三维激光扫描技术在隧道检测中的应用研究--苏交科

隧道三维激光扫描检测技术与数据处理软件汇报材料中铁三局集团天昇公司郭志广2018年12月一、三维激光扫描技术研究情况二、三维激光扫描技术特点三、隧道三维激光扫描检测与管理系统介绍（TQM软件）3.1、隧道轮廓检测3.2、隧道超欠挖检测3.3、三维漫游功能3.4、变形监测3.5、厚度检测（初支与二衬）3.6、初支阶段喷砼表面平整度检测3.7、地铁调线调坡四、系统开发下一步计划目录自2014年以来，天昇公司研发中心对“三维激光扫描技术在铁路工程中的应用”课题进行了持续研究，先后应用在隧道净空检测、桥梁实体检测、轨道板制造等不同技术领域，对三维激光扫描技术的适用性、以及点云数据处理技术均有所突破，取得了较为丰富的科技成果。一、三维激光扫描技术课题研究情况二、三维激光扫描技术特点三维激光扫描仪是测量领域的先进设备，可在短时间内获取大量点云数据，因其扫描速度快、直接获得数字信息、非接触性、使用简单方便等特点，已成为测量领域的热点设备。隧道工程使用三维激光扫描仪进行检测可大大提高检测效率，实现检测全覆盖，获得更加全面的隧道信息，与常规检测方法相比，是一项更加精准、快速、全面的检测方法。二、三维激光扫描技术特点三维激光扫描外业基于控制网的扫描后方交会设站灵活全站仪方式设站快速三维激光扫描外业操作方法仪器架于洞内相邻控制点之间整平后通过后方交会设站选择扫描区域设置扫描参数搬站扫描扫描数据即为隧道工程坐标数据，无需拼接。三、隧道三维激光扫描检测与管理系统介绍（TQM软件）隧道三维激光扫描检测与管理系统软件（简称TQM）是由中铁三局集团山西天昇测绘检测公司自主开发，主要服务于隧道工程三维激光扫描检测数据处理，适用铁路、公路、城市地铁等行业，具有适用范围广、操作简便、针对性强等特点。软件根据铁路、地铁、公路等行业规范要求开发，从设计图纸中提取线路参数、断面参数形成数据分析基础，将现场检测的三维点云数据导入项目并注册后，即可批量进行各类分析并输出报告。软件具体功能如下：功能一：隧道净空检测隧道全寿命周期质量检测保证质量红线功能一：隧道净空检测(二衬轮廓)功能一：隧道净空检测(建筑限界)功能二：隧道超欠挖方量精确计算，辅助工程隧道精细化管理超欠挖方量统计红色：欠挖蓝色：超挖功能二：隧道超欠挖方量精确计算，辅助工程隧道精细化管理具有实时交互功能，可在点云图上直接选点，查看对应横断面数据。功能二：隧道超欠挖方量精确计算，辅助工程隧道精细化管理可生成二维投影展开图，平面展示隧道超欠挖功能三：开发三维漫游功能，模拟人工隧道内部查看功能四：隧道施工变形监测，全面了解变形情况功能四：隧道施工变形监测，全面了解变形情况隧道拱顶下沉时间曲线图功能四：隧道施工变形监测，全面了解变形情况隧道周边收敛时间曲线图功能五：扫描数据做厚度检测，用数据把控质量通过同一里程开挖点云、初支点云与二衬点云比较，得出初支、二衬实际厚度，支持隧道衬砌厚度数字化管理功能六：全面检测平整度，图像化展示检测结果功能七地铁断面特征点检测，辅助设计调线调坡拓展行业应用支持地铁调线调坡断面检测辅助设计调线调坡四、下一步计划4.1衬砌钢筋检测在点云中查看到了隧道初支钢架的分布，为钢筋检测提供数据基础四、下一步计划4.2衬砌表观缺陷扫描点云与影像文件结合，可详细查看现场衬砌情况四、下一步计划4.3掌子面素描扫描仪图像与地质信息结合，绘制掌子面素描四、下一步计划4.4其他定制功能开发TQM软件为自主研发软件，可以快速响应新功能的定制开发。汇报完毕感谢各位领导！