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三维激光扫描在隧道检测中的应用-地铁施工及运营安全交流会
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安伯格APM定位法——Profiler5003(右上) FARO扫描仪+APM定位基座 安伯格APM定位法——FARO Focus3D(右下) 快速进行高精度激光点云的绝对坐标快速定位 距离测站10米处的点位重复精度优于2mm
TunnelScan系统硬件配置
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TunnelScan系统的硬件配置: Amberg Profiler5003+徕卡圆棱镜 Faro Focus 3D扫描仪+ APM定位基座 野外平板电脑可在现场生成断面分析报告 每次测量内业数据处理时间小于15分钟
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Amberg集团公司的业绩
瑞士圣哥达隧道全长57km,目前世界最长隧道
最大埋深超过2000米,目前世界最大埋深隧道 目前隧道已经全部贯通,全部工程2015年完工
Amberg集团公司介绍
V-S-H- Hagerbach地下试验场:Hagerbach隧道全长近6km,是欧洲最 大的地下试验场,是许多地下施工方法与建筑材料和设备的国际实验室
自动生成各种分析报告: 超欠挖断面分析和方量报告 断面分析 断面收敛 侵界检测 隧道中心轴线 砌衬厚度、方量 激光雷达合成影像图 影像分析 渗水影像报告 裂缝影像报告 地质素描图 平整度分析报告 平整度 更加精确的方量报告 图形效果非常友好的报表
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TunnelScan – 激光雷达影像应用案例
对隧道检测数据中的激光点云数据进行裂缝识别与定位 根据裂缝的宽度与长度特征自动提取与定位 自动计算裂缝长度、宽度、里程号等
识别出裂缝位置、里程
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北京地铁6号线竣工验收扫描检测试验
TunnelScan – 激光雷达影像应用案例
对隧道检测数据中的激光点云数据进行异状自动识别与定位 根据激光点云回光信号特征自动提取与定位异状区域 自动计算异状(渗水、水垢、风化、钢筋裸露等)区域、面积、里程号
TunnelScan – 现场精确快速断面评估分析
一次测量15米隧道,内外业时间总和不超过20分钟, 现场出断面收敛、超欠挖、侵界、中心轴线报告
Data transfer 隧道现场
断面评估
Georeference 单站点云导入
快速分析
完整分析
办公室
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TunnelScan – 数据分析与成果输出
上海地铁13号线新郁路上海建科院扫描试验段
TunnelScan – 渗水分析案例
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上海地铁13号线渗水试验分析软件界面
TunnelScan – 激光雷达影像应用案例
隧道管壁高分辨率激光雷达正射影像
•点间距2~6mm圆柱投影正射雷达影像展开图(裂纹、渗水清晰可辨) •有坐标格网可以直接在影像上量测坐标、尺寸和距离
隧道断面现场快速超欠挖评估
四川锦屏电站2号洞隧道激光影像展开图进行超欠挖分析
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在现场野外平板电脑上直接快速分析查看到超欠挖情况
TunnelScan隧道检测案例
里程 23248.398 23252.002 23256.801 23260.398 23263.201 23265.602 23269.994 23273.598 23277.203 23280.807 23284.400 23287.998 23291.601 23295.199 23298.801 23302.395 23306.199 23309.801 23313.400 23317.000 23321.801 23325.400 23329.000 23333.803 23337.398 23341.002 23344.600 23349.400 23353.002 23356.606 23360.199 23364.197 23367.801 23371.398 23375.000 23379.801 23383.398 23386.998 23390.598 23397.799 23404.996 23409.805 23413.398 23416.994
隧道径向变形检测(与设计断面套合)
杭州地铁1号线盾构管片隧道杭州东站抢险段 径向变形断面图
TunnelScan隧道检测案例
隧道径向变形检测(多次扫描数据套合)
上海地铁13号线盾构管片隧道两次扫描断面收敛检测对比 断面收敛检测的重复精度优于1.5mm
TunnelScan隧道检测案例
隧道径向变形检测(多次扫描数据套合)
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输出和打印报表 2’(每站 /15米) 处理和打印报表 2’
TunnelScan隧道三维场景复制和再现技术
19 隧道三维场景真实再现(附有三维点云飞行浏览视频) 北京地铁6号线扫描拼接三维激光点云数据
隧道管壁真三维高密度点云数据
点间距3~6mm(距离扫描仪最远10米处)高密度三维激光扫描原始数据
成渝客专龙泉山隧道两次扫描同里程断面对比 断面收敛检测的重复精度优于1.5mm
-0.040 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.1unnelScan隧道检测案例
•杭州地铁1号线杭州东站强险段管片横向变形 •最大处的横向变形达到10cm(4环) •TunnelScan的快速、自动化解决方案发挥优势,外业4小时检测500米,内业2天出报告 •隧道扫描全面高密度检测的优势充分发挥,找到最大变形和精确定位变形区域
TunnelScan隧道检测方案与传统手段效率对比
对比项目
每站测量速度
全站仪
>7分钟
二维断面仪
>7分钟
TunnelScan
<3分钟
每个断面点密度
每站测量断面个数 断面测量间隔 断面测量重复精度 每站成果
25个点
1个 >=5米 <2mm 一个断面图
25个点
1个 >=5米 2mm 一个断面图
>500个点
安伯格专利激光点云快速绝对定位技术——APM定位法 通过全站仪快速传递隧道控制坐标系统给扫描仪基座和定向球形靶 实现扫描仪的测站定位和定向,软件事后自动对三维点云数据绝对定位 12 左棱镜X1,右棱镜X2,靶球X3(“X”为测站号)
Amberg定向靶球
AmbergTMS 隧道三维扫描测量解决方案
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TunnelScan隧道扫描检测国内成功应用案例
四川锦屏水电站二期引水隧道14公里全线扫描,超欠挖、砌衬厚度、隧道平整度 北京地铁6号线调线调坡和竣工测量 杭州地铁1号线杭州东站段隧道裂缝抢险检测 上海地铁13号线新郁路站区间扫描试验 上海地铁12号线25标巨峰路区间断面收敛检测 成渝客专龙泉山隧道断面收敛扫描精度和平整度试验 青岛地铁1号线隧道扫描检测试验 10 。。。。
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结构检测与监测业务部
Amberg TMS Tunnelscan隧道检测系统
北京数联空间科技股份有限公司
TunnelScan隧道扫描测量系统
隧道全面检测最新技术
TunnelScan——隧道三维测量检测全面解决方案
施工和运营隧道精确和全面数字化,包括精细化断面和激光影像数据 快速对隧道激光雷达检测数据进行自动化大批量处理 隧道断面收敛、中心轴线、三维真实模型、侵界、裂缝、渗水等检测 一次完成 隧道各分层表面质量(平整度)、厚度和材料用量快速高精度检测 为隧道检测、监测、维护管理提供高效全面检测和分析手段
TM AMT TM 对扫描数据定位 利用AMT 利用 对扫描数据定位 2’ (每站 2’/15米)
拼接、过滤、坐标转换和投影 10’ (每站 拼接、过滤、坐标转换和投影 10’/15米)
按1米间隔提取隧道断面 5’ (每站 按1米间隔提取隧道断面 5’/15米)
隧道壁激光雷达影像生成 1’ (每站 隧道壁激光雷达影像生成 1’/15米) 隧道建模和雷达影像贴图 ’ 隧道三维建模 30’ (每站/1530 米)
TunnelScan隧道检测案例
隧道检测数据进行线路净空侵界检测 确保运营线路净空安全 红色部分为侵界部分 欧美隧道竣工多用三维激光扫描来检测侵界
侵界检测典型结果
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TunnelScan – 激光雷达正射影像分析
无需光照支持 自动生成高分辨率激光雷达影像 影像上带有坐标网格,可以获取 每个像素的绝对位置坐标 用于裂缝识别 用于渗水识别 用于地质素描 隧道现场再现
TunnelScan隧道检测案例
规则形状隧道中心轴线检测与重建 用于隧道设计部门调坡调线 用于竣工验收质量评估
杭州地铁1号线杭州东站强险段扫描数据处理获得的隧道轴线中心坐标列表
TunnelScan隧道检测案例
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•锦屏电站间隔0.5m提取的断面集合 •高密度断面提高检测可靠性和精度 •目前TunnelScan技术上可以自动提取任意间隔的断面 •最高可以提取1cm间隔的隧道断面
北京数联空间科技股份有限公司
Amberg TunnelScan 隧道扫描全面检测解决方案
北京数联空间科技股份有限公司(Amberg 公司TMS产品中国总代理)
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瑞士Amberg公司介绍
瑞士AMBERG公司是全球唯一拥有地下工程综合能力的集团 公司,其业务范围涵盖公路、铁路、水电、城建、国防和矿山 等多个领域。 AMBERG公司集团拥有AMBERG 工程咨询公司、 AMBERG技术公司和哈格巴赫地下试验场三个专业公司。 其中,安伯格工程咨询公司负责各种新建和改建公路及公路 隧道、铁路隧道以及其它地下工程的设计、咨询、施工监理和 项目管理及人员培训等业务 AMBERG技术公司负责为各种在建或已建工程提供所需的测 量系统及测量服务。其产品已遍布世界各地,比较有影响的产 品有高速铁路精检小车GRP1000/GRP5000,地质超前预报测 量系统 (TSP202, TSP203)
TunnelScan – 断面分析报告