《道路工程检测技术》课件-激光断面仪检测开挖断面-徐良

隧道工程试验检测技术延时符激光断面仪检测开挖断面目录

CONTENTS测量原理测量仪器检测方法01030201测量原理第一部分测量原理激光断面仪的测量原理为极坐标法以某物理方向（如水平方向）为起算方向按一定间距（角度或距离）依次测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线交点之间的矢径（距离）及该矢径与水平方向的夹角将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线通过洞内的施工控制导线

可以获得断面仪的定点定向数据，在计算软件的帮助下，自动完成实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的空间三维匹配，可输出各测点与相应设计开挖轮廓线之间的超欠挖值（距离、面积）。第一部分测量原理

如果沿隧道轴向按一定间隔测量多个检测断面，还可得岀实际开挖方量、超挖方量、欠挖方量。

用断面仪测量实际开挖轮廓线的优点在于不需要合作目标（反射棱镜）。第一部分测量原理第一部分测量原理断面仪测量开挖轮廓线断面仪放置在隧道内的任意位置，扫描断面的过程（测量记录）自动完成。断面仪测量轮廓线所测每点均由断面仪发出一束十分醒目的单色可见红色激光指示，而且可以由人工随时加以干预。

如果在断面仪自动扫描断面的测量过程中，发现轮廓线上某特征点漏测了，可以随时用断面仪配置的手持式控制器发出一个停止命令（按一个键），然后用控制键操纵断面仪测距头返回欲测的特征点，完成该点的测量后继续扫描下去。第一部分测量原理

在自动测量过程中，测点的间距还可以根据断面轮廓线的实际凸凹形状，随时动态地加以修正。第一部分测量原理01设计断面形状、隧道轴线、平面、纵面设计参数02断面仪实测时的定向参数（实测时输入）03完成某一开挖断面的实际测量后04控制器上操纵断面仪测距头旋转05指向激光所指示的断面轮廓线上的某点06可实时显示该点的超欠挖数值控制器操作第一部分测量原理断面仪输出效果图第一部分测量原理

如果想获取最后的输出成果，则将断面仪控制器中的数据传输到普通计算机中，运行断面仪配套的后处理软件，则可从打印机、绘图机上自动获得成果。

目前在隧道施工中，激光断面仪不仅可应用于开挖断面检测，也在初期支护（喷射混凝土衬砌）、二次衬砌断面轮廓检测中广泛应用。第一部分测量原理02测量仪器第二部分测量仪器主要内容我国自20世纪90年代初，引进瑞士Amberg公司生产的断面仪。（有Profiler2000、Profiler3000、Profiler4000等型号)主要内容专用断面仪价格十分昂贵。因此，为了对断面仪进行定位,还需要用经纬仪或全站仪进行测量。主要内容现代激光测距和计算机技术相结合开发出来的硬件、软件一体化的隧道断面测量仪器。主要内容Profile4000型可以利用后方交会的方法来确定断面仪的坐标和方位。激光断面仪第二部分测量仪器BJSD介绍010203检测主机测量控制器(掌上电脑)三脚架仪器组成04软件第二部分测量仪器检测精度高测量数据记录简洁自动记录存储空间大无须交流供电使用充电电池供电现场无须携带笔记本掌上电脑操作方便软件功能强大，操作简便，全中文界面断面仪现场显现被测断面图形仪器特点第二部分测量仪器定位测量方式标检测半径：1~45m测距精度：优于±1mm检测点数：自动检测一般为35个点/断面测角精度:优于0.01手动测头转动方位角范围：0。〜350。具有垂直向下激光定心标志、测距功能方位角范围：30。〜330。(仪器测头垂直向下为0。)连续测量60。〜300。主要技术指标第二部分测量仪器手动检测方法由操作者控制移动检测指示光标随意进行测量和记录。定点检测法可设置起止角度及测量点数等参数，仪器将按照所定参数自动测量并记录。自动量测法仪器依照内部设定的间隔，自动检测并记录数据。测量方式03检测方法检测前准备第三部分检测方法检测前准备

根据检测任务要求确定检测断面、单个断面检测点数。

开挖检测断面为20m一个，初期支护检测断面为10m一个，二次衬砌检测断面为20一个。01

采用经纬仪或全站仪按一定间距放出测量断面中线测点(放置断面仪的点)及该测点实际高程和对应法向点(与测量点连线且在垂直于隧道轴线的横断面上的点)，记录该点桩号、实际高程和与中线偏位值。02第三部分检测方法条件允许情况下，检测点应放在隧道轴线上(保证等角自动测量时候各测点间距相等)。现场条件受限，不能在隧道轴线放置检测点时，可以偏离隧道轴线放检测点，但是应记录下实际高程和与隧道轴线偏位值。规定二规定一规定三直线隧道且检测点距离较短情况下，用相邻测量断面轴线检测点确定测量断面与隧道轴线垂直方向。放点要求将隧道激光断面仪置于所需检测断面的测量点上安装并调整好仪器,使仪器水平且垂直归零后光点在测量点上第三部分检测方法隧道断面检测步骤第三部分检测方法检测步骤利用该检测点的法向点或者相邻检测点(在直线段均为中线测点的情况下)，确定断面仪主机方向。检测步骤保证所检测的断面在垂直隧道轴线的断面内，且统一按特定旋转顺序检测。检测步骤退出仪器手动调试界面进入主界面，选择“测量断面”。第三部分检测方法在“测量断面中”选择等角自动测量，并输入所测量断面的桩号并设置好所量测断面的起始和终止测量角度及所需量测的点数等参数，最后点“测量”，仪器自动开始检测。隧道断面检测步骤检测时注意观察掌上电脑上所显示的检测断面曲线，如发现异常测点，及时现场观察，以便确定是否为障碍物遮挡引起。第三部分检测方法010203测量结束，在提示栏中显示检测完的信息时即可退出，数据自动保存在掌上电脑中。部分新型断面仪，测量结束后需要把新测的断面保存在已有或者新建断面组文件内。检测断面数据带回室内进行处理，以减少在隧道内的时间，减少对施工的影响。隧道断面检测步骤第三部分检测方法编辑标准断面熟悉设计资料中标准断面根据检测断面测点选择情况和标准断面情况考虑到各个断面的超高旋转等因素编制标准断面打开标准断面逐个导入测量曲线部分新型断面仪导入断面组文件断面数据处理检测数据处理第三部分检测方法断面数据处理010203根据测量点的中点偏位和标准断面原点的位置，确定水平偏位调整值X(测点在标准断面原点右侧为正值，左侧为负值)。确定高差调整值，根据测点实际高程H1和标准断面原点设计高程H2确定高差调整值△h。第三部分检测方法断面数据处理0405计算最终仪器高度值，用测量时的仪器高度值Z1和高差调整值△h计算标准断面仪器高度Z，即完成断面数据处理过