Papel de medición de ingeniería

El estudio de ingeniería generalmente se refiere a varias teorías, métodos y técnicas de estudio utilizados en las etapas de estudio, diseño, construcción y gestión de la construcción de ingeniería. A continuación he recopilado algunos artículos sobre medición de ingeniería, espero que sean útiles para todos.

El levantamiento y mapeo de secciones es un vínculo muy importante en la ingeniería de túneles, pero el modo de operación tradicional de levantamiento y mapeo de secciones tiene las características de procedimientos de medición de campo complejos, baja precisión de posicionamiento, gran carga de trabajo de procesamiento de datos internos y baja Principalmente porque los métodos tradicionales de topografía y cartografía y la recopilación y análisis de datos tienen grandes limitaciones. Por lo tanto, para mejorar la eficiencia del trabajo y la precisión final, es necesario mejorar los métodos de medición junto con instrumentos de medición avanzados para aumentar la eficiencia del dibujo y el análisis de datos.

1 Características de la sección transversal del túnel y dificultades de medición

La sección transversal del túnel tiene dos características principales, una es la diversificación de formas y la otra es el área relativamente grande. Estas características de los túneles siempre han problemático los métodos tradicionales de medición de secciones transversales, lo que ha dado lugar a algunas situaciones que no se pueden medir. Por ejemplo, las secciones transversales de algunos túneles de desvío no se pueden medir con niveles o teodolitos tradicionales. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los instrumentos de medición electrónicos se utilizan cada vez más para medir la sección transversal de túneles, pero todavía existen ciertas limitaciones: ① La industria todavía utiliza métodos manuales para dibujar secciones transversales (2) La ubicación del prisma; no estar en la misma sección transversal conduce a errores mayores (3) Es difícil elegir la ubicación del prisma, especialmente en túneles con áreas más grandes, donde a menudo se utilizan grúas y otros equipos mecánicos.

2 Medición GPS y construcción de la red de control de ingeniería de túneles

El establecimiento de la red de control de ingeniería de túneles es básicamente similar a otros proyectos y generalmente se configura como una red de control independiente. La base principal son las condiciones ambientales/topográficas del túnel, su longitud, los instrumentos y equipos existentes y el error de penetración especificado.

El uso de la tecnología de posicionamiento GPS para construir una red de control del plano del túnel tiene muchas ventajas: ① La eficiencia de la construcción de la red es relativamente alta y el trabajo de observación se puede aumentar de 5 a 10 veces en comparación con la red triangular (; 2) ② La red GPS tiene requisitos de condición o ángulo de gráficos bajos, el espaciado y el número de puntos son opcionales, por lo que solo los puntos de control que pueden verse entre sí se colocan en la entrada. ③ La carga de trabajo de cálculo e inspección es mucho menor que la triangulación; , y es fácil cumplir con los requisitos de especificación ④ Independientemente del túnel No importa la longitud, se puede utilizar en una amplia gama;

Investigación sobre métodos mejorados de medición de secciones de túneles

3.1 Utilice una estación total sin prismas para la medición y utilice el software Excel y Auto CAD para dibujar la sección.

3.1.1 Método de recopilación de datos

La recopilación de datos se realiza principalmente mediante láser y el sistema de coordenadas se utiliza para el posicionamiento. El eje X es el eje del túnel y el origen es el punto inicial del eje del túnel.

3.1.2 Dibujar un perfil

Después de medir los datos de campo, conecte la estación total a la computadora, abra el software de oficina de la estación total e importe los datos a una tabla de Excel. El perfil refleja el plano bidimensional perpendicular al eje de la caverna, es decir, el valor Y y el valor H. Por lo tanto, cuando los valores Y de las secciones del túnel son muy similares, el coeficiente fijo del valor Y de cada sección debe sumarse de acuerdo con el número de estación para generar el espaciamiento de las secciones. Sin embargo, la suma de los valores Y. en diferentes puntos de la misma sección deben permanecer consistentes para evitar el dibujo automático del diagrama de la sección (ver Figura 1).

3.1.3 Ventajas de este método

En general, el método anterior es un método factible y eficiente para el levantamiento y mapeo de secciones de túneles.

Las ventajas son: el uso de Auto CAD para dibujar secciones transversales automáticamente resuelve el problema del dibujo manual y reduce las tareas de trabajo internas ②Se mejora la precisión de posicionamiento de las operaciones de campo y la aplicación de equipos electrónicos avanzados; simplifica los procedimientos de medición. Por lo general, solo se necesitan dos topógrafos de campo (3) Los datos de medición son intuitivos, el proceso de cálculo se simplifica y no se requiere ninguna transformación compleja. Según los resultados estadísticos de este método en aplicaciones prácticas, este método mejora la eficiencia del trabajo en aproximadamente un 40% [1].

3.2 Aplicación del perfilador AMT.3000

3.2.1 Principio de funcionamiento del perfilador AMT.3000

El perfilador AMT.3000 es un instrumento de medición electrónico y un instrumento de medición láser Combinación orgánica de distancia. Usando el perfilador AMT.3000, los datos medidos pueden almacenarse directamente en la memoria e importarse a la computadora. Su principio de medición de distancia es muy simple, es decir, la distancia se puede medir después de que el láser irradia la sección transversal. Puede girar libremente 360° en la dirección horizontal del perfil y puede cambiar la densidad medida en cualquier momento.

3. 2. 2 El modo de funcionamiento de AMT 3000

Se divide principalmente en los siguientes tres pasos:

(1) Posicionamiento, es decir. , seleccionando la Ubicación del perfilador. Generalmente, el perfilómetro se instala en una posición conocida, el prisma se coloca en esa posición para medir las coordenadas tridimensionales y los datos se almacenan automáticamente en la memoria.

(2) Inicie el analizador. Después de configurar el generador de perfiles, siga las indicaciones en el menú. La medición automática se realizará después de iniciar el generador de perfiles. Su trabajo de campo está controlado por el software Tun en una computadora de medición portátil Husky.

(3) Análisis de datos y elaboración de perfiles. Después de importar a la computadora los datos de medición de posicionamiento registrados en la memoria del perfilador, todos los datos son analizados por el software de perfilador AMT.3000. Generalmente hay tres formas: interactivo, diálogo persona-computadora y análisis automático. Sobre esta base, el sistema informático dibujará automáticamente el perfil [2].

3.3 CASS6.0 con estación total sin prisma

3.3.1 Recolección de datos de la sección del túnel

Adopta el método de recolección de datos de codificación segmentada. La sección del túnel está cerrada y sus requisitos específicos son: ① La estación de medición debe instalarse en la línea central del túnel. Al ingresar las coordenadas, el valor de elevación es el valor relativo desde la posición de la estación de medición hasta la altura de la sección diseñada; (2) Al pisar el punto, debe estar en el lado izquierdo de la dirección de avance del túnel. El primer punto medible en la parte inferior se mueve hacia arriba en secuencia, registrando el código N (es decir, el número de sección) de cada punto. y midiendo al máximo el código Mn del punto de distancia cenital; luego gire el telescopio horizontalmente 180 grados, desde la distancia cenital. El primer punto medible cerca del lado derecho se mide hacia abajo, y el último punto es el punto visible en la parte inferior derecha; lado, finalizando así el punto de muestreo de sección completa.

3.3.2 Tratamiento de datos ofimáticos

(1) Transmisión de datos de medidas. La diferencia con el método anterior es la codificación. Una vez completada la transmisión de datos, es necesario volver a determinar si la codificación y el orden de los puntos son incorrectos. Los pasos básicos son los siguientes: Después de hacer clic en el menú "Aplicación de ingeniería" - "Generar archivo de kilometraje" - "Generar a partir de archivo de coordenadas", la computadora abrirá un cuadro de diálogo para buscar el archivo de datos y hacer clic en el archivo importado. ingrese un nuevo nombre de archivo y guárdelo. Seleccione (2) en la barra de comandos que aparece y se completará la transformación de la sección transversal.

(2) Dibujar la sección transversal del túnel. Hay dos métodos para generar una sección longitudinal de un túnel: ① método de ingresar parámetros de diseño; ② seleccionar líneas de diseño existentes. El primero es más difícil de lograr, mientras que el segundo es más práctico. Los pasos básicos son los siguientes: Haga clic en Aplicación de ingeniería - Cálculo de movimiento de tierras de sección de túnel - Dibujar diagrama de sección y, en el cuadro de diálogo [3] que aparece, seleccione el archivo de datos que acaba de importar desde Seleccionar archivo de kilometraje.

3.4 Utilice el procesamiento de imágenes para realizar la medición de la sección del túnel

3.4.1 Idea básica

Para medir y calcular la sección del túnel, la información del borde del La sección del túnel debe importarse en sistemas relacionados. Sin embargo, en la construcción de ingeniería real, la iluminación en una gran área de la sección del túnel es débil y las características del borde no son obvias. En este momento, el dispositivo luminoso ilumina el borde del túnel y el borde de la imagen de entrada es obvio, y luego se utiliza la plantilla del operador laplaciano para la detección.

Después de realizar la detección de bordes en la imagen, la imagen se refina y se ajusta a la curva para generar una red discreta dirigida anular cuya área se puede calcular. A continuación se ofrece una breve introducción al método de ajuste de los gráficos de adelgazamiento de anillos. En primer lugar, la cuadrícula mencionada anteriormente debe tener un punto medio lógico correspondiente. Usando este punto como límite, divida la pantalla en 12 partes, establezca los puntos de datos de cada parte en la dirección horizontal y luego realice el ajuste de la curva. Luego, el resultado del ajuste se ajusta a la dirección original para generar un anillo dirigido compuesto por una red discreta.

En las diferentes áreas anteriores, las fórmulas de rotación codificadas son diferentes. Todas las áreas están dispuestas en sentido antihorario, con el eje vertical como bisectriz del ángulo y el área con el eje vertical positivo como primera área. La fórmula de rotación suele ser:

x2=x1cos T+y1sin T

y2=y1cos T-x1sin T

Luego se realiza el ajuste de curva para restaurar el resultado. .

Pasos de implementación

En este método, el sistema de medición de la sección del túnel se escribe en lenguaje Visual Basic, el sistema informático se programa en lenguajes Fortran y Visual C++ y se realiza la transmisión de los datos de medición. se lleva a cabo utilizando una biblioteca de enlaces dinámicos. Los pasos básicos incluyen principalmente los siguientes pasos: ① ingresar la imagen a través de la cámara; ② importar la imagen al sistema de procesamiento de imágenes, definir los puntos de coordenadas y la escala; ③ procesar el área de la imagen y ajustar la curva; valor de elevación y calcular el valor del área de la sección; ⑤ convertir la discretización de la curva en una cuadrícula de datos discreta inversa; ⑥ calcular todas las secciones transversales y guardar los resultados en un archivo de disco; ⑦ generar los resultados de los datos en forma de tablas o gráficos.

Ejemplo de introducción

Medición in situ de un túnel mediante el método anterior. La Tabla 1 muestra la comparación entre los resultados de la medición del método anterior y los resultados de la medición manual, así como los resultados de la medición manual. error de cálculo. Se puede ver que los resultados procesados ​​por el sistema de medición de la sección del túnel pueden cumplir con los requisitos de precisión de la construcción de ingeniería.

4 Conclusión

La ciencia y la tecnología avanzadas han promovido el desarrollo de la ingeniería topográfica y cartográfica, han proporcionado métodos de medición rápidos, seguros y eficaces y han logrado buenos resultados. Las condiciones del túnel varían, y elegir métodos razonables y eficaces y combinarlos durante el estudio desempeñará un papel más importante.

Referencia

[1] Peng Yonggang, Cao Bizheng. Un método mejorado de mapeo y levantamiento de secciones de túnel [J]. Northwest Hydropower, 2006, 02:12~13.

[2] Hao Yadong, Guo. Medición de túneles utilizando el perfilador AMT.3000 [J].

[3]Yuan Bing de la dinastía Song. Aplicación de Southern CASS6.0 combinada con una estación total sin prismas en la medición de secciones de túneles [J]. Revista del Instituto de Arquitectura e Ingeniería de Hebei, 2006, 01:78~79.

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