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三维激光扫描仪在山西水利隧道超欠挖测量中的应用

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项目背景

山西省东山供水工程是山西省一项跨流域引调水工程,实现了省内汾河流域中游与漳河流域上游连通,是山西省大水网规划体系中的重要组成部分。其项目有200公里左右的水利隧道,要求进行以每五米一个断面进行超欠挖,精度要求三公分内,工期要求三个月内完成,项目紧,任务重。

 
   
技术优势
基于此项目难度,故选用三维激光扫描仪对隧道进行扫描。每30米搬站,选择一站扫描1分40秒模式,则每站扫描加搬站共用时5分钟左右,覆盖6个断面;1小时可扫描约300米,若一天工作10小时,则一天工作量约为2~2.5公里。外业效率约为传统方式两倍。通过点云数据,及隧道处理软件,可自动生成断面形态数据及超欠挖方量报告。
 
解决方案
1、使用三维激光扫描仪对隧道进行扫描。每三十米搬站,因精度要求不高,选用一站扫描1分40秒的模式,不需拍照,则每站扫描加搬站共用时4-5分钟。
 
   
2、外业测量完成后,内业将每站数据进行拼接,形成完整隧道点云。通过隧道内已有控制点,将隧道点云转换至控制坐标系。
 
3、将点云导入隧道处理软件,对其进行建模。
 
   
4、同时导入隧道中轴线及设计断面,生成隧道设计模型。此时隧道实测点云与设计模型重叠。
 
5、使用断面分析功能,可在任意位置,以任意间隔切断面,并生成断面分析色谱图,成果可在CAD中打开。
 
   
6、进一步可进行每测段超欠挖体积分析及查看总体超欠挖情况。
 

 

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