三维激光扫描技术在隧道钢波纹板套衬加固中的应用研究

发布时间：2021-06-01 20:14

　　钢波纹板套衬加固后隧道原有断面净空面积减小且突变,为准确掌握隧道加固后净空变化具体信息,提出采用三维激光扫描技术对钢波纹板套衬加固前后的隧道段分别进行扫描,建立包括外业扫描和内业处理的标准化工作流程。结果表明:1)加固前隧道实际轮廓与设计存在一些偏差,不能直接利用设计资料加工钢波纹板; 2)三维激光点云数据处理结果不仅可以用于指导钢波纹板分段精细化加工,还可通过嵌套对比获取加固前后隧道净空变化信息,达到2次扫描即可实现工程情况全息掌握的目的; 3)钢波纹板套衬加固后隧道断面轮廓仍能满足隧道建筑限界要求,最大值位于隧道拱顶处,为20.9 cm。 

【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020,40(S1)北大核心

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【部分图文】：

三维激光扫描技术原理[9]

3)开机调平。三维激光扫描仪安装在三角架上后,插入电池和存储卡,点击电源按钮开机,待操作界面完全显示后,开始调平。调平分为粗调和精调,粗调一般通过仪器底部的水准气泡完成,精调可利用仪器的自动安平功能实现。4)设置参数。综合考虑扫描结果及扫描时间,选择合适的扫描分辨率和采样密度。扫描分辨率分为水平方向扫描步频率和垂直方向扫描步频率,点云密度直接与分辨率相关。设定的采样间距越小,获得的点云数据越大,消耗时间越长。

将外业扫描的三维点云数据导入计算机中,对数据进行预处理,检查数据的完整性及一致性。内业处理包括点云去噪、数据拼接、中轴线提取、里程计算、点云切片、模型重构等操作,如图3所示。1)点云去噪。为减小隧道现场线缆、支架等附属物的点云数据影响,需将这些点云去除或者归为另一组,可直接操作或逐环点云迭代圆柱拟合剔除[12]。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]波纹钢板套衬解决隧道衬砌掉落病害的效果分析[J]. 陈望祺,刘保东,刘瑞,井立江.  隧道建设(中英文). 2018(S2)
[4]高寒地区高速铁路隧道衬砌病害整治技术研究[J]. 徐胜利.  高速铁路技术. 2018(05)
[5]隧道衬砌背后空洞上方落石对衬砌结构的破坏机理及整治措施[J]. 张良山.  铁道建筑. 2017(06)
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[8]高速列车通过带有套衬结构隧道气动效应分析[J]. 刘峰,姚松,杨明智,张洁.  中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[9]基于激光点云的隧道断面连续提取与形变分析方法[J]. 李珵,卢小平,朱宁宁,卢遥,武永斌,李国清.  测绘学报. 2015(09)
[10]利用点云数据进行三维可视化建模技术研究[J]. 熊友谊,冯志新,陈颖彪,李雁.  测绘通报. 2012(05)

硕士论文
[1]无标记点三维点云数据拼接技术的研究[D]. 伍梦琦.华中科技大学 2015
[2]三维激光扫描技术及其工程应用研究[D]. 董秀军.成都理工大学 2007



本文编号：3210076