一种基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法及系统技术方案

技术编号:44748578 阅读:21 留言:0更新日期:2025-03-26 12:36
本发明专利技术属于但不限于隧道工程技术领域,尤其涉及一种基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法及系统,包括:S1:利用激光雷达获取极坐标系下隧道管壁点云数据;S2:对点云数据进行随机噪声滤波并转换至笛卡尔坐标系;S3:将由于管壁上管线、轨道等杂物产生的无用点云数据滤除;S4:将点云数据投影至二维平面,对滤波后的点云数据进行椭圆拟合,拟合出隧道截面椭圆轮廓,根据椭圆曲线方程计算其长短轴进而计算出隧道真圆度。本发明专利技术通过将激光雷达安装在管片拼装机上进行扫描,避免了安装冗余的扫描装置,通过依附管片拼装机的环向转动,最大程度的避免了粉尘环境以及杂物对扫描数据的影响,大大提高了扫描方法的可操作性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于但不限于隧道工程,尤其涉及一种基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法及系统


技术介绍

1、由于自动化程度高、掘进速度快、安全性高,盾构法在现代隧道建设工程中得到了广泛应用。盾构隧道可分为圆形、拱形、矩形和马蹄形断面。其中,圆形结构衬砌因其组装简单、更换方便、抗土压力强等优点,应用最为广泛。在圆形盾构隧道的施工过程中,多个预制的楔形管片被组装成一个环状结构(称为管环),在不同位置相互连接进而形成不同形状的隧道。然而,这种施工方法在给隧道施工带来便利的同时,也面临着一些不容忽视的质量控制问题。从理论上讲,每个管环的横截面都应该是圆形的。但是,由于管片在生产过程中的尺寸偏差、安装过程中的定位不准确等因素,所拼装的管环会呈椭圆形而非圆形。这种变形将严重威胁隧道的使用寿命,因此应及早发现,以便采取适当措施防止其恶化。在隧道工程中,隧道横截面所拟合椭圆的长轴和短轴之间的差值被定义为真圆度(也称为椭圆度),用于量化这种变形。及时、高精度地测量每环管片的真圆度,对于指导下一环管片的装配质量控制和后期维护意义重大。

2、如今主流的隧道真圆度扫描主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤S1中,利用激光雷达获取隧道管壁点云数据是指:

3.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤S2中,所述点云数据随机噪声滤波与坐标空间转换是指:

4.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤S2.1的具体步骤如下:

5.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤S3中,根据隧道断面去除点云数据中的离群点包括以...

【技术特征摘要】

1.一种基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤s1中,利用激光雷达获取隧道管壁点云数据是指:

3.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤s2中,所述点云数据随机噪声滤波与坐标空间转换是指:

4.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤s2.1的具体步骤如下:

5.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤s3中,根据隧道断面去除点云数据中的离群点包括以下步骤:

6.如权利要求1所述的基于二维激光雷达的管片真圆度测量方法,其特征在于,步骤s3.1的具体...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱国力谢哲夏强
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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