[發(fā)明專利]隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910544550.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110457739B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳忠仕;陳培帥;江鴻;劉毅;唐湘隆;馮德定;袁青;楊林;王偉;梁曉騰;閆鑫雨;黃威;楊擎;蔣道東;高如超;孔茜;許超;熊棟棟;邱敏;賀創(chuàng)波;方俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第二航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T7/62;E21D11/10
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 王瑩

本發(fā)明公開了一種隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法，包括：A、隧道超欠挖方量計算：A1、將經(jīng)預(yù)處理及去噪后的開挖斷面點云與設(shè)計模型放置同一坐標(biāo)系下套接，截取一定長度的點云l_開挖；A2、沿著隧道軸線方向進(jìn)行投影，投影得到開挖斷面掃描點云、設(shè)計開挖斷面輪廓的二維平面；A3、根據(jù)投影后的二維平面，得到二者之間的連通封閉區(qū)域，并計算該連通封閉區(qū)域的面積S_{封閉初期支護(hù)}；A4、通過連通封閉區(qū)域的面積與步驟A1截取的點云長度的乘積，即可算出該段的超挖量。本發(fā)明實施簡單，實現(xiàn)了對超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量的評估及監(jiān)控，保證初期支護(hù)、二次襯砌施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)空洞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土方量統(tǒng)計領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種的隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法。

背景技術(shù)

在鉆爆法等隧道施工中，隧道的超欠挖一般是不可避免的，而隧道的超欠挖對隧道施工質(zhì)量和安全進(jìn)度起到了至關(guān)重要的作用，同時從一定程度上決定了該工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此如何合理地控制隧道超欠挖，以及如何快速進(jìn)行超欠挖方量的統(tǒng)計，一直是目前隧道質(zhì)量控制的重難點。

對于初期支護(hù)、二次襯砌混凝土實際所需方量的計算監(jiān)測，由于在現(xiàn)場實際情況中，圍巖超欠挖、初期支護(hù)的平整度及初期支護(hù)是否侵限決定了初期支護(hù)、二次襯砌所需混凝土量的實際大小。目前尚未有較為精確方法進(jìn)行計算監(jiān)測。因此，如何快速準(zhǔn)確的計算出實際所需的初期支護(hù)、二次襯砌方量的大小并與實際使用方量對比，實現(xiàn)初期支護(hù)、二次襯砌方量監(jiān)控，對于保證施工質(zhì)量顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法，包括：

A、隧道超欠挖方量計算：

A1、將經(jīng)預(yù)處理及去噪后的開挖斷面點云與設(shè)計模型放置同一坐標(biāo)系下套接，截取一定長度的點云l_開挖；

A2、分別將開挖斷面三維點云數(shù)據(jù)與設(shè)計模型，沿著隧道軸線方向進(jìn)行投影，投影得到開挖斷面掃描點云、設(shè)計開挖斷面輪廓的二維平面；

A3、根據(jù)投影后的開挖斷面掃描點云以及設(shè)計開挖斷面輪廓的二維平面，得到二者之間的連通封閉區(qū)域，并計算該連通封閉區(qū)域的面積S_{封閉初期支護(hù)}；

A4、通過連通封閉區(qū)域的面積與步驟A1截取的點云長度的乘積，即可算出該段的超挖量：V_超欠挖＝l_點云開挖*S_封閉開挖。

優(yōu)選的是，所述的隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法，還包括：

B、隧道初期支護(hù)混凝土方量計算：

B1、將經(jīng)預(yù)處理及去噪后的初期支護(hù)點云與隧道開挖面點云放置同一坐標(biāo)系下套接，截取一定長度的初期支護(hù)點云與隧道開挖面點云l_{初期支護(hù)}；

B2、分別將初期支護(hù)點云數(shù)據(jù)與隧道開挖面點云數(shù)據(jù)沿著隧道軸線方向進(jìn)行投影，投影到初期支護(hù)點云數(shù)據(jù)、隧道開挖面點云二維平面；

B3、根據(jù)投影后的初期支護(hù)掃描點云以及隧道開挖面點云斷面輪廓，得到二者之間所的連通封閉區(qū)域，并計算該連通封閉區(qū)域的面積S_{封閉初期支護(hù)}。

B4、通過連通封閉區(qū)域的面積S_{封閉初期支護(hù)}與步驟B1截取的點云長度的乘積，再減去拱架和鋼筋的體積，即可算出該段初期支護(hù)混凝土方量：V_{初期支護(hù)}＝l_{初期支護(hù)}*S_{封閉初期支護(hù)}—V_{拱架和鋼筋}體積。

優(yōu)選的是，所述的隧道超欠挖及初期支護(hù)、二次襯砌混凝土方量統(tǒng)計方法，還包括：

C、隧道二次襯砌混凝土方量計算：