[發明專利]一種隧道斷面超欠挖面積計算方法

有效

• 申請號: 202210168396.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114241035B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 文言;廉文斌;吳勇生;楊承昆;曾雄鷹;楊彥恒;沈龍傳;趙世民;許晚楓
• 申請（專利權）人: 湖南聯智科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/13;G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;周曉艷

本發明提供了一種隧道斷面超欠挖面積計算方法。包括計算點云中每個點的超欠挖值，根據超欠挖值將隧道斷面區分為超挖部分和欠挖部分；分別對超挖部分和欠挖部分進行分段落積分計算，獲取該段落中實測點云輪廓線與平面坐標系合圍面積；通過積分分別計算隧道設計輪廓在對應的超挖段落和欠挖段落中與平面坐標系合圍面積；最終獲取每個超挖段落的超挖面積以及每個欠挖段落的欠挖面積。本發明分開計算隧道斷面超挖面積及欠挖面積，能夠快速地向施工單位提供有效的超欠挖信息，便于施工單位及時調整爆破方案，減少超挖、避免紅線欠挖等問題，同時能夠減少資源浪費，控制施工成本。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種隧道斷面超欠挖面積計算方法。

背景技術

在隧道開挖過程中，超欠挖現象的發生是不可避免的，只有有效控制超挖、避免欠挖才能在最大限度內控制施工成本，保證施工安全。現有隧道超欠挖檢測的方法多為利用全站儀或斷面激光掃描儀對斷面進行檢測，給出單個或多個點的超欠挖數值，得到的數據不足以用于計算超欠挖面積、斷面最大超挖/欠挖值等，不能對后續斷面的施工提供針對性的指導。

而直接利用點云數據計算斷面超欠挖面積時，由于掃描過程中將地面碎石的點云也一起采集了，會對計算精度造成干擾。

綜上所述，急需一種隧道斷面超欠挖面積計算方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種隧道斷面超欠挖面積計算方法，以解決通過點云直接獲取隧道斷面超欠挖面積的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種隧道斷面超欠挖面積計算方法，包括以下步驟：

步驟A：通過三維激光掃描獲取隧道斷面點云；

步驟B：在隧道斷面上建立平面坐標系，對點云進行去噪處理；再計算點云上每個點對應的坐標方位角和超欠挖值；

步驟C：根據超欠挖值將隧道斷面區分為超挖部分和欠挖部分；

步驟D：分別對超挖部分和欠挖部分進行分段落積分計算，獲取該段落中實測點云輪廓線與平面坐標系合圍面積；

步驟E：通過積分分別計算隧道設計輪廓在對應的超挖段落和欠挖段落中與平面坐標系合圍面積；

步驟F：根據步驟D和步驟E中的面積差值，獲取每個超挖段落的超挖面積以及每個欠挖段落的欠挖面積。

優選的，所述步驟B中，以位于隧道斷面拱部的設計輪廓圓弧段的圓心為坐標系原點建立平面坐標系；去噪處理時，以點云的縱坐標排序，獲取點云中縱坐標最小值y_min，并去除縱坐標在區間[y_min，y_min+H]的點云數據，其中，H為去噪閾值。