激光测距仪在北方输水隧洞中的应用
激光测距仪在北方输水隧洞中的应用
作者:唐树新
激光测距仪可以广泛应用于各种工程检测,尤其是测量隧洞超欠挖施工过程中,设备重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,可以更好的控制工程施工。
1工作原理
激光测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器[1]。测距仪在工作时向目标 射出一束激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
该仪器是建立在无合作目标激光测距技术和精 密数字测角技术之上。极坐标测量法与计算机技术 紧密相结合,加专门设计的图像处理软件,能迅速 得到隧道断面图并与设计图进行对比,可以快速给 出检测报告等文件[2-3]。由于采用大容量的内存, 仪器在现场无须使用计算机,即可检测记录约一百 多组断面数据。
2用途及优势
激光测距仪用于隧道施工过程开挖断 面检测、工程限界验收检测以及隧道形变检测等。如正在开发的公路、铁路路基土石方快速测算,桥 梁静载测试,护坡挡土墙的验收检测等工作。
仪器重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,测量一个断面的时间约两三分钟; 检测工作半径在 0. 2 ~ 60m; 其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,测距的精度在 ± 1mm; 测角的精度在 6'; 在测量断面时最多可以测量采集 150个点。
3对现场及设备要求
激光测距仪可在基本清洁条件下使用,也可在粉尘烟雾条件下使用,但要尽量保证现场无其他机型设备作业引起震动对设备检测的影响; 工作温度范围在 - 10 ~ + 45℃ 间,湿度条件≤85% 。在实际检测过程中,仪器要保证自检功能正常,显示屏出现自检信息,保证激光器的光点不画圈,保证仪器在自动及手动状态下可以正常工作。
4断面测量的检测方法
首先,选择所测隧洞断面,找到地面标志点, 尽量使得三脚架的中心对准正下方地面标志点,在 测量断面前,隧道已用经纬仪或全站仪放了点,将 仪器放在三脚架的顶上,旋紧固定螺钉,仪器安装 完毕。
随后,打仪器开关,仪器开始自检,自动进入 主菜单,进入“脱机模式”后,激光器点亮,且仪 器自动转动到激光指向垂直于地面方向停住不动。仔细移动仪器在三脚架上面的位置,同时观察圆水 准的位置,必要时随时调整三角架的位置,使激光 照在地面上位置正好与中心标志点相重合,此时可 以对所选断面进行检测。
5断面现场验证测试
根据现行规范[4-5]要求,通过对辽宁某工程隧 洞喷射混凝土及模筑混凝土现场的对比, 采用BJSD-2F 型激光测距仪对其中的四个断面进行现场数据采集验证工作。
将采集到的四组数据进行电脑程序解析,得到结果如图 1 ~ 5 所示。然后将四个断面的设计与实际现场测量断面进行对比,并进行误差分析,验证喷射混凝土断面 2 个,断面桩号分别为 0 + 481 和 0
+ 181,检测结果见表 1。
6结语
通过使用激光测距仪对现场断面进行数据验证测试,精度和适用范围可以达到工程要求,测试结果可靠。
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