隧道激光断面仪检定规程

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隧道激光断面仪检定规程本规程适用于隧道激光断面仪的首次检定、后续检定和使用中的检查。术语下列术语和定义适用于本规程。tunnellaserprofiler隧道激光断面仪是采用激光测距技术、精密测角技术和计算机分析技术，配合专业图形处理软件，快速获取隧道封闭空间内部轮廓曲线及超欠挖信息的专用测量仪器。standardtunnelmodel为开展隧道激光断面仪校准试验，在特定场地设计、建造或选用的内轮廓断面在校准试验过程中始终保持稳定的结构模型。referenceprofiler经过计量溯源的，可用于测量和描述标准隧道模型内轮廓形状，并生成坐标数据的仪器装置。概述隧道激光断面仪（简称断面仪）主要用于隧道开挖断面、初期支护断面和二次衬砌断面的内轮廓的形状测量和分析。该仪器融合了高精度激光测距技术和精密测角技术，通过获取每个角度方向上的距离，解算隧道内部轮廓曲线，经与隧道设计时的内轮廓断面的比较分析，得到包括超欠挖参数的工程测量数据。其测量原理示意图见图1。2231图1 断面仪原理示意图1——断面仪；2——隧道断面；3——断面仪测量光路断面仪由激光测距仪、角度调节装置、水准指示器、三脚架、测量主机、显示屏等构成。其结构示意图见图2。5 5 61234图2断面仪结构示意图1——激光测距仪；2——角度调节装置；3——水准指示器；4——三脚架；5——测量主机；6——显示屏计量性能要求检测视角范围断面仪的检测视角范围为：60°~300°。激光测距仪示值误差断面仪所用激光测距仪的示值误差：±2mm。隧道断面超欠挖指标测量误差隧道断面超欠挖指标测量误差如下：超欠挖最大值测量误差：±3mm；超欠挖面积相对测量误差：±10%。断面仪测值的复现性标准偏差系数5%。通用技术要求外观断面仪的外观应光洁，无缺损、无锈蚀；表面应光滑、均匀。标牌、标志断面仪应有清晰的标牌、标志，标牌上应有断面仪的名称、型号、出厂编号、制造厂名、出厂日期等。计量器具控制环境条件85%无影响工作的振动和腐蚀性气体存在，对有效检测视角和激光器测距示值误差进行检定的路面应相对水平。检定用器具检定用器具包括：钢卷尺：测量范围为（0～5）m1mm；测量范围为（0～50）m1mm；标准量块：5mm、20mm、40mm、80mm2级；检测平台：L150mm10mm，表面粗糙度（Ra）0.8μm，L型平台固定在三脚架上，可手动调整水平；参考断面仪：距离测量误差不超过±1mm，通过与激光干涉仪的测量比对0.5°/45°，通过与控制角度与测角仪实测角度的比较实现计量溯源;超欠挖参数计算方法符合A；检定试验辅助装置，包括：5m，内侧表面平整，断面结构稳定；aa=(500±2)mm，H=45mm～80mm，允许偏差±0.5mm，调整块材料线膨胀系7.2×10-5/℃。其结构如图3所示。a图3调整块结构尺寸示意图检定项目断面仪的检定项目见表1，检定记录表格式见附录B。表1检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查通用技术要求+++检测视角范围++-激光测距仪示值误差+++隧道断面超欠挖指标测量误差++-断面仪复现性标准偏差系数++-检定方法外观检查通过目测、手感进行检查，其结果应符合5.1、5.2的要求。检测视角范围断面仪检测视角范围的检定过程如下：沿中心线垂直方向绘制一条直线；a）中绘制的那一条垂直于中心线的直线上；（此时激光器方向垂直向下动采用钢卷尺测量该仪器高度h并记录（仪器高为相对地面的高度；架右侧的阻挡区域，用钢卷尺测量并记录激光点至校准点之间的距离通过式（1）计算仪器的起始视角1； l1

（1）1 arctan(h)1——激光测点至校准点之间的距离（m；h——仪器相对地面的高度（m。准点之间的距离，通过式（2）计算仪器的终止视角2；PAGEPAGE52360。2

l2arctan( 2h

（2）2——激光测点至校准点之间的距离（m；h——仪器相对地面的高度（m。d)1和2的角度值应符合4.1的规定。激光测距仪示值误差断面仪中激光测距仪示值误差的检定过程如下：0°10m置处，并手动调整水平；5mm20mm40mm80mm同量块的示值误差。HH测-H标 （3）式中：

H——测距示值误差（mm；H测——激光测距仪测得的量块高度值（m；H标——所用量块的标称值（m。取H4.2的规定。隧道断面超欠挖指标测量误差检定过程如下：将参考断面仪架设在标准隧道模型的中线点上，安装并调试好仪器；600.5300°角度为止，记录每个测角对应的距离值；道模型断面曲线；（90135180225°、270°位置）放置不同高度的调整块，得到模拟的隧道超欠挖断面曲线，A方法计算断面超欠挖最大值和超欠挖面积的标准值；3断面测量数据，用断面仪的数据分析软件计算超欠挖最大值（i=1,2,3）i（i1,2,3；按式（4）4.3a)的规定。hhh0h——断面超欠挖最大值测量误差（m；

（4）h——断面仪超欠挖最大值的平均值（m；0——断面超欠挖最大值的标准值（m。按式（5）4.3b)的规定。AA0100%AA0A

（5）式中：A——断面超欠挖面积相对误差；A——断面仪在中线点处超欠挖面积测量值的平均值（2；A0——断面超欠挖面积标准值（m。断面仪测值的复现性检定过程如下：将被检定断面仪从隧道的中线点位置在垂直于隧道行车方向上，向左平移1m，按照7.4的测量步骤进行隧道断面测量，计算断面仪在中线点偏左位置时隧道断面超欠挖最大值hl和超欠挖面积Al；1m，按照7.4的测量步骤进行隧道断面测量，计算断面仪在中线点偏右时隧道断面超欠挖最大值hr和超欠挖面积Ar；积的标准差系数Cv，均应符合4.4的规定。CS100%v x

（6）S(xmaxxmin)/CS——重复性标准差，极差系数C2.33；

（7）xi（i1,2,3lri（1,2,3lr的平均值；xmaxi（i1,2,3，l，ri（i1,2,3lr中的最大值；xmini（i1,2,3，l，ri（i1,2,3lr中的最小值。检定结果处理C断面仪出具检定结果通知书，并注明不合格项目，检定结果通知书内页格式见附D。检定周期断面仪检定周期为一年，但在使用过程中对检测结果发生怀疑时，可提前送检。PAGEPAGE8附录A超欠挖参数计算方法隧道依据设计断面数据进行开挖施工，但实际施工断面与设计断面常存在误差，即超挖或欠挖。用于施工质量控制的超欠挖参数，可通过设计断面和实际测量断面数据的比较分析进行计算。13，2图A.1以超挖1区为例，该区域内超挖的最大值为1区范围内实际测点到标准断面（0.239m1成的区域的面积。对于2区，欠挖的最大值为2区范围内实际测点到标准断面曲线垂线的最大（-0.270m2附录B隧道激光断面仪检定记录表格式记录编号： 第 页 共 页样品名称样品编号型号规格出厂编号制造单位检定依据检定地点检定前样品情况检定后样品情况环境条件温度： ℃； 湿度： %RH； 其他： 。所用的计量标准装置器具/主要仪器设备名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号证书有效期至使用前情况使用后情况检定项目项目技术要求检定结果外观、标牌、标志通用技术要求检测视角范围60°~300°hl11l21激光测距仪示值误差±2mm5mm20mm40mm80mmH最大值欠挖最大值测量误差±3mmh0h1h2h3hh欠挖面积相对测量误差±10%A0A1A2A3AA断面仪测值复现性标准偏差系数Cv≤5%hlhrhmaxhminShCv,hAlArAmaxAminSACv,A检定： 核验： 日期： CCPAGEPAGE10证书编号xxxxxx-xxxx检定结果证书编号xxxxxx-xxxx检定结果22页检定证书第2页序号检定项目检定结果结论1通用技术要求2检测视角范围3激光测距仪示值误差4隧道断面超欠挖最大值5隧道断面超欠挖面积6断面仪测值的复现性标准偏差注：123、下次检定时请携带（出示）此证书。未经授权，不得部分复印本证书。以下空白DDPAGEPAGE