如何使用三维扫描仪计算高铁隧道超欠挖方量
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发表于:2016-09-20 13:31
楼主
隧道超欠挖简介 

隧道挖掘作为隧道施工最关键的一环,挖掘土方量多少一直是一个比较模糊的数据,为了能够更加精确的知道隧道的某位置是超挖还是欠挖,在以前是很难计算的,随着扫描仪和对应软件的出现,这一切都将变得简单,通过实际挖掘隧道数据和隧道设计模型数据做比对,可以很精确的计算出隧道超欠挖方量。 

沪昆高铁隧道项目介绍 

沪昆高铁穿越我国许多城市,各个省份的地质地貌环境不一样,难免要穿越山区,对于高铁这样的高技术含量工程,隧道的各项参数都不能马虎,为了能够准确的知道隧道的挖掘情况以及对隧道质量做一个评估,我们采用德国Z+F相位式三维激光扫描仪,最高0.2mm点位精度,可以满足超欠挖分析的需要。 

项目实施 

图1隧道点云
 


为了能够在长距离隧道上减小累计误差,我们采取通过全站仪导线测量的方式来保证精度。

图2 隧道模型图2 隧道模型
 


通过配套建模软件,可以把点云构建成三角网模型,即为隧道实际模型。 

图3 隧道设计模型图3 隧道设计模型
 


设计模型为设计院在隧道施工前期建立的BIM模型,用于模拟施工用。 

图4 超欠挖示意图图4 超欠挖示意图
 


将实际模型和隧道设计模型叠加计算,即可得到两者之间的数据差异,即为超欠挖数据。 

图5 隧道二维断面图5 隧道二维断面
 


通过隧道模型提取隧道中轴线,并垂直于中轴线做切片,即可看到隧道二维断面差异。 

总结 

在隧道施工过程中,严重的超欠挖将影响隧道的施工成本和其长期安全稳定。因此对超欠挖的控制对隧道施工同样意义重大,3DReshaper可将隧道的三维数据快速构建mesh网格,用生成的网格与设计数据进行比对,获得实际施工超欠挖体积与设计体积的偏差,获得的数据可以作为施工检测的依据或依照检测数据调整施工方案节省施工成本。 



 
       
     
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