利用三维激光扫描技术进行地铁隧道施工质量管控及病害检测

三维激光扫描技术具有不接触、高密度、高精度和数字化等特点，可实现地铁隧道全息、全面、快速三维测量。在土建施工阶段，分别对隧道初支及二衬进行三维扫描，可快速获取初支断面的超欠挖情况及二衬限界情况；将初支与二衬扫描获取的点云进行叠加计算，可分析隧道施工二衬的厚度。在地铁隧道运营阶段，采用移动三维激光扫描技术对隧道进行扫描，可快速获取隧道的全息数据，从点云中可分析、提取隧道渗水、裂缝、管片错台等病害信息。本文采用三维激光扫描技术对青岛地铁部分工点的施工质量及病害检测进行了测试、应用，介绍了其数据采集流程及点云分析处理，为三维激光扫描技术在地铁隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。     

三维激光扫描技术在米仓山特长隧道施工中的可行性应用研究

巴陕高速米仓山特长隧道为我国目前在建最长公路隧道,全长约13.8km。利用三维激光扫描技术高速率、高精度获取对象表面三维坐标的优势,对米仓山隧道LJ2标段右线施工过程中的超欠挖、二衬厚度、掘进面爆破效果进行了检测,并对开挖断面围岩周边收敛和拱顶下沉进行了变形监测。结果表明,检测段隧道超挖区域比例占到81%,其中超挖0～20cm的占62%,欠挖0～10cm的为14%;二衬厚度选取不同里程、相同位置121个位置进行分析,最大厚度0.662m,最小0.456m,平均厚度0.564m;掘进面爆破深度约为3.048m,爆破方量为254.065m³;K54+030断面围岩周边收敛6d最大收敛变形量为9.5mm,拱顶下沉监测点6d最大变形量为5mm。     

三维激光扫描技术在高铁隧道平整度检测中的应用

高质量的隧道衬砌平整度不但对二衬防水施工有至关重要的影响,而且也是保证隧道线型、结构受力均匀及运营期防水系统持久有效的重要条件之一。三维激光扫描技术是近代广泛应用于隧道工程的一种集光、机、电及信息技术于一体的综合测量技术,得益于其现场海量点云的快速采集和分析能力,为隧道表面的平整度检测提供了一种全新的、可实施手段。本文将重点介绍在德庆隧道将高密度的三维激光扫描点云与隧道三维设计及计算机算法相结合的方法,实现高精度、无遗漏及可视化的隧道内表面平整度检测实践。     

三维激光扫描仪在隧道工程施工中的应用

为提高隧道现代化施工技术水平,实现隧道施工开挖、支护、衬砌各阶段施工场景模型化、可视化,利用三维激光扫描仪对隧道三维激光点云数据进行采集、裁剪、去噪、重采样等处理,并应用于隧道施工各环节,为优化开挖钻爆方案、调整预留变形量、优化初支混凝土配合比、杜绝二衬欠厚等质量通病提供了准确、可靠的依据,同时,为隧道工程数量和成本控制、施工质量和变形监测提供了新的技术手段。     

大湾隧道监测数据的处理与分析

大湾隧道是邵怀高速公路重要工程之一,为了确保隧道施工的安全可靠性,对大湾隧道进行了全程监控测量工作.对隧道的水平收敛测量数据和拱顶沉降测量数据进行了处理与分析,运用了对数函数、指数函数和最小二乘法三类回归函数进行了回归分析,比较了三种回归函数,讨论了其对位移预测准确性的影响.回归分析结果表明最小二乘法不仅可以很好地拟合软弱围岩开挖后的初期变形,还可预估围岩的最终变形量,且相关系数高.     

基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动激光扫描三维点云重建

地铁隧道初始运营前,需要对隧道的施工质量和零状态进行检测,传统方法采用全站仪测量隧道的特征点及断面,工作量大、效率低、成果单一。针对上述问题,本文提出了基于惯导和CPⅢ控制点的地铁隧道移动扫描三维点云重建方法,并验证了隧道断面点云、中轴线及轨道中心位置成果精度,满足隧道规划验收测量要求。同时,该方法可同步获得隧道的水平直径、管壁影像、纵断面图及横断面图等成果,既提高了作业效率,其测量成果又可作为轨道交通结构的零状态档案,为地铁隧道规划验收测量及后期运营维护提供翔实的基础资料。     

基于点云数据的盾构隧道竣工测量方法

隧道轴线的偏差和断面测量是地铁隧道竣工测量的重要指标。本文详细介绍了运用空间几何的方法从海量三维激光点云数据中快速、准确地提取地铁盾构隧道断面和中心点的方法,在此基础上将提取的断面点云数据与设计断面曲线进行了二维对比分析,并在北京某地铁盾构隧道中进行了验证:从三维激光点云中提取的中心点坐标与全站仪测量得到的结果相差在±3mm以内,点位精度能够达到3.43mm。结果表明该方法可达到较高的测量精度,在地铁盾构隧道竣工测量中将具有较强的实用性。     

基于点位固定和方位修正的地铁长距离隧道基线测设和贯通误差预计方法

以东莞市轨道交通R2线工程西平站-蛤地站右线隧道为例,长距离隧道中部二次始发基线的控制点点位固定为前提,结合隧道导线测量二次始发基线的方位角修正,从理论上证明了此方法对于间接缩短隧道贯通距离、提高隧道控制点点位精度和横向贯通精度有显著的效果。     

盾构隧道工程测量检测

阐述了盾构工作原理,分析了竖井定向的主要误差来源,以忠武输气管线红花套长江穿越盾构隧道工程为实例,运用GPS、精密工程测量、陀螺仪定向等工程测量检测方法,保证了忠武输气管线红花套长江穿越盾构隧道的贯通。     

基于免棱镜技术的隧道洞门中心坐标检测程序设计实践

由于隧道洞门存在测量放样和洞门安装施工误差,洞门施工完成后的实际中心坐标与洞门圈设计中心坐标存在偏差,需要实际测量确定盾构洞门中心坐标。本文研究利用全站仪免棱镜测距的新技术,开发盾构隧道洞门中心坐标检测的测量程序,提高检测工作效率。     

激光铅垂仪向上投点在地铁隧道工程中进行联系测量的实践

盾构法地铁隧道施工测量中,提高联系测量对隧道贯通起着决定的作用。本文对地铁施工测量贯通测量的误差来源进行了分配,对二井定向利用激光铅垂仪向上投点方案进行了精度分析,并和钢丝投点法的计算成果进行了比较,提出了激光铅垂仪向上投点法方案措施。     

地铁隧道自动化监测精度分析

<正>一、引言地铁保护区因其特殊性,通常人工测量在测量精度、监测频率等方面无法满足地铁隧道实时监测的要求。高精度的测量机器人可实现24 h的自动化监测,受地铁运营影响较小,在地铁隧道保护区监测中得到广泛应用。本文以杭州地铁1号线某隧道保护区监测为例,介绍了由Leica TM30全站仪组成的自动化监测系统,对该系统的精度及可靠性进行了探讨。二、自动化监测系统为实时监控临近基坑对地铁隧道的影响,本工程     

基于图像分割的地铁隧道渗漏水快速检测

地铁隧道具有线路长、地质环境复杂、环片数量多、检测作业时间短等特点.隧道结构渗漏水病害检测是保障地铁隧道安全的重要工作,传统人工巡查检测方法检测速度慢,需耗费大量的人力物力,不能满足地铁更好运营需求.为提高隧道渗漏水检测效率,更好地适应轨道交通运营需求.本文依托高速移动三维激光扫描技术获取点云数据,提出局部图像分割方法,获取隧道渗漏水病害信息.首先通过空间变换法将三维点云数据转换为二维正射影像,采用图像二值化处理算法增强隧道渗漏水病害区域的边缘信息;然后利用区域描述算法对图像内的渗漏水区域进行分析,获取渗漏水病害区域的大小和里程信息,从而达到自动化识别隧道结构病害.研究结果表明,本文方法可快速检测地铁隧道内渗漏水病害的位置、面积等信息,节约检测时间和检测成本的同时保证了检测结果的准确性.     

三维激光扫描技术在隧道竣工测量中的应用

传统的隧道断面测量方法一般是采用全站仪或断面仪间隔一定距离测量若干点来描述断面的形状,但受采集手段的限制,存在采集速度慢、采集点数据量少、不能全面反映隧道真实情况等缺陷.将激光扫描仪技术应用于隧道竣工测量,自动化程度高、数据采集速度快,可大大提高隧道检测数据采集的速度和精度,并能提供详尽的三维真实影像模型,直观反映隧道...     

基于TLS的盾构隧道收敛测量研究

盾构隧道施工完成后的收敛测量是一项十分重要的工作。文中以某在建盾构隧道为研究对象,研究采用地面三维激光扫描技术(Terrestrial laser scanning,TLS)进行收敛测量的方法与步骤。应用TLS获取隧道管片表面的点云数据,对点云数据进行配准、消噪、建模等处理;采用Ransac算法和最小二乘算法提取隧道点云数据的中轴线;根据点到平面的距离获取断面点,应用椭圆方程以及最小二乘的方法对断面点进行拟合;最后,利用直线与椭圆交点获取不同方向上的隧道半径,完成收敛测量。研究结果表明,应用TLS技术可以快速、准确、详尽地获取盾构隧道的收敛情况。     

移动激光检测系统的隧道限界检测方法

为了解决传统方法对运营中的地铁和高铁隧道定期检测速度慢,工作人员劳动强度大等问题,该文设计了一套以相对测量方式获取隧道点云数据的移动隧道检测系统。基于该系统获取的点云数据,再对系统内部传感器进行标定,最终利用标定结果以及实测数据将点云转换到轨面坐标系下,能够在不利用任何隧道设计数据的情况下,高效、快速、低成本地完成隧道的限界检测。并且,通过现场实验对方法的可行性进行了验证,结果表明,本文中的移动激光检测系统以及相关方法能够满足限界检测的精度要求,为隧道的限界检测提供了一种新思路。     

隧道工程细部放样及检测

隧道工程条件复杂,工程艰巨,工期长,投资大;施工作业面窄小、条件差;测量精度要求高,为保证隧道的正确开挖和贯通,必须始终有精确的测量工作给予保证。本文从断面支距法与直角坐标法优劣比较入手,结合一个典型隧道断面,介绍如何用全站仪和水准仪进行快捷、准确的隧道开挖轮廓放样及检测。     

徕卡MS50在铁路隧道建筑限界检测中的应用开发

铁路建筑限界是铁路安全运输的重要保证。本文基于徕卡MS50全站扫描仪对建设期铁路工程隧道进行了检测,探索了新的测量方法及数据处理方法,并结合MFC、PCL、VTK等技术开发了通用数据处理软件,实现了高效的断面提取、限界分析等功能。     

三维激光扫描技术在地铁圆形盾构隧道检测中的应用

从三维激光扫描仪的工作原理出发,阐述了三维激光扫描测量点云数据坐标转换优化设计,并详细介绍了三维激光扫描技术在地铁圆形盾构隧道检测中的点云数据采集流程、处理方法及成果分析,通过与传统方法对比分析验证了三维激光扫描技术在隧道检测中的精度与可靠性,并结合工程实例证明该方法能有效的获取地铁隧道断面测量、椭圆度检测、中心线等成果,为地铁后期的设计、施工、运营维护提供详细的基础资料。     

极坐标法在非量测相机检校场控制测量中的应用

分析室内检校场精度的常用测量控制方法,将极坐标应用于非量测相机检校场控制测量精度分析,研究其控制过程和精度误差。通过应用于铁路隧道衬砌表面状态检测与隧道限界测量系统,证明了文中方法具有较高的控制精度,可以满足一般工业摄影测量任务的需要。