《道路工程檢測(cè)技術(shù)》課件-激光斷面儀檢測(cè)開(kāi)挖斷面-徐良

隧道工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)延時(shí)符激光斷面儀檢測(cè)開(kāi)挖斷面目錄

CONTENTS測(cè)量原理測(cè)量?jī)x器檢測(cè)方法01030201測(cè)量原理第一部分測(cè)量原理激光斷面儀的測(cè)量原理為極坐標(biāo)法以某物理方向（如水平方向）為起算方向按一定間距（角度或距離）依次測(cè)定儀器旋轉(zhuǎn)中心與實(shí)際開(kāi)挖輪廓線交點(diǎn)之間的矢徑（距離）及該矢徑與水平方向的夾角將這些矢徑端點(diǎn)依次相連即可獲得實(shí)際開(kāi)挖的輪廓線通過(guò)洞內(nèi)的施工控制導(dǎo)線

可以獲得斷面儀的定點(diǎn)定向數(shù)據(jù)，在計(jì)算軟件的幫助下，自動(dòng)完成實(shí)際開(kāi)挖輪廓線與設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線的空間三維匹配，可輸出各測(cè)點(diǎn)與相應(yīng)設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線之間的超欠挖值（距離、面積）。第一部分測(cè)量原理

如果沿隧道軸向按一定間隔測(cè)量多個(gè)檢測(cè)斷面，還可得岀實(shí)際開(kāi)挖方量、超挖方量、欠挖方量。

用斷面儀測(cè)量實(shí)際開(kāi)挖輪廓線的優(yōu)點(diǎn)在于不需要合作目標(biāo)（反射棱鏡）。第一部分測(cè)量原理第一部分測(cè)量原理斷面儀測(cè)量開(kāi)挖輪廓線斷面儀放置在隧道內(nèi)的任意位置，掃描斷面的過(guò)程（測(cè)量記錄）自動(dòng)完成。斷面儀測(cè)量輪廓線所測(cè)每點(diǎn)均由斷面儀發(fā)出一束十分醒目的單色可見(jiàn)紅色激光指示，而且可以由人工隨時(shí)加以干預(yù)。

如果在斷面儀自動(dòng)掃描斷面的測(cè)量過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)輪廓線上某特征點(diǎn)漏測(cè)了，可以隨時(shí)用斷面儀配置的手持式控制器發(fā)出一個(gè)停止命令（按一個(gè)鍵），然后用控制鍵操縱斷面儀測(cè)距頭返回欲測(cè)的特征點(diǎn)，完成該點(diǎn)的測(cè)量后繼續(xù)掃描下去。第一部分測(cè)量原理

在自動(dòng)測(cè)量過(guò)程中，測(cè)點(diǎn)的間距還可以根據(jù)斷面輪廓線的實(shí)際凸凹形狀，隨時(shí)動(dòng)態(tài)地加以修正。第一部分測(cè)量原理01設(shè)計(jì)斷面形狀、隧道軸線、平面、縱面設(shè)計(jì)參數(shù)02斷面儀實(shí)測(cè)時(shí)的定向參數(shù)（實(shí)測(cè)時(shí)輸入）03完成某一開(kāi)挖斷面的實(shí)際測(cè)量后04控制器上操縱斷面儀測(cè)距頭旋轉(zhuǎn)05指向激光所指示的斷面輪廓線上的某點(diǎn)06可實(shí)時(shí)顯示該點(diǎn)的超欠挖數(shù)值控制器操作第一部分測(cè)量原理斷面儀輸出效果圖第一部分測(cè)量原理

如果想獲取最后的輸出成果，則將斷面儀控制器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡胀ㄓ?jì)算機(jī)中，運(yùn)行斷面儀配套的后處理軟件，則可從打印機(jī)、繪圖機(jī)上自動(dòng)獲得成果。

目前在隧道施工中，激光斷面儀不僅可應(yīng)用于開(kāi)挖斷面檢測(cè)，也在初期支護(hù)（噴射混凝土襯砌）、二次襯砌斷面輪廓檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。第一部分測(cè)量原理02測(cè)量?jī)x器第二部分測(cè)量?jī)x器主要內(nèi)容我國(guó)自20世紀(jì)90年代初，引進(jìn)瑞士Amberg公司生產(chǎn)的斷面儀。（有Profiler2000、Profiler3000、Profiler4000等型號(hào))主要內(nèi)容專用斷面儀價(jià)格十分昂貴。因此，為了對(duì)斷面儀進(jìn)行定位,還需要用經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行測(cè)量。主要內(nèi)容現(xiàn)代激光測(cè)距和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)出來(lái)的硬件、軟件一體化的隧道斷面測(cè)量?jī)x器。主要內(nèi)容Profile4000型可以利用后方交會(huì)的方法來(lái)確定斷面儀的坐標(biāo)和方位。激光斷面儀第二部分測(cè)量?jī)x器BJSD介紹010203檢測(cè)主機(jī)測(cè)量控制器(掌上電腦)三腳架儀器組成04軟件第二部分測(cè)量?jī)x器檢測(cè)精度高測(cè)量數(shù)據(jù)記錄簡(jiǎn)潔自動(dòng)記錄存儲(chǔ)空間大無(wú)須交流供電使用充電電池供電現(xiàn)場(chǎng)無(wú)須攜帶筆記本掌上電腦操作方便軟件功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)便，全中文界面斷面儀現(xiàn)場(chǎng)顯現(xiàn)被測(cè)斷面圖形儀器特點(diǎn)第二部分測(cè)量?jī)x器定位測(cè)量方式標(biāo)檢測(cè)半徑：1~45m測(cè)距精度：優(yōu)于±1mm檢測(cè)點(diǎn)數(shù)：自動(dòng)檢測(cè)一般為35個(gè)點(diǎn)/斷面測(cè)角精度:優(yōu)于0.01手動(dòng)測(cè)頭轉(zhuǎn)動(dòng)方位角范圍：0。?350。具有垂直向下激光定心標(biāo)志、測(cè)距功能方位角范圍：30。?330。(儀器測(cè)頭垂直向下為0。)連續(xù)測(cè)量60。?300。主要技術(shù)指標(biāo)第二部分測(cè)量?jī)x器手動(dòng)檢測(cè)方法由操作者控制移動(dòng)檢測(cè)指示光標(biāo)隨意進(jìn)行測(cè)量和記錄。定點(diǎn)檢測(cè)法可設(shè)置起止角度及測(cè)量點(diǎn)數(shù)等參數(shù)，儀器將按照所定參數(shù)自動(dòng)測(cè)量并記錄。自動(dòng)量測(cè)法儀器依照內(nèi)部設(shè)定的間隔，自動(dòng)檢測(cè)并記錄數(shù)據(jù)。測(cè)量方式03檢測(cè)方法檢測(cè)前準(zhǔn)備第三部分檢測(cè)方法檢測(cè)前準(zhǔn)備

根據(jù)檢測(cè)任務(wù)要求確定檢測(cè)斷面、單個(gè)斷面檢測(cè)點(diǎn)數(shù)。

開(kāi)挖檢測(cè)斷面為20m一個(gè)，初期支護(hù)檢測(cè)斷面為10m一個(gè)，二次襯砌檢測(cè)斷面為20一個(gè)。01

采用經(jīng)緯儀或全站儀按一定間距放出測(cè)量斷面中線測(cè)點(diǎn)(放置斷面儀的點(diǎn))及該測(cè)點(diǎn)實(shí)際高程和對(duì)應(yīng)法向點(diǎn)(與測(cè)量點(diǎn)連線且在垂直于隧道軸線的橫斷面上的點(diǎn))，記錄該點(diǎn)樁號(hào)、實(shí)際高程和與中線偏位值。02第三部分檢測(cè)方法條件允許情況下，檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)放在隧道軸線上(保證等角自動(dòng)測(cè)量時(shí)候各測(cè)點(diǎn)間距相等)?，F(xiàn)場(chǎng)條件受限，不能在隧道軸線放置檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，可以偏離隧道軸線放檢測(cè)點(diǎn)，但是應(yīng)記錄下實(shí)際高程和與隧道軸線偏位值。規(guī)定二規(guī)定一規(guī)定三直線隧道且檢測(cè)點(diǎn)距離較短情況下，用相鄰測(cè)量斷面軸線檢測(cè)點(diǎn)確定測(cè)量斷面與隧道軸線垂直方向。放點(diǎn)要求將隧道激光斷面儀置于所需檢測(cè)斷面的測(cè)量點(diǎn)上安裝并調(diào)整好儀器,使儀器水平且垂直歸零后光點(diǎn)在測(cè)量點(diǎn)上第三部分檢測(cè)方法隧道斷面檢測(cè)步驟第三部分檢測(cè)方法檢測(cè)步驟利用該檢測(cè)點(diǎn)的法向點(diǎn)或者相鄰檢測(cè)點(diǎn)(在直線段均為中線測(cè)點(diǎn)的情況下)，確定斷面儀主機(jī)方向。檢測(cè)步驟保證所檢測(cè)的斷面在垂直隧道軸線的斷面內(nèi)，且統(tǒng)一按特定旋轉(zhuǎn)順序檢測(cè)。檢測(cè)步驟退出儀器手動(dòng)調(diào)試界面進(jìn)入主界面，選擇“測(cè)量斷面”。第三部分檢測(cè)方法在“測(cè)量斷面中”選擇等角自動(dòng)測(cè)量，并輸入所測(cè)量斷面的樁號(hào)并設(shè)置好所量測(cè)斷面的起始和終止測(cè)量角度及所需量測(cè)的點(diǎn)數(shù)等參數(shù)，最后點(diǎn)“測(cè)量”，儀器自動(dòng)開(kāi)始檢測(cè)。隧道斷面檢測(cè)步驟檢測(cè)時(shí)注意觀察掌上電腦上所顯示的檢測(cè)斷面曲線，如發(fā)現(xiàn)異常測(cè)點(diǎn)，及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)觀察，以便確定是否為障礙物遮擋引起。第三部分檢測(cè)方法010203測(cè)量結(jié)束，在提示欄中顯示檢測(cè)完的信息時(shí)即可退出，數(shù)據(jù)自動(dòng)保存在掌上電腦中。部分新型斷面儀，測(cè)量結(jié)束后需要把新測(cè)的斷面保存在已有或者新建斷面組文件內(nèi)。檢測(cè)斷面數(shù)據(jù)帶回室內(nèi)進(jìn)行處理，以減少在隧道內(nèi)的時(shí)間，減少對(duì)施工的影響。隧道斷面檢測(cè)步驟第三部分檢測(cè)方法編輯標(biāo)準(zhǔn)斷面熟悉設(shè)計(jì)資料中標(biāo)準(zhǔn)斷面根據(jù)檢測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)選擇情況和標(biāo)準(zhǔn)斷面情況考慮到各個(gè)斷面的超高旋轉(zhuǎn)等因素編制標(biāo)準(zhǔn)斷面打開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)斷面逐個(gè)導(dǎo)入測(cè)量曲線部分新型斷面儀導(dǎo)入斷面組文件斷面數(shù)據(jù)處理檢測(cè)數(shù)據(jù)處理第三部分檢測(cè)方法斷面數(shù)據(jù)處理010203根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的中點(diǎn)偏位和標(biāo)準(zhǔn)斷面原點(diǎn)的位置，確定水平偏位調(diào)整值X(測(cè)點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)斷面原點(diǎn)右側(cè)為正值，左側(cè)為負(fù)值)。確定高差調(diào)整值，根據(jù)測(cè)點(diǎn)實(shí)際高程H1和標(biāo)準(zhǔn)斷面原點(diǎn)設(shè)計(jì)高程H2確定高差調(diào)整值△h。第三部分檢測(cè)方法斷面數(shù)據(jù)處理0405計(jì)算最終儀器高度值，用測(cè)量時(shí)的儀器高度值Z1和高差調(diào)整值△h計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)斷面儀器高度Z，即完成斷面數(shù)據(jù)處理過(guò)