基于TLS的盾构隧道收敛测量研究
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  • 英文篇名:Research on the convergence monitoring of shield tunnel based on TLS
  • 作者:曹震 ; 史玉峰
  • 英文作者:CAO Zhen;SHI Yufeng;College of Civil Engineering,Nanjing Forestry University;
  • 关键词:盾构隧道 ; TLS ; 点云数据 ; 收敛测量 ; Ransac算法
  • 英文关键词:shield tunnel;;TLS;;point cloud;;convergence monitoring;;Ransac algorithm
  • 中文刊名:CHGC
  • 英文刊名:Engineering of Surveying and Mapping
  • 机构:南京林业大学土木工程学院;
  • 出版日期:2019-01-09
  • 出版单位:测绘工程
  • 年:2019
  • 期:v.28
  • 基金:住房和城乡建设部科技计划项目(2016-R2-026)
  • 语种:中文;
  • 页:CHGC201901009
  • 页数:5
  • CN:01
  • ISSN:23-1394/TF
  • 分类号:45-49
摘要
盾构隧道施工完成后的收敛测量是一项十分重要的工作。文中以某在建盾构隧道为研究对象,研究采用地面三维激光扫描技术(Terrestrial laser scanning,TLS)进行收敛测量的方法与步骤。应用TLS获取隧道管片表面的点云数据,对点云数据进行配准、消噪、建模等处理;采用Ransac算法和最小二乘算法提取隧道点云数据的中轴线;根据点到平面的距离获取断面点,应用椭圆方程以及最小二乘的方法对断面点进行拟合;最后,利用直线与椭圆交点获取不同方向上的隧道半径,完成收敛测量。研究结果表明,应用TLS技术可以快速、准确、详尽地获取盾构隧道的收敛情况。
        Convergence monitoring is a significant work for the shield tunnel construction.In this paper,a new method of convergence monitoring is presented based on terrestrial laser scanning(TLS)technology.The point cloud data of the shield tunnel'surface is obtained by TLS,and to be registered,denoised and modeled.The central axis of shield tunnel's point cloud data can be extracted with random sample consensus(Ransac)algorithm and least-squares method.The ellipse equation and least-squares method are used to fit the section of the shield tunnel'surface point cloud data based on the distance from the point cloud to section plane.The tunnel's radius can be obtained according to the intersections of the straight line and the ellipse in different directions,and then the convergence survey is completed.The research result of this paper shows that TLS technology can be used to do convergence monitoring of shield tunnel quickly,accurately and detailedly.
引文
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