隧道施工中,超欠挖难以避免,开挖方量计算一直是测量的难点,常规手段存在量不准、量得慢的问题。徕卡三维激光扫描仪及配套的HDS隧道施工测量程序的推出解决了这一难题。通过隧道点云和设计数据比对,可以精确呈现隧道超欠挖情况,准确计算方量。

项目介绍
某隧道在施工中,为了确切了解隧道挖掘情况,确保隧道施工满足设计要求,同时对超欠挖方量进行评估,采用徕卡RTC360三维激光扫描仪快速获取掌子面后方开挖、初支、二衬的点云进行高效处理,满足了超欠挖分析、方量计算,以及衬砌厚度、净空侵限等隧道测量的需求。
作业过程
人员设备配置:徕卡RTC360扫描仪1台、专业便携脚架1个、专业黑白平面标靶3个、徕卡HDS隧道施工测量软件1套
外业扫描:现场勘察隧道内部环境,布设扫描仪设站位置与棱镜后视位置,专业平面黑白标靶直接与全站仪棱镜无缝切换,保证直接获取绝对坐标系下的点云数据。现场采用任意设站方式,每站扫描仅需不到1分钟。本次作业共采集初支和二衬阶段的隧道点云6个测站数据,外业扫描全程耗时不到半小时。

徕卡RTC360采集现场点云
点云拼接处理:
数据存储在徕卡RTC360标配的256G工业级闪存固态U盘中,插入电脑,软件直接一键导入原始数据,完成各测站标靶自动拼接,人工只需简单进行点云切片检查即可,拼接速度快精度高。

拼接后的隧道点云数据
隧道设计数据定义:
在徕卡HDS隧道施工测量软件中,利用设计里程路线等信息和设计断面文件来定义设计轴线和标准设计断面。
提取隧道断面:
导入点云、设计轴线、设计断面,确定起止里程,按照任意里程间隔,一键自动提取断面。

隧道点云与提取的隧道断面
超欠挖分析:
选择任意里程的一个或多个断面和标准设计断面对比,得到超欠挖对比图与对比分析,可导出DXF数据、EXCEL报表、图片、文本等多种形式的成果。

二衬阶段隧道点云与设计对比

直观查看三维色谱图中超欠挖

方量计算
此外,一次扫描的数据可以提供多种成果,除了超欠挖分析、方量计算,还可以实现超欠挖实时放样指导施工、超欠挖随机检测、衬砌厚度分析、净空侵限分析、平整度分析等。

二衬厚度分析
总结
徕卡HDS隧道施工测量解决方案通过扫描仪快速获取隧道整体数据,专业平面标靶拟合精度高,与全站仪兼容,直接得到绝对坐标成果。本地化数据处理软件,支持定制化成果形式,可以获取三维色谱图、二维断面图、超欠挖方量、衬砌厚度、平整度分析等图表成果。采用三维激光扫描技术用于隧道施工测量,对于隧道质量达标检测、施工成本控制提供了重要帮助。


