一种隧道平整度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道平整度检测装置。该装置包括点云采集单元和运算单元，所述点云采集单元包括结构光投射器和结构光相机，所述结构光相机的视场覆盖结构光投射器的光束发散范围，所述结构光相机通过拍照获取结构光图像以获取被测区域的三维空间信息，所述运算单元根据结构光相机获取的三维空间信息获取空间点云，并根据平整度算法计算隧道平整度。本发明专利技术以结构光投射器和结构光相机组成点云采集单元代替三维激光扫描仪获取被测区域的点云数据，相比现有技术中的采用三维激光扫描仪成本更低，且近距离采集点云数据的精度更高。解决了现有技术中的隧道平整度检测装置成本高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道施工，具体涉及一种隧道平整度检测装置。

技术介绍

1、隧道初支平整度是隧道混凝土施工质量检测和验收的重要指标之一，其结果直接影响后期防水卷材的铺设、二期衬砌的铺摊质量以及隧道工程的安全性。

2、传统平整度的测试，主要是采用靠尺、塞尺对平整度进行测试，平整度的测试为最大凹陷处的尺寸，需要找出靠尺下的最大凹陷处，并测量凹陷处的垂直高度。现有采用靠尺、楔形塞尺测试平整度的方法,存在以下问题：

3、1)在测试过程中，为了在2m或3m的靠尺下找出最大凹陷处，需要在不同位置进行测量凹陷处尺寸，采用楔形塞尺反复塞进、取出、读数，过程繁琐，效率低下。

4、2)平整度是用靠尺下最大凹陷处的垂直高度来表征的，楔形塞尺的刻度尺位于斜边面,难以保证测试结果的精度。

5、3)传统靠尺长度较长，只能测量沿着轴线方向的平整度，对于垂直于轴线的剖面方向，因为剖面为圆形，导致无法进行测量平整度。

6、申请公布号cn11368939a，申请公布日为2021.11.23的中国专利技术专利申请公开了一种基于三维点云的隧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧道平整度检测装置，包括点云采集单元和运算单元，其特征在于，所述点云采集单元包括用于向待检测位置投射结构光的结构光投射器和用于拍摄待检测位置结构光图像的结构光相机；所述结构光相机通过拍照获取结构光图像以获取被测区域的三维空间信息，所述运算单元根据结构光相机获取的三维空间信息获取空间点云，并根据平整度算法计算隧道平整度。

2.根据权利要求1所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，所述平整度算法包括对点云数据进行曲面拟合，将拟合到的曲面作为计算平整度的基准面。

3.根据权利要求2所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，采用最小二乘法对点云数据进行椭圆柱曲面拟合。<...

【技术特征摘要】

1.一种隧道平整度检测装置，包括点云采集单元和运算单元，其特征在于，所述点云采集单元包括用于向待检测位置投射结构光的结构光投射器和用于拍摄待检测位置结构光图像的结构光相机；所述结构光相机通过拍照获取结构光图像以获取被测区域的三维空间信息，所述运算单元根据结构光相机获取的三维空间信息获取空间点云，并根据平整度算法计算隧道平整度。

2.根据权利要求1所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，所述平整度算法包括对点云数据进行曲面拟合，将拟合到的曲面作为计算平整度的基准面。

3.根据权利要求2所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，采用最小二乘法对点云数据进行椭圆柱曲面拟合。

4.根据权利要求2或3所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，通过残差矩阵σ表示被测区域的平整度分布：

5.根据权利要求4所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，被测区域的整体平整度为：

6.根据权利要求5所述的隧道平整度检测装置，其特征在于，将被测区域划分为多个网格区域，在每个网格区域内分别计算mtd，所有网格的mtd组合起来可得被测区域的平整度分布。

7.根据权利要求5所述的隧道平整度检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱英，宋耀东，曹宸旭，孙志洪，年俊杰，尤卫星，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：