激光指向仪在隧道施工中的应用
Trimble 三维激光扫描仪在隧道修缮·对比监测中的应用及其解决方案
Trimble三维激光扫描仪在隧道修缮·对比监测中的应用及其解决方案近年来，地铁以其高效、节能和稳定等优势，已逐渐成为大中城市的主要交通工具。
但地铁线路多分布在城市主要繁华区域，建筑和人群都较为密集，如不对地铁隧道的安全问题给以足够重视，势必成为整个城市交通系统的隐患。
因此，在地铁隧道的实时安全监测方面存在着巨大的技术需求；目前上海.延安东路隧道浦东至西方向进行大修缮。
采用以地面型激光扫描系统采集的三维点云为数据源，共分为4部分：狭长结构点云拼接、中轴线提取、基于邻域局部曲面拟合的断面截取和基于三次样条函数的形变曲线拟合，对地铁隧道的变形进行多次监测对比。
验证结果表明，三维激光扫描系统监测方法在数据拼接和断面截取方面均能达到工程应用的精度要求，能够快速准确的提取出隧道的形变信息；同时，对比于传统的数据采集方式，三维激光扫描技术在数据量、数据采集速度和人力要求等方面都具有比较明显的优势。
采用地面三维激光扫描技术测量隧道全断面变形,解决数据采集和数据处理两大方面的问题。
数据采集方面,为兼顾数据采集的精度与效率,通过几何分析方法对关键的扫描参数进行优化,给出测站间距和扫描分辨率的最佳取值。
讨论隧道内多个测站数据的拼接方法以及不同标靶布设方式对拼接精度的影响,建议采用全局拼接方案以减少误差。
数据处理方面,由于地面三维激光扫描的原始数据(称为"点云")不能直观地表示隧道的变形,因此提出基于点云的隧道三维建模算法,使隧道变形可视化。
通过与全站仪的精度比较试验,验证地面三维激光扫描技术在隧道变形测量中的可靠性,利用隧道三维建模算法得到的变形量与全站仪的测量结果相差在2mm以内。
其中涉及设备有天宝TX5及天宝TX8两款三维激光扫描系统，由于地面三维激光扫描技术能够高速度、高精度、高密度的获取物体表面的三维空间坐标，且无需接触被测物体，该技术已应用于隧道修缮·对比监测之中。
激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进施工工法(2)
激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进施工工法激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进施工工法一、前言随着城市规划的发展和人口流动的增加，城市地下空间的利用逐渐成为解决交通压力和城市发展的重要途径。
盾构隧道作为一种常用的地下交通建设方式，其施工工法一直在不断创新和完善。
激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进施工工法是一种颇具潜力的创新工法，可以提高施工效率，降低施工风险，并使施工质量得到有效控制。
二、工法特点激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进工法是在传统盾构隧道施工的基础上，引入激光定位和导向系统，通过实时测量与控制盾构机的位置和姿态，保证隧道轨迹的准确性和稳定性。
同时，该工法还利用激光投影仪将设计轮廓和施工轮廓投影在掘进面上，使施工人员可以实时了解隧道的进度和几何形状。
此外，采用激光定向辅助盾构机还可以避免传统施工中需要频繁使用填土和钢帘篷等支护材料的问题，减少施工时间和成本。
三、适应范围激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进工法适用于地下城市交通网络的建设，特别是在复杂的地质条件下。
由于采用了激光定位和导向系统，可以有效解决地下复杂地质条件下的掘进问题，如软土层、岩层和水文条件复杂的地区。
此外，该工法还适用于长距离掘进和曲线段的施工，能够满足不同地区和地质条件下的隧道建设需求。
四、工艺原理激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进工法将施工工法与实际工程之间的联系相结合，通过采取技术措施，实现隧道的准确掘进和施工。
其主要原理是通过激光测量系统获得盾构机的位置和姿态信息，然后通过计算机控制系统对盾构机进行实时控制和导航，实现隧道轴线的准确控制。
同时，通过激光投影仪将设计轮廓和施工轮廓投影在掘进面上，使施工人员可以实时了解隧道几何形状和掘进进度，确保施工质量和效率。
五、施工工艺激光定向辅助盾构隧道联络通道掘进工法包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：确定隧道的设计轴线和施工轮廓，并安装激光测量系统和投影仪等设备。
2. 掘进准备：进行隧道开挖的准备工作，包括搭设盾构机和导线等。
隧道偏位检测方法
隧道偏位检测方法说实话隧道偏位检测这事，我一开始也是瞎摸索。
我最早就知道传统的全站仪测量法。
那时候我就想啊，这全站仪在地面上测量一些工程结构的位置精度挺高的，那在隧道里应该也可以。
我就兴高采烈地带着全站仪进隧道了。
但是呢，隧道里那环境啊，又暗又狭小，还各种施工机械和材料堆得到处都是，找个合适的测量点都特别难。
而且光线不好的时候，全站仪的信号接收有时候也不稳定，测量出来的数据那是时好时坏，我当时就觉得这方法在隧道里好像不太行，真是好失败。
后来，我看过别人用激光指向仪来进行初步检测。
听起来挺简单的，就是在隧道一端放置激光指向仪，然后在另一端看光斑的位置是不是在预设的地方。
我试了这个方法，可问题又来了。
这隧道可不是完全笔直的，有些地段会有弯道，激光打过去弯道之后偏差就很难用肉眼直接判断准确了。
再后来啊，我有幸参与到一个比较规范化的隧道偏位检测项目里。
他们是这样做的，沿着隧道壁，按照一定的间距安装一些特制的反射片，就像给隧道壁贴上小标识一样。
然后用高精度的测量机器人和全站仪结合来测量。
这个测量机器人就像一个超级精确的小机器人，它可以快速准确地找到那些反射片并获取数据。
但是这个方法呢成本很高啊，设备都特别昂贵，不是所有项目都能用得起。
我还听说有一种基于卫星定位的测量方式可以检测隧道偏位。
不过这隧道一般都在地下，卫星信号受到阻挡，我不敢确定这种方式的准确性，所以一直没敢尝试。
不过通过这么多的尝试我也有点心得了。
在进行隧道偏位检测之前啊，一定要先把隧道里面的施工环境整理好，这样能大大提高传统测量方法的准确性。
而且呢，可以先使用多种简单的方法初步检测，比如用激光指向仪先大概看看，要是发现偏差比较大的地方，再考虑用比较精确但是麻烦又昂贵的方法，就像看病先做个初步的检查，有必要了再深入检查一样。
虽然现在我不敢说我完全掌握了隧道偏位检测最好的方法，但是这些尝试的过程让我积累了不少经验。
反正要是再让我检测隧道偏位，我就知道哪些坑不能再掉进去了，知道怎么能更快更有效地得到一些可靠的数据了。
多功能激光断面检测仪在隧道拱墙衬砌前横断面检测中的应用
字测 角技 术之 上 的极 坐 标测 量 法 。由 于 隧道 特 点 ， 隧道横 断 面的量 测 断 面 和量 测 点 比较 多 ， 用 这种 采
随着 高 速 公路 的快 速发 展 ， 路 隧道 工 程 数 量 公
ｅ 方 位角 范 围 ：０ ３ 。仪 器测 头垂 直 向下 为 ． ３ ￣３ ０ （
０ ） 连续 测量 ６ 。 ３ ０ ； 。， ０～ Ｏ 。
ｆ手 动测 头转 动方位 角 范围 ：。 ５ 。 ． Ｏ ～３ ０ ； ｇ 定 位测量 方式 ： ． 具有 垂直 向下激光 定 心标志 、
测 距 功能 ；
式机 传数 ， 数据 处理 软件 。
主要 技术 参数 ： ａ 检测 半径 ：～ ４ ｍ； ． １ ５
进 ， 隧道 是地 下 工 程 ， 隐蔽 性 很 强 的工 程 ， 二 但 是 在 次衬 砌施 作好 后检测 只 能对某 点 或某一 部分 结构 进
行检 测 ， 能 全面检 测 ， 不 检测局 限性 很大 。在 二次 衬
的增 加 和建设 速度 的加快 ， 之公 路隧 道 的特 点 ， 加 目
前 由于设 计 和施工 等 方 面 的原 因 ， 内 已建 和 在建 国
的部分 隧道都 不 同程 度 地 出 现 了质 量 问题 ， 些 甚 有 至 出现 了严 重 的质量 问题 。根据 本人 参 与的几 条高 速 公 路上 的隧道 病害 检测 和 目前 其它 隧道 病 害检测
发 现 ， 很 大部份 隧道 都 是 因 为施 工 过 程 中质 量 控 有
不需要 合作 目标 （ 射 棱 镜 ） 反 的量 测 方 法 非 常方 便 ， 也非 常适 合隧道 内量 测 。同 时激光 隧道 多功 能检测 仪 的量测 精度也 满 足隧道 施工 要求 。同时它 与计算 机技 术紧 密相结 合 加 上 专 门设 计 的 图象 处 理 软件 ， 能迅 速得 到 隧道断 面 图并 与设 计 断 面 图进 行 对 比， 可 以快 速给 出检测 报告 ， 断隧道 断面 尺 寸 。 判 由于激 光 隧道 多功 能 检 测仪 采 用 了掌 上 电脑 ， 因此在 现场 不需要 笔 记 本 计 算 机 ， 即可 检测 记 录 多
《Z+F三维激光扫描仪在隧道施工中的应用》培训讲稿
背景
预计2020年上海地铁网路总规 模可达877公里。
背景
早期监测方式
1.设备：收敛计、全站仪、水准仪 2.原理：测定监测点坐标，计算水平收敛 3.方法：布点，测量，数据对比，图表分析 4.精度： 1mm至10mm不等
背景
存在的问题
1.只能单点测量，需要采集大量数据； 2.需要严格对中整平，误差风险增大； 3.需要多测回才能提高精度，效率不高； 4.免棱镜测量精度较低。
断面图、精度报告
隧道工程
• 数据后处理采用第三方软件3D Resharper，此软件是一款专门处理 3D点云数据的软件。软件解决方案 覆盖了所有的点云、3D网格、曲面 重建、监测、检测及逆向工程等方 面。在隧道方面的应用可根据隧道 的扫描数据自动拟合出地铁隧道的 中轴线。
隧道工程
• 横断面数据可清晰反映各个区域的变形 量，方便分析和评估变形带来的安全隐 患。同时对于施工工程，也可以反映出 欠开挖和超开挖情况，更好地指挥现场 施工。隧道的断面数据同时可以生成专 属的报告，以数字形式表现，同时也可 以用图表反映出隧道的形变量值。
第一台三维扫描仪
Scene Modeller
LSR Kamera
第一台静态扫描仪
产品体系
5006EX
9012
5006h
5010
旗舰版 5010C
产品特点
高效
扫描速率：101万点/秒（Max） 快速热启动
产品特点
精准
分辨率：0.1毫米 精度：0.3毫米（10米，80%）
产品特点
安全
激光等级：1级安全激光
1.基于点云提取中心线 心线。
2.通过点云自动构建网格，提取中
隧道成果
隧道施工过程中，严重的超欠挖将影响隧道的施工成本和其长期安全稳定。因此对超欠挖的 控制对隧道施工同样意义重大，3DReshaper可将隧道的三维数据快速构建mesh网格，用生 成的网格与设计数据进行比对，获得实际施工超欠挖体积与设计体积的偏差，获得的数据可 以作为施工检测的依据或依照检测数据调整施工方案节省施工成本。
激光指向仪在隧道施工中的应用
1激光指向仪在隧道施工中的应用引言：随着社会的不断进步，我国的铁路事业也如火如荼的开展。
在新建铁路和公路以及城市轨道交通的施工中,长大隧道通常是全线的控制性工程,一般工期都较为紧迫。
进行隧道施工测量时,必须要快速、准确、及时,以便有效控制隧道掘进方向,尽快掌握隧道的超欠挖情况。
由于施工隧道中光线弱、空间小、气象差等不利的测量条件向测量工程师及其使用的测量仪器和技术提出了挑战。
用常规方法进行隧道中线测量时,需要洞内停工、通风并加强照明,要占用宝贵的洞内施工时间,在洞内定桩容易破坏,使用也不方便。
一、激光指向仪的特点激光指向仪具有价格低廉、安装调试简单、发射可见光、使用方便等特点,能指示隧道掘进的方向和坡度,可以快速准确地标定隧道中线位置,从而有效地控制隧道的超欠挖。
所以激光指向仪在隧道的使用越来越广泛。
而且在隧道内合理使用激光指向仪,能大大提高隧道施工质量和速度。
二、测量在隧道中的重要性在隧道施工过程中，测量贯穿整个施工过程的始末，它指导隧道施工的每一步。
每一步施工都需要测量作为前提条件，测量必须准确。
只有在测量准确的条件下，其后的施工工序才能有效进行。
否则可能会浪费大量的人力物力，并造成一定的经济损失。
再者，测量工作质量的好坏直接影响整个隧道工程的工程质量、施工工期和工程造价。
为提高隧道工程的质量和外观，测量在整个施工过程中起着不可忽视的先决作用。
三、激光指向仪的安装及保护1.激光指向仪的安装位置激光指向仪的安装原则为方便复测、容易被保护。
激光指向仪既可以安置在隧道顶部,使激光光束和隧道中线重合,也可以安置在隧道边墙上,使激光光束和隧道中线平行。
X-X区间隧道A断面（台阶法施工单导洞）激光指向仪安装位置在隧道顶部，E段面（CRD法施工多导洞）激光指向仪安装在隧道边墙。
2.激光指向仪的安装方法我们以x-x区间暗挖隧道A断面激光指向仪安装为例。
安装如下图1所示，将直径为18mm的两根锚杆埋设在隧道顶部，锚杆的高度离拱顶50cm左右。
隧道测量实用知识点总结
隧道测量实用知识点总结一、测量仪器的选择和使用1. 高精度全站仪：在隧道测量中，高精度全站仪是一种非常常用的测量仪器。
它具有测角、测距和测高等功能，可用于测量隧道轴线、截面和地形等。
在选择全站仪时，应根据具体的测量要求和工程环境，选择合适的测距精度、角度精度和工作温度范围等参数。
在使用全站仪时，应注意保持仪器的稳定性和观测的准确性，避免在强风、雨雪等恶劣天气条件下进行测量。
2. 激光测距仪：激光测距仪是一种用激光束测量距离的专业测量仪器。
在隧道测量中，它可用于快速测量通风孔、道岔口、排水孔等位置的坐标和高程。
在选择激光测距仪时，应注意其测距精度、测距范围和工作稳定性等指标。
在使用激光测距仪时，应选择合适的测量环境，避免在强光、强尘、多雾等情况下进行测量。
3. 激光测量仪：激光测距仪和激光测量仪在外形上很相似，但在功能上有一定区别。
激光测距仪主要用于测量点到点的距离，而激光测量仪则可用于复杂地形和结构的三维测量。
在隧道测量中，激光测量仪可以用于测量隧道断面、支护结构和地质构造等。
4. GPS测量仪：全球定位系统（GPS）是一种用于测量地球表面坐标的卫星导航系统。
在隧道测量中，GPS可以用于测量隧道入口和出口的地理位置，以及隧道上部地质构造的坐标。
在选择GPS测量仪时，应考虑其测量精度、多路径效应和信号强度等因素。
在使用GPS测量仪时，应尽量选择没有遮挡的开阔地区进行观测，避免遮蔽信号和增加误差。
5. 其他测量仪器：除了以上常用的测量仪器外，还有一些其他特殊用途的仪器可以用于隧道测量，如探地雷达、地形扫描仪、便携式高精度测距仪等。
在选择和使用这些仪器时，应根据具体的测量任务和工程要求，进行合理的选择和布设。
二、隧道测量的原理和方法1. 点的测量：隧道测量中，点的测量是最基本的工作之一。
包括定位点的坐标和高程、关键控制点的坐标和走向、隧道截面点的坐标和形状等。
在点的测量中，应注意选择合适的测量方法，如单次测距法、交会测量法、三角测量法等，确保测量的准确性和可靠性。
三维激光扫描技术在工程项目中的应用案例
三维激光扫描技术在工程项目中的应用案例三维激光扫描技术是一种非常先进的测量方法，通过激光仪器发射激光束对目标进行扫描，并记录下目标表面的几何形状和颜色信息。
这种技术在工程项目中有着广泛的应用，以下是一些应用案例。
1. 建筑物测量：在建筑工程中，三维激光扫描技术可以用于测量建筑物的外部和内部结构。
通过扫描建筑物的立面和内部空间，可以获取到高精度的三维模型，用于设计和规划。
2. 桥梁检测：对于桥梁的结构检测和评估，可以使用三维激光扫描技术。
通过扫描桥梁的各个部位，可以检测到裂缝、变形等结构问题，及时进行修复和维护。
3. 隧道测量：在隧道工程中，使用三维激光扫描技术可以对隧道结构进行高精度测量和评估。
通过扫描隧道内部的几何形状，可以帮助工程师进行设计和施工方案的制定。
4. 矿山测量：在矿山工程中，使用三维激光扫描技术可以对矿山的地质结构和开采情况进行测量和分析。
通过扫描矿山的地面和洞穴，可以获取到地质形态的三维模型，用于资源开采的规划和管理。
5. 风电场布局：在风电场的规划和布局过程中，可以使用三维激光扫描技术对地形进行测量和分析。
通过扫描地形的高程和地貌特征，可以帮助工程师选择合适的风力发电机组布置方案。
6. 道路施工：在道路施工过程中，使用三维激光扫描技术可以对道路的地面和路基进行测量和分析。
通过扫描道路的几何形状和高程，可以帮助工程师进行道路设计和施工质量的评估。
7. 基础设施维护：在城市基础设施的维护过程中，可以使用三维激光扫描技术对道路、桥梁、管道等设施进行测量和检测。
通过扫描设施的几何形状和结构，可以及时发现并修复潜在的问题。
8. 管道布局：在工业管道的布局过程中，使用三维激光扫描技术可以对现有设施进行测量和分析，帮助工程师确定最佳的管道布局方案。
9. 水利工程：在水利工程中，可以使用三维激光扫描技术对水坝、水渠等设施进行测量和评估。
通过扫描设施的几何形状和结构，可以检测到裂缝和变形等问题，及时采取措施进行修复和加固。
激光导向系统在TBM施工中的应用
激光导向系统在TBM施工中的应用中铁第十八集团公司隧道工程公司赵文华王宝友内容提要：TB880E型掘进机的调向是TBM施工中的重要环节，对提高TBM掘进机施工质量起着重要的作用。
本文通过实例对其要点作了详细论述。
关键词：TB880E型掘进机调向秦岭隧道全长18.45km，是我国目前最长的铁路隧道。
秦岭隧道设计为两条平行的单线隧道，I线采用TBM（隧道掘进机）施工，TBM 的引进在铁道部尚属首次，它标志着我国铁路隧道施工进入了一个崭新阶段。
秦岭隧道I线采用的隧道掘进机由德国WIRTH公司生产，型号为TB880E，它集快捷、高效、安全、低污染等优点于一体，是当今最先进的隧道施工设备。
采用TBM施工，方向的控制极为重要。
这是因为，一方面，方向控制不当，不仅会造成盘型滚刀的损坏，而且还可能造成刀具轴承的卡滞，以致提高了换刀频率，增加了工程成本，且严重影响施工进度。
另一方面，方向控制不当，还会造成隧道超、欠挖严重，从而增加了后期工程的工作量，严重的还可能影响工程质量。
因此，在隧道施工中应严格控制掘进方向，将偏差控制在允许范围内。
TB880E型掘进机的导向系统为ZED—260全方位激光导向系统，它可以准确地监测隧道实际轴线与设计轴线的偏差，从而作适当调整。
（一）、ZED—260激光导向系统简介ZED—260是以激光器为基础的系统，其连接方式如下图所示：图一：ZED激光导向系统连接方式ZED—260全方位激光导向系统通过激光束射在TBM激光靶面位置点，经过电脑模块精确计算，提供TBM在掘进过程中的准确位置。
TBM操作司机根据ZED提供的当前位置，预测位置和导向角来调整TBM的掘进方向。
（二）、方向的调整1、操作员通过驾驶室内ZED显示屏提供的TBM位置状态来校正机器的方位。
TBM方向的调整是由操作室内的两个操作手柄（前支承、后支承控制手柄）来实现的，具体操作如下：（1）、松开撑靴，使TBM处于重新撑紧状态之前，操作前支承操作手柄，提升刀盘，以便于调向。
详谈激光垂准仪在建筑施工中的使用
详谈激光垂准仪在建筑施工中的使用激光垂准仪是利用光学准直原理，将可见激光产生的铅垂线来对准基准点从而进行定位的仪器，常用作控制轴线向上投测的工具。
在高层建筑、高塔、烟囱、电梯、大型机构设备的施工安装等场合有着广泛的应用。
今天介绍激光垂准仪应用于主体的施工测量（±0.000以上），也就是建筑轴线的垂直放样（内控法）。
内控法是在建筑物内±0.000平面设置轴线控制点，并预埋标志，以后在各层楼板相应位置上预留100mm×100mm的传递孔，在轴线控制点上直接采用吊线坠法或激光铅垂仪法，通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层。
在基础施工完毕后，在±0.000首层平面上，适当位置设置与轴线平行的辅助轴线。
辅助轴线距轴线500～800mm为宜，并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。
如图所示：1、激光垂准仪投测1) 投测基准点之前安排施工人员把测量孔部位的混凝土清理干净，然后在一层的基准点上架设垂准仪。
通过控制点，采用铅垂仪传递基准点。
架设垂准仪时，必须反复地进行整平及对中调节，以便提高投测精度。
确认无误后，分别在各楼层的楼面上测量孔位置处把激光接收靶放在楼面上定点，再用墨斗线准确地弹一个十字架。
十字架的交点为基准点。
如下图：2) 内控点（轴线控制点）竖向投测操作方法：(1) 将激光经纬仪架设在首层楼面基准点，调平后，接通电源射出激光束。
①通过调焦，使激光束打在作业层激光靶上的激光点最小，最清晰。
激光接收靶由300×300×5mm厚有机玻璃制作而成，接收靶上由不同半径的同心圆及正交坐标线组成。
接收靶示意图②通过顺时针转动望远镜360度，检查激光束的误差轨迹。
如轨迹在允许限差内，则轨迹圆心为所投轴线点。
③通过移动激光靶，使激光靶的圆心与轨迹圆心同心，后固定激光靶。
在进行控制点传递时，用对讲机通信联络。
④所有轴线控制点投测到楼层完成后，用全站仪及钢尺对控制轴线进行角度、距离校核，结果达到规范或设计要求后，进行下道工序。
激光指向仪在井巷掘井中得应用
激光指向仪在煤矿生产中的应用随着采煤机械化的发展, 井下巷道掘进速度越来越快, 传统的标定中腰线的方法已经不适应快速掘进的要求。
近年来, 许多矿区已经在井巷掘进中使用激光指向仪标定中腰线, 我们也大胆引进, 多方实践, 证明它比传统方法标定中腰线的效率提高了6~ 8倍, 既节省了人力, 又争取了时间, 还简化了标定中腰线的操作程序, 对快速掘进极为有利。
1、激光指向仪概述激光指向仪是利用方向性好、颜色单纯、亮度高的激光束指示巷道掘进方向的光学仪器。
它主要由激光器、光学系统、防爆壳体和悬挂调节机构等部件组成。
激光器产生光源, 经过系统聚焦使激光束更加集中的发射; 防爆壳体是用铝合金制成的用来隔爆的外壳; 悬挂调节是用来安臵和调节光线方向的。
激光经过调焦系统后, 即成明亮光束射出, 指示巷道掘进的方向和坡度。
我矿使用的是JZY-4型激光指向仪, 激光特点为红色, 该仪器在井下条件下, 最大有效指向距离为800m, 仪器质量2. 1 kg, 输入电压127 V, 波动在85% ~ 110%范围内可靠工作, 工作电压为( 3V -4.5) V, 水平调节角度范围为±80mm , 垂直调节角度为3 , 水平位移量为25mm, 外型尺寸290mm * 150mm *170 mm。
该仪器是防爆的, 结构简单, 调节方便, 重量轻, 是目前国内同类产品中性能较好的一种。
2、激光指向仪的安装与使用2. 1、指向仪在使用前应进行的检查1) 、观察仪器接电后发光情况, 光斑应均匀,在距离100m 内, 直径为15-20 mm, 光斑不偏离望远镜出口中心。
2) 、观察仪器接电后电器工作情况, 电器工作正常, 无特别声响。
3) 、各运动机构、制动机构是否有效, 转动部分是否灵活, 螺栓连接是否紧固。
4) 、必要时可打开仪器, 检查激光管是否损坏, 接线是否脱落, 防爆面是否完好。
但是在仪器带电时不准打开电源后盖。
使用激光测距仪进行隧道测量和监测的流程和要点
使用激光测距仪进行隧道测量和监测的流程和要点隧道的建设和维护是现代化交通基础设施建设的重要组成部分，而隧道测量和监测是确保隧道安全和运行稳定性的关键环节。
在隧道工程建设中，激光测距仪作为一种精准测量和监测工具被广泛运用。
本文将介绍使用激光测距仪进行隧道测量和监测的流程和要点。
一、激光测距仪的原理和特点在了解激光测距仪的测量流程和要点之前，首先需要了解激光测距仪的原理和特点。
激光测距仪利用激光束在空气中传播的速度非常快的特点，通过测量激光从发射到接收所经过的时间来计算测距的距离。
具体而言，激光测距仪会发射一束激光束，这束激光在空气中以固定的速度传播，并被隧道内部的物体所反射。
仪器接收并记录激光反射的时间，然后根据光速和时间差计算出距离。
激光测距仪具有高精度、高分辨率和快速测量的特点。
由于激光测距仪使用非接触式测量，可以避免传统测量方法中可能存在的误差和干扰。
二、隧道测量的流程概述隧道测量是在隧道建设过程中进行的一系列测量工作，旨在获取隧道地质和构造信息，为隧道设计、施工和维护提供必要的数据支持。
使用激光测距仪进行隧道测量可以大大提高测量效率和精准度。
隧道测量的流程一般包括以下几个步骤：1. 确定测量目标和区域：根据隧道工程的具体情况和需求，确定需要测量的目标和区域，比如隧道的长度、断面形状、地质构造等。
2. 设置测量控制点：在测量区域内设置一系列测量控制点，用于后续的测量定位和校正。
这些控制点应具有明确的空间坐标和高程信息，可以通过全站仪等工具进行设置。
3. 进行测距测量：使用激光测距仪对隧道内部的目标进行测量。
测量时需要将激光测距仪放置在合适的位置，并逐个目标进行测量。
4. 数据处理和分析：对测量所得数据进行处理和分析，包括计算测距的距离、确定目标的坐标和高程等。
5. 绘制测量图纸：根据测量数据，绘制隧道的测量图纸，标注测量点、断面、构造等信息。
三、使用激光测距仪进行隧道监测的要点隧道的监测是隧道运行和维护的关键环节，可以及时发现隧道变形、开裂、渗水等问题，并采取相应的措施进行修复和保养。
激光隧道断面检测仪简介
降低维护成本
实现预防性维护和智能巡检， 减少维修和更换成本。
提升工程质量
通过精确的检测和数据分析， 提高隧道工程的整体质量。
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日常维护与保养
定期清洁仪器表面，保持仪器整洁。 定期对仪器进行校准，以确保测量结果的准确性。
检查仪器电缆是否完好，如有破损应及时更换。
在长时间不使用仪器时，应将仪器存放在干燥、通风的 地方，以免仪器受潮或损坏。
常见故障排除与解决方法
仪器无法启动
检查电源是否正常，如有问题应及时更换电源。同时检查仪器内部是否有故障，如有故 障应及时联系专业人员进行维修。
操作步骤与注意事项
01
注意事项
02
1. 在使用前应仔细阅读使用说明书，了解仪器的操 作方法和注意事项。
03
2. 避免在有磁场、振动或高温的环境中使用仪器， 以免影响测量结果。
操作步骤与注意事项
3. 在测量过程中，应保持仪器稳定，避免外界干扰。
4. 在使用过程中，如发现仪器异常或有任何疑问，应立即停止使用，并及时联系专业人员进行维修。
工作原理简介
原理
激光隧道断面检测仪基于激光测距原 理，通过发射激光束到被测物体表面 并接收反射回来的光信号，计算出激 光束与被测物体表面的距离。
数据处理
通过内部算法对采集到的数据进行处 理和分析，计算出隧道断面的几何尺 寸，并将数据以图形或数字形式显示 在仪器界面上。
仪器特点与优势
高精度测量
采用先进的激光测距技术，具有 高精度、高稳定性的特点。
激光功率
激光器的功率根据设备规格和检测需求而定，功率越高，检测距离和范围越广， 但同时也会对人和动物造成潜在危害，因此需合理选择激光功率。
光面爆破技术在隧道斜井施工中的应用
２４ 装药 结构 ． 周 边 眼装 药采 用空 气间 隔装 药 ， 槽 眼 、 眼等 掏 底 采 用连 续装 药 药 结构 见 图 ４ 周 边 眼炮 眼布 置及 装 ，
装药参数 见表 ３ 起爆顺序从 掏槽 至周边眼逐层爆 ， 破 。周 边 眼要 同 时起 爆 。为达 到 同时 起爆 效 果 ， 可
２条 钢 丝 绳 分 别 把 台 车 固定 在 两 侧 边 墙 上 ， 能 通 才 知 掌子 面点 炮 。台 车 放 下 到 掌子 面 的时 候 ， 将 绞 先 车 钢丝 绳与 台 车连接 牢 固后 ， 装 上转 向架 ， 能松 安 才 开 固定 台车 的钢 丝绳 。指 挥信 号按 照绞 车运 输信 号
钻人员可以根据激光指向仪光线作参照来摆钻机 ， 降低钻眼角度与坡度不一致的影响 ， 同时也改正了对
炮 眼底部位置不均匀造成对光面爆破质量的影响 。
２ ３ 炮 眼布 置及 装药 量 ．
计划布置 ９—１ ０台风钻机钻 眼 ， 机布 置如 图 ２ 钻 。 钻爆台车加工 旨在轻便、 固， 牢 主要材料选用 ８ ０ 钢管、 ５ ０钢 管 等 焊 接 加 工 而 成 ， 车 表 面 采 用 台 咖１ 镀锌钢管做框架与 ８盘条加 工成 网片 ， 以 ２ 可 拆装 ， 方便 架风钻支 腿 ， 网格 间距控 制在 １ ｍ左 ０ｃ 右。台车前方与左右设计可 以收放 的支撑架子 ， 可 以随意调 整 台车 宽 度 ， 受 开 挖 面 的 影 响 。台 车 采 不 用汽车轮胎行走 ， 电动绞车提升。为方便操作 ， 靠 在 台车上加工一个转向架 ， 用来控制台车行走方向。
分 析爆 破效 果逐 步调 整装 药 量 。
１ Ｆ －
－１ １
司
卜 １剖 面
图 ３ Ⅳ类围岩光面爆破炮眼布置图
三维激光扫描隧道断面施工工法(2)
三维激光扫描隧道断面施工工法三维激光扫描隧道断面施工工法一、前言隧道工程一直是工程建设中的重要组成部分，为了提高隧道工程的设计和施工效率，三维激光扫描技术被应用到了隧道断面的施工工法中。
本文将介绍三维激光扫描隧道断面施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点三维激光扫描隧道断面施工工法具有以下特点：1. 高精度：激光扫描仪可以实时获取隧道断面的三维数据，精度可达毫米级，避免了传统测量方法的误差。
2. 高效率：激光扫描仪能够快速捕获隧道断面的数据，并且数据处理软件能够自动提取出关键参数，减少了施工过程中的人工操作时间。
3. 实时监测：在施工过程中，激光扫描仪可以实时监测隧道断面的变化，及时发现偏差并进行调整。
4. 可视化：通过对三维数据进行处理和分析，可以生成可视化的模型，直观地展示隧道断面的形态和变化。
三、适应范围三维激光扫描隧道断面施工工法适用于各种类型的隧道工程，包括公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。
无论是新建隧道还是隧道的维修和改造，都可以采用这种工法进行施工。
四、工艺原理三维激光扫描隧道断面施工工法基于以下原理：1. 三维激光扫描：激光扫描仪通过发射激光束并接收反射的激光信号，可以测量出隧道断面的三维坐标数据。
2. 数据处理：激光扫描仪采集到的数据通过专业的软件进行处理和分析，可以自动提取出断面的参数，并生成可视化的模型。
五、施工工艺三维激光扫描隧道断面施工工法包括以下施工阶段：1. 准备阶段：安装激光扫描仪和连接数据处理系统，准备施工现场。
2. 扫描阶段：启动激光扫描仪进行断面数据的采集，包括扫描整个断面的内部和外部。
3. 数据处理阶段：通过数据处理软件对采集到的数据进行处理和分析，提取出断面的关键参数，生成可视化的模型。
4. 施工调整阶段：根据生成的模型，对施工过程中出现的偏差进行调整，确保隧道断面的准确度和稳定性。
激光指向仪的用途
激光指向仪的用途
一．用途:
激光指向仪用于矿山巷道掘进时的指向定位；掘进机推进方向的制导控制；综采工作面的定位，此外还广泛地应用在公路、铁路、隧道、涵洞、桥梁、高层建筑、管道安装的定位、准直。
,本产品的隔爆外壳一体化设计，可以在有爆炸性气体的环境中放心使用本品红光波零贰玖陆捌伍捌壹柒零捌采用半导体激光器作为光源，具有光束质量好，体积轻巧，工作稳定，安装、调整方便的特点。
二．技术指标
序号名称单位技术指标
1 激光有效射程M ≥800
2 激光器出瞳功率mW ≥10
3 光斑直径Mm ¢≤70（800m处）
4 光斑漂移量Mm ≤10
5 激光束水平调节范围度≥±2.5
6 激光束垂直调节范围度≥±2.5
7 工作方式连续
三．使用安装与调整
1．将仪器的后罩和压紧螺母拆下，将电源线接在接线端子上，接好地线，然后将仪器重新装好，拧紧螺钉。
将固定板采用适当的方法光波零
贰玖陆捌伍捌壹柒零玖安装在构架上，找到大约要指向的位置，将固定板安装好。
2．接通电源，点亮激光器。
3．用螺丝刀松开锁紧钉，调整调焦筒，将光斑大小调整到最佳状态，拧紧锁紧钉。
4．根据经纬仪所测定的方向，调整仪器上的水平、垂直调整旋钮，将光斑准确指向目标点。
四．注意事项：
1.正在使用的仪器出现故障，需停电维修。
2.仪器使用时，GND应牢固可靠接地。
3.接通电源时，请注意电源电压，应与仪器铭牌上所标注的电压值相一致。
gl。
隧道施工要点(二)
第三部分保护围岩、控制对遗留岩体的损伤－坚硬围岩隧道施工的质量主要表现在两个方面：一个是对围岩的损伤到什么程度；一个是支护和衬砌支护效果发挥到什么程度。
这两个问题是我们在整个施工过程中一点都不能忽视的问题。
作为工程技术人员的主要任务，就是要千方百计地把围岩的损伤程度控制在最小限度之内，同时，关注支护和衬砌的质量，充分发挥其支护效果。
隧道施工的最重要的原则是要像保护眼睛那样地保护围岩，是要想方设法地加强围岩的自支护能力。
施工中采取的一切措施，都应该是围绕这个目的而进行的。
保护围岩的方法视围岩性质、围岩固有的支护能力等而有很大的不同。
例如，对坚硬围岩则主要是控制对遗留岩体的损伤，而对软弱破碎围岩则是如何控制围岩的松弛，提高围岩的自支护能力，因此我们分两种情况加以说明。
在坚硬围岩中控制对遗留岩体的损伤有多种方法，归纳起来有：·光面爆破和预裂爆破；·非爆破的机械施工方法；·导坑超前＋扩挖的方法等。
施工要点一光面爆破和预裂爆破——控制对围岩固有支护能力的损伤一开始我们就提出保护围岩是隧道施工的最重要的原则。
保护围岩,在硬岩中主要的方法是控制爆破对遗留围岩的影响。
目前，隧道施工中，采用光面爆破和预裂爆破的主要理由是控制爆破对遗留岩体的损伤，其重要标志就是控制隧道的超欠挖。
目前由爆破造成的超欠挖，是个严重而普遍的问题。
它对隧道施工速度和成本有着不容忽视的影响。
在超欠挖严重的情况下，对坑道的稳定性也会产生一定的影响。
应该指出：由于爆破引起的超欠挖虽然是不可避免的，但可以控制。
良好的爆破技术可以使超欠挖控制在一定的水平之内，也就是说可以把对围岩的损伤控制在一定的水平之内。
因此，研究和实施控制超欠挖的技术是十分必要的。
以设计的隧道开挖轮廓线为基准线，实际开挖获得的断面在基准线以外的部分称为超挖，在基准线以内的部分则称为欠挖。
这一概念可用图1表示。
图1超欠挖概念图根据对近百座隧道的调查和统计，在采用矿山法（钻爆法）施工的隧道中，平均超挖值为38.7cm，最大达到76cm。
激光准直
激光准直
激光由于具有亮度高、方向性强、单色性好，相干性强等特点，在工程、医疗等方面得到了广泛的应用。
这里仅就基本建设工程的施工测量中的应用作简单介绍。
在基建工程中，为保持施工作业的质量，常常需要提供较高精度的横向、竖直基准线。
以激光束作基准线精度在±1毫米以内的作业，称为激光准直。
激光准直，需要激光发射角控制得很小，使光束尽量集中，以获得尽可能长的准直距离。
(1)在开凿地下隧道工程中，过去用普通光学经纬仪等仪器，在人工照明条件下，设立桩标，建立基准线。
这种方法一方面需要不断停工，影响掘进速度；另一方面在照明不足、粉尘浓度大的情况下，测程短，需要测的次数多，质量也不易得到保证。
而在地铁、隧道工程中，应用激光准直，激光束可达300米远，并且亮度大，看得清楚；也便于用光电检测自动控制调整掘进机的方向。
在大型掘进中，还可增加激光束的数量，当激光束较多时，可形成开掘面的轮廓，保证工程质量。
(2)在大型建筑施工中，经常有大面积饰面板安装工程，如大理石贴面、地板安装等。
在这种情况下，利用激光束作基准线，可以提高精度。
毛主席纪念堂柱廊有44根柱子，每边12根，用大块的经过刨床加工过的花岗石作饰面，为了使12根廊柱外饰面共在一个铅直面上，采用了激光准直仪为最下面的两列石板准直。
施工中，先使仪器发出的激光束与柱列中心线平行（如图），再以激光束作为检查每根柱上花岗石板共铅直面的基准，可保证各石板共铅直面精度达到毫米量级。
在面积大、人员多、交通频繁的施工场合，激光准直线不怕碰、不怕风、不妨碍交通，使用方便、准确可靠。
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激光指向仪在隧道施工中的应用
引言：
随着社会的不断进步，我国的铁路事业也如火如荼的开展。
在新建铁路和公路以及城市轨道交通的施工中,长大隧道通常是全线的控制性工程,一般工期都较为紧迫。
进行隧道施工测量时,必须要快速、准确、及时,以便有效控制隧道掘进方向,尽快掌握隧道的超欠挖情况。
由于施工隧道中光线弱、空间小、气象差等不利的测量条件向测量工程师及其使用的测量仪器和技术提出了挑战。
用常规方法进行隧道中线测量时,需要洞内停工、通风并加强照明,要占用宝贵的洞内施工时间,在洞内定桩容易破坏,使用也不方便。
一、激光指向仪的特点
激光指向仪具有价格低廉、安装调试简单、发射可见光、使用方便等特点,能指示隧道掘进的方向和坡度,可以快速准确地标定隧道中线位置,从而有效地控制隧道的超欠挖。
所以激光指向仪在隧道的使用越来越广泛。
而且在隧道内合理使用激光指向仪,能大大提高隧道施工质量和速度。
二、测量在隧道中的重要性
在隧道施工过程中，测量贯穿整个施工过程的始末，它指导隧道施工的每一步。
每一步施工都需要测量作为前提条件，测量必须准确。
只有在测量准确的条件下，其后的施工工序才能有效进行。
否则可能会浪费大量的人力物力，并造成一定的经济损失。
再者，测量工作质量的好坏直接影响整个隧道工程的工程质量、施工工期和工程造价。
为提高隧道工程的质量和外观，测量在整个施工过程中起着不可忽视的先决作用。
三、激光指向仪的安装及保护
1.激光指向仪的安装位置激光指向仪的安装原则为方便复测、容易被保护。
激光指向仪既可以安置在隧道顶部,使激光光束和隧道中线重合,也可以安置在隧道边墙上,使激光光束和隧道中线平行。
X-X区间隧道A断面（台阶法施工单导洞）激光指向仪安装位置在隧道顶部，E段面（CRD法施工多导洞）激光指向仪安装在隧道边墙。
2.激光指向仪的安装方法我们以x-x区间暗挖隧道A断面激光指向仪安装为例。
安装如下图1所示，将直径为18mm的两根锚杆埋设在隧道顶部，锚杆的高度离拱顶50cm左右。
用拉杆将两根锚杆连接，以增加其稳定性，最后接通电源。
图1 3．激光指向仪的保护激光指向仪安装到位以后，用直径为6mm的网片将激光指向仪围住（如图2所示），以免施工时碰撞激光指向仪。
然后将激光指向仪的电线固定，以免因其电线晃动而导致激光指向仪发生变动，照成错误。
四、激光指向仪的调试
根据隧道线型的不同可分为两种情况，一是直线隧道，二是曲线隧道。
1.直线隧道
直线隧道内安置的激光指向仪应满足:○1激光光束和隧道中线平行或重合;○2激光光束的坡度和隧道坡度一致。
这样可以利用激光光束方便控制隧道平面及高程。
在直线隧道内安置的激光指向仪经过调试,满足了激光光束和隧道中线重合、激光光束的坡度和隧道坡度一致的条件。
则任一激光点和隧道中线的距离e为0、激光点和隧道拱顶间的高差h均为定值。
根据激光指向仪调试结束时测定激光点的高程并参照设计图纸,可以确定h的值，如下图3。
隧道掘进时,平面中线控制在与激光点重合，由激光点沿铅垂线方向量取h,得到隧道施工的拱顶高程,从而可以对隧道的开挖断面进行控制。
2.曲线隧道在曲线隧道中,不能满足激光光束和隧道中线平行的条件。
在平面控制时一般采用弦线支距法和切线支距法。
（1）弦线支距法弦线支距法是以曲线两个端点连接而成的一个弦线为基准线。
曲线上任意一
5 点p点的支距y0将逐渐变大，大到一个极大值E为止再变小，最终为0，则支距y0值始终在一个有上限值范围内变化。
弦线支距法具有支距短、误差不累计、简单、弦线和激光指向仪变动次数少等优点，故曲线隧道一般选用弦线支距法。
（2）切线支距法切线支距法是以曲线的起点或终点为坐标原点，原点至交点的切线方向为X轴，坐标原点至的半径为Y轴。
曲线上任一点P即可用坐标值X和Y来设置。
切线支距法简单，各曲线点相互独立，无测量误差累积。
但由于安置仪器次数多，速度较慢，支距长，同时检核条件较少，故一般适用于半径较大、Y值较小的平坦地区曲线测设。
弦线支距法和切线支距法支距的获取方法一样。
我们X-X区间，采用弦线支距法。
弦线支距法一般取40m弦长为宜，激光可以控制50m左右。
高程控制与直线隧道相同，也是将激光光束的坡度调整到和隧道坡度一致即可。
在曲线隧道内,激光光束和隧道中线之间的距离随里程不同而变化,为此需要编制激光支距表来指导隧道掘进。
如图4所示,在对应激光光束某点K0处作为量算支距的起点,每间隔距离d量取激光支距e1,e2等,再减去线路中线与隧道中线的偏移值E,从而得到隧道中线上的各点
激光支距的获取方法有2种:○1采用线路中线坐标与弦线（激光线）上对应的坐标进行反算得出支距;○2在计算机上利用CAD软件绘制出线路中线和激光光束直线,按规定的间隔距离d绘制出支距线,然后直接查询各支距的值。
由于激光指向仪光束的坡度已经调整到和隧道坡度一致,对高程的控制方法与直线隧道相同。
X-X区间隧道激光指向仪调试方法：
首先要确定激光指向仪安装的里程，算出该里程的中心线坐标。
然后算出该里程40m 出的中心线坐标，并算出方位角。
然后将全站仪架设在激光指向已与掌子面中间，如图4所示，再用用全站仪测量出激光指向仪坐标与高程，测出掌子面激光点坐标与高程。
用这两点坐标算出激光走向，是否与理论方位角相同，若不相同，调试激光指向仪使其相同。
用激光指向仪高程与掌子面激光高程算出激光走向坡度，是否与设计坡度相同，如不相同，调试激光指向仪使其相同。
最后可用已知点BM1求出掌子面激光标高与拱顶标高关系。
从而下发技术交底。
（具体事项见监测部技术交底）
图4
五、激光指向仪使用注意事项
1.仪器调试完毕后,应将激光光束与隧道中线、隧道坡度的关系向施工人员下发书面交底;
2.每次使用前应检查光束是否偏离正确位置,发现问题应及时进行调整;
3.曲线隧道每掘进10m,要进行一次检查测量,并根据测量结果调整隧道中线和坡度;
4. 激光指向仪如果受到施工震动、光斑偏移、隧道拱顶变形、人工碰撞以及其他意外因素的影响而发生变化应立即告知监测部，以免发生错误。