我們之前為大家分享了思拓力三維激光掃描儀在建筑立面改造、文物保護(hù)、交通道路等諸多行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用案例，今天我們將為大家介紹的是思拓力三維激光掃描儀X300 Plus在常益長高鐵項(xiàng)目隧道超欠挖分析的應(yīng)用案例。

項(xiàng)目背景

常益長高鐵連接了湖南省常德、益陽、長沙三座城市，是國家“八縱八橫”高速鐵路中廈門至重慶、呼和浩特至南寧兩條大通道的重要組成部分，同時(shí)也是湖南省高鐵環(huán)線的重要組成部分。2018年7月，常益長高鐵環(huán)評(píng)獲批復(fù)。根據(jù)批復(fù)，常益長高鐵正線工程為常德站至長沙西站，屬于雙線高鐵客運(yùn)專線，線路長157.314 km，工程總工期4年。

何為隧道超欠挖

隧道超欠挖，就是在隧道施工過程中以隧道設(shè)計(jì)開挖輪廓線為基準(zhǔn)，實(shí)際開挖的斷面在基準(zhǔn)線以外的部分稱為超挖，即隧道開挖輪廓線大于隧道設(shè)計(jì)輪廓線；在基準(zhǔn)線以內(nèi)的部分稱為欠挖，即隧道開挖輪廓線小于隧道設(shè)計(jì)輪廓線。

隧道超欠挖會(huì)直接影響隧道施工進(jìn)度和安全質(zhì)量，還可能增加開挖費(fèi)用，更重要的是會(huì)由此造成過量的超填混凝土費(fèi)用。

傳統(tǒng)的隧道超欠挖測量方法主要有：1、直接測量法，2、直角坐標(biāo)法，3、三維近景攝影法，4、極坐標(biāo)法（激光斷面儀法）等多種手段。上述四種方法在現(xiàn)場實(shí)施時(shí)，不僅需要各部門的協(xié)調(diào)配合，而且需要預(yù)留一定時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集作業(yè)，既對(duì)現(xiàn)場施工作業(yè)進(jìn)度造成一定影響，又增加了測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

為了更快速準(zhǔn)確地獲取隧道內(nèi)部開挖面數(shù)據(jù)、一襯（噴漿）數(shù)據(jù)、二襯斷數(shù)據(jù)，采用思拓力X系列三維激光掃描儀對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，利用思拓力自主研發(fā)的隧道版軟件進(jìn)行超欠挖數(shù)據(jù)分析，同時(shí)生成可輸出的報(bào)告，供各方研判做出科學(xué)決策。

項(xiàng)目實(shí)施

第一步：現(xiàn)場掃描作業(yè)

在隧道開挖面，或一襯或二襯之后進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作，單站有效數(shù)據(jù)可達(dá)半徑40米左右。與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，不但減少了數(shù)據(jù)采集時(shí)間，而且增加了采集的數(shù)據(jù)量，為后期隧道超欠挖分析提供了大量真實(shí)有效的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

隧道數(shù)據(jù)采集定向（標(biāo)靶球+棱鏡）
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集耗時(shí)不到3分鐘
（不包含全站儀坐標(biāo)點(diǎn)獲?。?/span>

在隧道內(nèi)部采用標(biāo)靶球+棱鏡獲取地理坐標(biāo)

第二步：點(diǎn)云內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

采用由思拓力軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的點(diǎn)云后處理軟件（隧道模塊），進(jìn)行專業(yè)的隧道超欠挖數(shù)據(jù)處理工作。

SiScan-Tunnel 隧道模塊界面預(yù)覽

對(duì)所需要處理的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行添加

隧道點(diǎn)云一襯（側(cè)俯視圖）

隧道點(diǎn)云一襯（二維圖）

隧道內(nèi)部一襯（高程彩色）

檢查導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，然后對(duì)隧道超欠挖分析用到的設(shè)計(jì)路線（平曲線、豎曲線），設(shè)計(jì)斷面等數(shù)據(jù)（由客戶提供隧道設(shè)計(jì)參數(shù)）進(jìn)行輸入轉(zhuǎn)換，如下：
 

（1）設(shè)計(jì)路線輸入：

隧道線路編輯器（平曲線=豎曲線）根據(jù)平曲線要素表進(jìn)行轉(zhuǎn)換

由隧道設(shè)計(jì)路徑的相關(guān)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換窗口

（2）設(shè)計(jì)斷面輸入

二襯設(shè)計(jì)斷面插入（選擇插入或者導(dǎo)入）

輸入設(shè)計(jì)斷面的數(shù)據(jù)值

（3）對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行定向、生成斷面線等操作

根據(jù)現(xiàn)場全站儀獲取的標(biāo)靶球和儀器中心的地理坐標(biāo)，對(duì)導(dǎo)入的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行定向。完成以上步驟后，開始進(jìn)行斷面線生成，將設(shè)計(jì)線路（平曲線、豎曲線）拖入到點(diǎn)云數(shù)據(jù)窗口中：

在菜單欄中選擇“導(dǎo)出—生成斷面”

對(duì)導(dǎo)出斷面的“類型、間隔、線寬度”等內(nèi)容根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行導(dǎo)出

斷面線與點(diǎn)云（側(cè)視圖）

實(shí)測隧道斷面線

對(duì)生成的斷面線進(jìn)行檢查，移除因距離過遠(yuǎn)獲取的點(diǎn)生成的無效斷面線。

移除無效斷面線

編輯斷面線

對(duì)生成的斷面進(jìn)行比對(duì)

紅色為一襯實(shí)測斷面，藍(lán)色為二襯設(shè)計(jì)斷面

超欠挖分析得出結(jié)果之后，可以導(dǎo)出dxf文件和xls表格進(jìn)行查看。

dxf格式數(shù)據(jù)預(yù)覽

可編輯（CAD圖）

xls表格報(bào)告

思拓力三維激光掃描儀在隧道超欠挖分析方面具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：三維顯示更加直觀，外業(yè)測量更加安全，自定義斷面間距，自動(dòng)輸出超欠挖圖表成果等。通過下面這段視頻詳細(xì)了解下利用 SiScan-Tunnel 進(jìn)行隧道超欠挖分析的過程。

如果您希望了解更多思拓力三維激光掃描儀產(chǎn)品信息，請(qǐng)與思拓力（020-66252886）或當(dāng)?shù)卮砩搪?lián)系！

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