基于摄影测量的盾构隧道轮廓快速检测方法

摘要：

随着隧道工程建设高速发展,隧道检测需求迅速增长,检测任务日益紧迫.传统检测手段已难以满足如今大量隧道的检测需求,因此迫切需要一种高效、精确的隧道轮廓检测方法.提出一种基于近景摄影测量理论的盾构隧道检测方法:利用线状激光发射器在衬砌断面上投射大量目标点形成待求解圆弧轮廓线;利用激光测距仪投射若干控制点并记录其距离、角度;利用2D-DLT(Direct Linear Translation)直接线性变换方程解算出隧道断面的真实形态与尺寸.基于该原理设计制造测量系统MTPM-1并编写相关程序.在某隧道中进行了现场试验,系统分析了图像分辨率、控制点数量以及控制点分布形态对拟合精度的影响.提出确定最优图像分辨率、最优控制点数量以及最优控制点分布形态的标准操作流程,针对不同结构断面或不同测量要求,可基于提出的标准流程确定最优图像分辨率、最优控制点数量及其分布形态.根据试验结果,对于内径5.5 m的盾构隧道,当拍摄距离为6 m左右,图像分辨率为2957×1958像素,并使用8个均布控制点时椭圆拟合的长短轴绝对误差均在5 mm以内,证明该方法具有较强的可行性与较高的准确性.提出该方法进一步优化的设计方案,其中包括拍摄距离优化设计、鱼眼镜头优化设计及双激光优化设计,为盾构隧道轮廓的快速、经济检测提供了一种新的手段.

关键词：盾构隧道;隧道轮廓;近景摄影测量;激光测量

所属期刊栏目：43

分类号：U456.3(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;云南省科技厅重点科技研发计划

在线出版日期：2021-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：136-146