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案例 | Trimble SX10应用于高速公路监测项目

发布时间:2018-08-02 10:47:11  浏览次数:

深圳市城市轨道交通某标段盾构段隧道,设计为两分离盾构法隧道单洞,盾构机上方为高速公路路面,掘进过程中需要严格监测高速公路的沉降变化量,其整个沉降周期的变化值不能超过3cm;杜绝高速公路路面出现明显下沉或是突变,影响高速公路的正常通行,更不能有安全事故的发生。

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由于高速公路当前车流量大,不能封路,也不能影响其正常通行,所以路段上无法安装任何辅助设施,包括棱镜、反光镜片、标靶等。

常规的监测手段只能监测高速公路两侧路基的变化量,不能直接监测高速公路路面的变化量。因此常规监测手段在该项目中的应用具有一定的局限性,并不能准确反映高速公路路面的变化量。而常规的三维激光扫描仪由于受到高速公路路面川流不息的车辆的影响,视线遮挡也无法正常工作。


SX10影像扫描仪用于监测项目

为了保证高速公路监测项目的正常安全进行,受业主单位的委托,与我方就类似项目,通过大量的方案分析研究,决定采用Trimble SX10影像扫描仪对高速公路进行全面科学的监测高速公路现场进行全面科学的监测。

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高速公路现场


Trimble SX10监测成果分析

在验证监测数据质量的可靠性方面,我们把某一时期扫描的点云数据和参考数据同时导入两套软件:Trimble RealWorks和Geomagic Control X,分别分析处理监测数据。

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TRW检测效果示意图


利用Trimble RealWorks面面检测工具,根据用户需要按照一定间隔设置多切面,用户可以根据不同位置切片的分布图,检测路面不同位置的变化量;也可以根据色谱图判断路面整体的变化量。

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Geomagic Control X检测效果示意图


Geomagic Control X是专业的三维检测软件,可以很完美的检测路面的变化量,既可以查看单点变化量也可以浏览整体变化量。通过两款软件对同一期数据的分析比较,最后的检测比对结果具有高度的一致性,进一步证明了SX10监测质量的可靠性。


SX10用于高速公路监测的优势对比分析

SX10和常规监测方式的对比分析

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(1)非接触测量

SX10影像扫描仪采用非接触式激光测量,无需反射棱镜,作业人员只需在测量地点架好SX10影像扫描仪,对扫描目标的物体表面不需进行任何的处理,直接对物体表面的三维数据进行采集即可,无需再做其他工作。仪器所采集的数据完全真实可靠。这一作业手段可用于解决危险目标、环境(或柔性目标)及人员难以企及的情况,具有常规监测方式难以完成的技术优势。


(2)数据采样率高

SX10影像扫描仪数据采样率高达26600pts/s,其采样速率是常规监测方式望尘莫及的。


(3)高分辨率、高精度

SX10影像扫描仪可以短时间内,同时保证数据的高质量,快速获取海量点云数据,可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集,从而达到高分辨率、高精度的目的。


SX10和常规扫描仪的对比分析

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Trimble SX10同时具备了扫描仪和高端全站仪的功能,从本质上来说,它既可以作为扫描仪使用,也可以作为高端全站仪使用。与常规扫描仪的优势对比如下:


外业对比:

(1)线扫描-分层优势

外业扫描时,由于高速公路上来往车辆的视线遮挡,常规扫描仪根本无法工作或者工作效率特别低,SX10利用线扫描的分层优势就体现出来了,这一技术最大特点就是:可以通过对扫描的区域增加扫描遍数,来弥补由于车辆移动,视线遮挡而导致扫描不到的地方数据的缺失,从而防止出现扫描空洞。


(2)扫描距离远

SX10扫描仪范围是600m以内,比一般的常规扫描仪的扫描距离要远。


(3)适用性更加广泛

由于监测施工现场所布置的控制点的距离都比较远,常规的扫描仪如果不支持架设控制点扫描,就根本不能应用于该监测项目,即使支持架设控制点扫描,也会因为常规扫描仪扫描距离小的现状,也不方便甚至不能应用于监测项目。由于SX10扫描仪本身具有全站仪的功能,棱镜的测量距离最远可以达到5500m,是完全可以支持架设控制点扫描的,所以SX10的适用性更加广泛。


内业对比:

由于SX10扫描点云数据本身就具有绝对坐标,内业不需要拼接和坐标转换,利用TBC编辑点云即可导出纯净的点云数据,所以内业对电脑硬件要求较低,普通笔记本即可实现内业处理,数据处理更简单、快捷。



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