三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中的应用

地铁隧道土建施工完成后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描技术与常规测量方法相比具有非接触式测量、可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的技术手段。介绍三维激光扫描技术的基本原理和在地铁隧道断面测量中的方法,并结合南宁地铁1号线隧道断面测量工程实例,对三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中应用的可行性进行探讨。断面测量成果不仅为线路进行调线调坡提供依据,而且还可以为后续的隧道模型构建、隧道变形分析以及铺轨和设备安装等工作提供相关应用和支持。     

基于三维激光扫描的铁路隧道净空断面测量

在铁路隧道的相向施工方案中,受隧道控制网精度、测量仪器、测量方法及自然环境因素的影响,不可避免地会产生贯通误差,为解决贯通误差对隧道限界的影响问题,结合工程案例,研究利用三维激光扫描技术进行隧道净空断面几何形态测量,并通过隧道中线调整来实现消除贯通误差的方法,并从如何高效准确获得整个隧道的点云数据,以及如何快速提取净空...     

地面激光扫描技术在既有铁路勘测中的应用研究

以线路中心线为基本控制线的既有线测量方法施测困难,且对运营干扰大、安全性差、效率低。本文提出了将激光扫描技术应用于既有铁路勘测的数据采集方案和数据处理方法,利用地面三维激光扫描仪Surphaser 25HSX对测区长1 500 m的既有线按照试验施测方案进行了点云数据采集,并结合数据后处理软件Geomagic和Cyclone进行了点云预处理、点云配准及表面建模,提取实时线路中心线与原始航测底图进行对比分析,对试验数据做了精度分析。试验研究表明:采用合理的标靶设置和测站布设,三维激光扫描所得点云数据可满足既有线勘测设计需要,并且能提高获取原始数据的效率,保证了数据质量,降低了数据处理的复杂程度,测量方式更安全且信息丰富。     

基于三维激光扫描的既有铁路中线勘测方法研究

线路勘测是既有铁路改造、维护以及与增建二线的重要环节,为解决铁路轨道三维激光点云不完整对钢轨线型提取的精度和影响等问题,提出一种基于钢轨结构特征约束匹配的三维激光点云轨道中心线自动提取新方法,通过将三维激光扫描获取的钢轨断面与标准钢轨相匹配,以标准钢轨中心线对遮挡和缺失的实际扫描钢轨中心线进行表达,从而精确计算钢轨中线...     

基于三维移动激光扫描技术的铁路限界测量方法

传统铁路限界测量作业效率低,难度大,如何高效且精确地获取限界数据成为铁路建设亟需解决的问题,为此,提出了将三维移动激光扫描技术运用于铁路限界测量的方法。通过实际工程应用后,与传统限界测量结果进行对比,结果显示,移动激光扫描测量具有自动化程度高、获取数据速度快、点云数据量大、精度可靠性高以及数据处理迅速等优点,今后可将该技术在类似工程测量项目中推广应用。     

基于三维激光扫描技术的超欠挖算法在隧道开挖中的应用

隧道开挖过程中经常发生断面超欠挖现象,为有效控制超挖、避免红线欠挖,节约施工成本,研究一种基于三维激光扫描技术的隧道超欠挖算法.通过三维激光扫描技术,能够全面高效地对隧道开挖断面进行数据采集,将得到的点云数据处理后,根据隧道断面超欠挖算法计算超欠挖量、超欠挖面积、平均线性超挖量、超欠挖方量及延米超欠挖方量等数据,从而判...     

基于三维激光扫描的铁路罐车点云数据预处理技术

铁路罐车经三维激光扫描得到的点云数据,数据量大,且不完全有效.介绍常用的点云数据预处理技术,包括基于同名点的点云数据配准、针对不同种类杂点的去杂、采用5点平均值滤波法的数据平滑、通过手动弥补方式进行的数据修补、运用均匀网格法实现的数据简化以及借助软件实施的数据空间置平等.经预处理后的点云数据,可满足下一步操作的要求.     

三维激光扫描在运营结构监测中的应用

文章根据目前国内地铁运营结构监测情况及存在的问题,以苏州市轨道交通运营结构监测为例,重点阐述了三维激光扫描在运营结构监测方面的运用,最后与人工监测进行对比分析,建议优化后期运营结构监测,定期对区间隧道进行三维激光扫描,建立隧道结构基础台账,从而掌握区间隧道健康状况。     

激光扫描技术在轨道施工质量自检中的应用研究

轨道工程施工质量自检是铁路建设单位控制轨道初始不平顺的重要环节。传统的轨道几何形位检查方式数据采集信息单一、效率低。采用地面激光扫描技术对铁路轨道施工质量进行检测,结合线路专业技术特点,对线路点云数据从采集、处理、分析到利用进行试验,一次性完成了轨道中线、轨面高程、轨道静态平顺度等轨道设备尺寸检查。研究表明,激光扫描技术应用于新建铁路轨道施工质量检查,可极大地降低外业作业强度,提高工作效率,利于改善轨道初始不平顺状态。     

基于移动激光扫描三维点云的限界检测技术研究

针对传统城市轨道交通限界检测方法无数据留存、作业难度大的不足,提出采用三维激光扫描的方法进行限界检测.通过对扫描数据、惯导数据及里程数据的融合处理,得到按线路里程展开的三维激光点云.再根据扫描中心与钢轨间的固定几何位置关系,快速分割出钢轨点云,采用经改进的迭代最近点算法将钢轨点云与标准钢轨断面模型进行精确配准,提取左右...     

三维可视化激光扫描技术在隧道变形监测中的应用

为解决传统隧道监控量测数据量少、可视化程度低、数据利用率低等问题,利用三维激光扫描仪多次采集已施作完成的支护结构点云数据,然后通过三维点云处理软件“TK-PCAS”处理、分析,得到可视化三维模型,以全面展示隧道支护结构的全息变形情况。监测数据表明：全站仪拱顶、拱脚最大累计变形分别为28 mm和36 mm;扫描仪拱顶、拱脚最大累计变形为30 mm和39.1 mm。全站仪测量数据较扫描仪少2～3 mm,误差相对较小,两者的数据变化趋势基本一致。研究结果表明：基于全息监测技术,在隧道变形监测预警方面引入加速度及变形速率预警的方法,通过加速度正负来分辨隧道变形速率发展,可有效避免监测后期变形总量、变形速率预警之中出现的假预警现象。对提高变形监测准确性具有重要现实意义。     

基于三维激光扫描点云整体分析的铁路隧道超欠挖检测方法

传统隧道施工难以避免超欠挖现象的发生,影响隧道的工程质量以及施工效率。三维激光扫描技术因其便捷、信息量大等特点,在隧道施工过程中提供快速有效的测量结果,但目前主要通过取断面形式进行超欠挖分析,亟需一种对点云整体分析的方法。为此,针对三维激光扫描的隧道超欠挖检测,提出一种基于点云拟合曲面并结合设计面法线的分析方法。结果表明：三次B样条曲线在曲线要素的表现和控制性能上较好,适用于隧道断面的重构;检测断面上建立法线,并在拟合面上找到其所唯一对应的实际检测点,通过两点的距离作为超欠挖的基准;编制的分析软件可对隧道数据进行批量处理,便于隧道工程超欠挖检测的实时分析评。因此,双三次B样条拟合法的超欠挖的扫描和计算,其精度、效率高,可满足实际工程中隧道超欠挖的检测。     

三维激光扫描技术在地铁车站土建竣工交付建筑信息模型中的应用

以太原市轨道交通2号线一期工程某站为例,详细阐述了三维激光扫描技术在地铁车站土建竣工交付建筑信息模型中的应用.阐明了采用三维激光扫描技术创建点云模型的工作流程,提出点云模型和基于施工图建立的建筑信息模型分析比对的步骤和方法.应用三维激光扫描技术能使竣工交付模型与现场保持一致性,便于机电设备的高精度安装,也为后续的长期维...     

GPS-RTK在桥址水下断面测量中的应用

介绍GPS-RTK技术与测深仪相结合测量桥址水下断面,与传统方法相比,该方法使得河道水下断面测量变得既快又准,使用时更加便捷,为传统仪器与GPS-RTK技术的进一步结合应用与推广提供经验。     

软质弹性体容器容积三维激光扫描测量方法

软质弹性体容器用材质柔软、有弹性、非透明,使用时外观呈不规则扁平形态,测量容积难度大。为此,提出一种基于三维激光扫描技术的软质弹性体容器容积测量方法。介绍三维激光扫描技术原理和扫描系统方案,详细分析扫描系统方案的测量单元选型、扫描路径规划和分辨率设置,以及点云处理过程中的拼接、去杂、精简和容积计算等关键内容,并开展验证试验。试验结果表明,利用三维激光扫描测量方法测量的软质弹性体容器容积准确,可以解决软质弹性体容器容积测量难题,丰富容积计量方法和量传体系。     

隧星随机断面测量系统在隧道、路基放样中的应用

介绍隧星随机断面测量系统的功能与特点,结合该系统在乌鞘岭特长隧道及其洞外工程中的应用,介绍该系统在隧道施工中的应用,展望其应用前景.     

隧道五点断面测量简易方法

介绍铁路隧道施工完毕 ,用竹杆或木条配合塔尺、小钢尺等其它测量工具测量隧道五点断面的方法。     

基于三维激光扫描技术确定隧道变形的新方法

从三维激光扫描技术应用于地铁隧道变形监测实际出发,研究三维激光扫描技术在隧道变形监测中的应用,给出一种适用于隧道数据采集的多站共用靶标连续拼接法。针对如何确定隧道变形的关键问题,提出一种通过建立参考系、点云格网化、剖面图提取、变形量值计算等流程确定隧道变形的新方法。将该技术应用于地铁隧道扫描实验,结果发现提出的方法能够在任意位置提取隧道断面,能够确定隧道变形量值,是一种有效的确定隧道变形的新方法。     

计算机辅助测量在铁路隧道断面测量中的应用

铁路隧道断面测量及洞室变形监测的数字化已经成为人们重点研究的课题 ,文章介绍了如何利用计算机辅助测量技术来测量铁路隧道断面的新方法 ,同时将断面量测与洞室位移监测相结合 ,实现了隧道断面测量的数字化。在此理论基础上开发的计算机辅助隧道断面测量系统完成了隧道断面轮廓曲线的拟合、超、欠挖面积和体积、变形的监测。