惯性定位仪和导向仪在深层非金属管线探测中的应用分析
2021-05-11杜金桥
城市勘测 2021年2期
关键词:测量
杜金桥
(福州市勘测院,福建 福州 350108)
1 引 言
地下管线是城市的生命线,随着城市的发展,地下管线的数量也在急剧增加,地下表层空间的利用越来越密集,导致越来越多的管线都采用拉管、顶管等非开挖施工工艺进行深层埋设,且多采用非金属管材。而传统的管线探测方法如电磁法、地质雷达法等仅针对金属管材、浅层管线可以有效准确探测,而对于这类深层管线则没有明显探测效果。现阶段对于深层管线的探测方法主要包括导向仪探测法、惯性定位仪法、钻孔磁梯度法[1]、钻孔触探法[2]等。这些非常规探测方法有各自的优缺点,但在探测效率及精确定位方面特别是非金属管线探测,导向仪探测法及惯性定位仪的应用要较另外两种方法更加广泛。那么这两种探测方法有什么区别,在日常生产中我们该如何选择它们来保证精度的同时提高工作效率?
2 工作原理
2.1 导向仪探测法工作原理
导向仪(定向钻进定位系统)探测法属于有源电磁法[3],基本原理是利用传感器螺线管天线发射的电磁场的分布特征[4]。进行管线测量时,将能够发射固定频率电磁场的导向仪探棒利用穿管器等工具穿入需要探测的管道内,通过地面接收机对该探棒的位置进行定位,从而确定目标管线的平面位置及埋深(图1)。

图1 导向仪探测管线原理示意图
2.2 惯性定位仪测量法工作原理
惯性定位仪是以陀螺仪作为技术核心,用来感测与维持方向,基于角动量守恒定律的理论设计出来的[5,6],通过仪器内部的惯性定位系统(图2)对仪器的行走路径进行模拟定位,结合管口的精确坐标,反算出整个管在空间的三维坐标。……
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