简易型激光断面仪的研制和使用[
[摘 要] 运用激光进行隧道断面测量,具有精度高、效率高、操作简便的优点,介绍了该公司研制的简易型激光断面仪、各系统的组成、性能及适用范围。
[关键词] 激光断面仪 原理 构成 应用
隧道断面测量是隧道施工的重要工序之一,是施工质量控制的重要一环。传统的手拉皮尺人工测量方式存在精度差、劳动强度高等缺点,而引进的先进激光断面测量仪虽然测量水平高,但由于价格高昂难以推广。我公司根据施工需要研制出造价低廉、操作简便的简易型激光断面仪,并于2002年6月19日获得国家专利(专利号:ZL***********.3)。
1 激光断面测量的原理及特点
传统的人工断面测量的方式是在已定的隧道中心线和水平高程的某个基点上,用手拉皮尺的方式确定基点与断面的若干点的距离,再通过连线与计算绘出断面图。激光断面测量仪所依据的原理和测绘方式和原来基本一致 ,只是确定基点与断面若干点距离的方式改用激光测距来完成,计算和绘图可通过计算机软件来完成。激光断面测量仪具有精度高、效率高、劳动强度低的特点,是运用现代科技成果改造传统工艺的实例。
精度高,即相对原人工拉尺测距精度大为提高。人工拉尺,因为拉尺过程自然形成误差,另外选点不准确或选点不足也会导致测绘误差加大。激光测距能有效克服人工测量的不足,测距精度可缩减至误差在3mm以内。由于能环360°自由选点,根据需要可任意增加测绘点,测点越多、误差越小,因而能大大提高测绘精确度。
效率高,即在单位时间内运用激光测绘断面速度大为提高,并减轻操作人员的劳动强度。人工测量方式由于有些洞室较大,往往需要借助梯子、竹竿等工具来测点,花费时间较长。如果在同一水准基点上环向测10个点,人工方式约需2h~3h,而激光测点仅需2min~3min,这在争分夺秒的隧道施工工序中,对减少相互干扰具有重要的意义。
更为重要的是,原人工方式测绘出的断面数据(成果),由于精度不高往往不被重视和采用,仅仅作为参考和竣工文件编制所必备的一项资料。而激光断面测量成果,由于其精度高,可直接反映开挖质量,在已开挖成型部位可准确测算出超欠挖量,测算出应浇注砼的数量,对现场施工决策乃至承发包能起到指导作用。
我们相信,激光断面仪的广泛使用即意味着隧道断面测量水平的质的飞跃,有助于施工工艺水平的提高,进而促进施工管理水平的提高。反过来则可能促成激光断面测量的广泛使用,以至于强制性使用,这就有利于研制生产激光断面仪的厂商取得好的社会效益和经济效益。