三维坐标和定向的连续的动态信息。
2.1.工作原理
由激光经纬仪发射出一束可见红色激光束，激光束照射到ELS靶,光束相对于ELS 靶的位置已精确测定,水平角是由激光经纬仪照射到ELS靶的入射角决定的.在ELS靶内部安装有一个监测ELS靶倾角和转角的双轴传感器,可以分别测ELS靶的上下倾角(yaw angle)、左右倾角（pitch）和入射点相对于ELS靶的中心线的旋转角（roll）。
激光照射到ELS靶的间距由TCA全站仪的EMD测定。
这样,当测站坐标和后视坐标确定后, ELS靶的方位和坐标就确定下来了。
根据ELS靶的中心和盾构机的主机轴线平面几何关系,就可以确定盾构机的轴线。
再把隧道设计中心线(DTA)的坐标(米/个)输入隧道掘进软件,就可以全天候的动态显示盾构机主机和隧道设计中心线(DTA)的关系。
2.2.SLS—T系统组成
2.2.1.激光全站仪（Laser-Theodolite）
激光全站仪（Leica TCA1103/ART/GUS64）是同时测量角度（水平和垂直）和距离的测量仪器，并能发射出一束可见红色激光。
LeicaTCA1103激光全站以仪器参数：
测角精度：3.3″（1mgon）
测距精度：2mm+2ppm
2.2.2.黄色盒(YellowBox)
主要是为全站仪和激光器提供电源，也连接全站仪和主控室的PC机的通讯。
2.2.
3.电缆卷筒（Cable Drum）
当盾构机向前推进时。
激光全站仪和安装在盾构机上的其他设备间的距离会增大，因此需要用带有滚动装置的电缆卷筒。
2.2.4.ELS 靶
ELS(electronic laser system) 靶用来接收激光束。
由它来决定入射点的水平和垂直方向。
只有当入射光的入射角垂直于ELS 靶里安装的参考平面（reference
plane）时，入射光才可以被接收。
参考平面上布满传感元件，可以传递入射角的上下倾角（yaw angle）、左右倾角（pitch）和入射点对于ELS靶的中心线的旋转角（roll）。
2.2.5.工业计算机（Industrial PC）
由隧道掘进软件计算所有的数据,并用图表和数字表格两种形式显示在监视器
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上,使 TBM的位置一目了然。
2.2.6.隧道掘进软件（Tunnel Advance Software）
隧道掘进软件是SLS-T APD的核心。
通过其附带的通信装置接收数据。
由隧道掘进软件计算盾构机的方位和坐标，并以图表和数字表格显示出来。
在S-179和
S-180两台盾构机上使用的是触摸式屏幕及操作系统为Windows的隧道掘进软件。
2.2.7.控制盒（Conteol Box）
控制盒连接系统的各种传感器,并将这些输出合适的项目输入到工业计算机内。
来自工业计算机的控制信号也可以转换到传感器上。
2.2.8.调制解调器（Modem）
通过现场安装的电话线经调制解调器可以把盾构机的位置动态的传递到主控室
和地面办公室，形成一个小局域网，地面上可以随时知道盾构机的状态。
2.2.9.TBM-PLC
盾构机的数据是从程序逻辑控制器（PLC）输入的。
PLC独立于SLS-T自动定位
系统。
S-179和S-180两台盾构机的PLC是Siemens S5。
2.2.10.盾尾间隙自动测量[SLUM]控制器单元
最新安装管片和盾构机的盾尾之间的间隙由安装在管片安装机区域的仪器测得。
VMT提供的控制器单元连接由安装在安装机区域的仪器所测的测量结果和工业
计算机内的管片选择软件组成。
测量盾尾间隙的仪器是由Leica公司制造的手持式测距仪。
当测距仪发射出的激光照射到管片和盾壳内侧时，就可以直接读出他的距离。
3.盾构测量的五项内容：
3.1.建立控制网
3.2.竖井联系测量
3.3.建立地下水平控制网和高程控制网
3.3.1.控制测量
3.3.2.盾构机的掘进测量
3.4.施工检查控制测量
3.5.其他设备的放样
4.盾构机的施工测量
4.1.隧道误差分布
盾构机掘进误差±60mm
管片误差（管片的制作、安装、变形）±40mm
测量误差±50mm
总计±150mm
4.2.施工测量
4.2.1.盾构机定位前的测量工作
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主要是通过竖井联系测量传递到地下两个导线点及高程。
此工作非常重要，他确定盾构机的初始定位和掘进质量。
竖井水平联系测量可采用悬垂法加测方位角（陀螺经纬仪测量方位角）和激光投点仪进行投点。
竖井高程联系测量主要是用钢尺悬挂法传递高程。
4.2.2.盾构机的始发定位测量
4.2.2.1.出发支架的定位
根据出发支架是间距和尺寸分别计算出各个支架的里程端点坐标和每个圆弧的5个高程进行放样。
4.2.2.2.始发定位
精确测定盾构机主机两个断面的直径。
精确测定盾构机零参考面的5—8个点的坐标，使其零参考面位于里程和标高，盾构机零参考面和始发里程会吻合。
精确测定ELS 靶中心与盾构机中心的关系。
4.2.2.3.激光全站仪的搬站
由于只有当激光束垂直于ELS 靶屏幕时,入射光方为有效,而ELS 靶里面的感光屏幕的角度参数是有一定限制的,如下所示
旋转角 (Max.roll)±40°
上下倾角 (Max.yaw angle)±5°
左右倾角 (Max.pitch)±15°
所以激光全站仪的位置在曲线上不能与ELS 靶距离太长，一般为50到80米，在直线段与洞内环境有关系，直线段一般为120米到150米。
5.隧道掘进软件的操作
5.1.隧道设计线路（DTA）数据的输入和编辑
主要依据盾构机的起始里程和各个曲线要素、竖曲线要素、坡度计算隧道设计路线的三维坐标（个/米）。
隧道设计线路编辑是把线形（直线、曲线、螺旋线）、曲线半径、角度偏差、长度等输入。
5.2.激光全站仪的搬站操作程序
1）盾构机停止掘进和管片安装。
点击Survey Off、Laser Move、）2F2。
TCA后视检查。
3）输入新的距离（Chainage）。
4）测量新的坐标。
5）搬站。
）6
输入新的坐标点。
） 7TCA后视定位。
）8 靶。
）9ELS转向TCA精品文档．
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5.3.盾构机掘进测量
1）点击Survey off
点击）Adance 2ELS）3键变绿。
盾构机进入掘进状态，盾构机掘进位置图表出现。
4）5.4.盾构机管片安装1）点击Survey off
点击Ring Erection 2）Ring Erection 变绿3））4盾构机进入管片安装状态，盾构机管片安装位置图出现精品文档．。