[发明专利]非量测相机无固定控制点的近景摄影监控量测技术方法

说明书

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，具体涉及一种非量测相机无固定控制点的近景摄影隧道工程施工监控量测技术方法。

背景技术

在隧道工程施工过程中，为确保工程施工的安全，支护结构的可靠，验证结构设计的合理性及推广信息化施工技术，需要对整个施工过程进行全过程动态监控量测，以指导施工，优化设计，并为后续的类似工程施工积累经验。隧道工程施工监控量测的项目中，收敛位移监测、沉降监测是隧道工程的必测项目。常规的监测方法是使用工程测量的仪器设备及技术方法。虽说这些方法都是行之有效的，但在有些情况下，操作起来则比较困难，且劳动强度很高，有时甚至面临非常危险的情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明依据在隧道施工监控量测中布设控制点难度大，不易保护等特性及施工环境的工序多，易相互干扰的复杂性，提出了一种非量测相机无固定控制点的近景摄影隧道施工监控量测技术方法，实现隧道工程施工监控量测技术，可大大降低外劳动强度，将大量的工作转化到内业来完成，减少与施工的相互干扰。该方法改变了传统的监测方法的监测点的分布，监测点的密度根据需要可任意增加，不仅可以监测均匀沉降变形，同时可以监测非均匀沉降变形，使监控量测结果更客观、更科学、更可靠度，且获取的信息量大，可永久保存，可重复测量。

(二)技术方案

非量测相机无固定控制点的近景摄影监控量测技术方法，该具体方法如下：

(1)物方控制点、监测点分布：物方控制点、监测点分布如图1所示，1、2、3、4、5、6、7为监测点，监测点的密度根据需要可任意增加；其中6、7点悬挂有专用控制标杆；标志杆上分布有相应的标志点，作为摄影测量的物方控制点；

(2)摄影及摄影方式：摄影可采用手持非量测数码相机摄影，或采用三脚架支撑非量测数码相机摄影；摄影方式采用近似正直摄影方式；获取数字影像信息，记录隧道工程施工监控量测的初始状态及工程施工不同周期的状态；

(3)采集像点坐标；在计算机屏幕上量测标志杆上的标志点像方坐标、及隧道监测横断面上的监测点的像方坐标；

(4)摄影测量数据处理：采用摄影测量数据处理方法，解算摄影参数，同时计算监测点初始状态的物方坐标；根据不同周期的影像，计算隧道工程施工不同周期监测点的物方坐标；并与监测点初始状态进行比较，求出隧道横断面收敛、拱顶沉降变形值。

进一步的，步骤(2)所述的采用非量测数码相机获取影像信息，将大量的工作转化到内业来完成，降低外劳动强度，能记录施工工况的全过程。

进一步的，步骤(3)所述的用近景摄影测量技术完成数据处理，数据处理精确度高，可以高效率地测量岩体变形、开挖轮廓、超欠挖及衬砌厚度，还可拓展实现施工过程的三维再现。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明提出了一种新的隧道工程施工监控量测的新方法，可以大大缩短隧道施工监控量测的时间，提高了监控量测工作效率。设备简单，易维护。减少了与施工的相互干扰。单个隧道断面的测量，几分钟内即可完成。且操作简便，单人即可操作。只要能使用数码照相机和计算机，即可使用本技术方法。

附图说明

图1是本发明的物方控制点、监测点分布示意图。

图2是本发明的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，非量测相机无固定控制点的近景摄影隧道施工监控量测技术方法，该具体方法如下：

(1)物方控制点、监测点分布：物方控制点、监测点分布如图1所示，1、2、3、4、5、6、7为监测点，监测点的密度根据需要还可随意增加；其中6、7点悬挂有专用控制标杆；标志杆分布有相应的标志点，作为摄影测量的物方控制点；

(2)摄影及摄影方式：摄影可采用手持非量测数码相机摄影，或采用三脚架支撑非量测数码相机摄影；摄影方式采用近似正直摄影方式；获取数字影像信息，记录隧道工程施工监控量测的初始状态及工程施工不同周期的状态；

(3)采集像点坐标；在计算机屏幕上量测标志杆上的标志点像方坐标、及隧道监测横断面上的监测点的像方坐标；

(4)摄影测量数据处理：采用摄影测量数据处理方法，解算摄影参数，同时计算监测点初始状态的物方坐标；根据不同周期的影像，计算隧道工程施工不同周期监测点的物方坐标；并与监测点初始状态进行比较，求出隧道监测横断面收敛、拱顶沉降变形值。

进一步的，步骤(2)所述的采用非量测数码相机获取影像信息，将大量的工作转化到内业来完成，降低外劳动强度，能记录施工工况的全过程。