[发明专利]一种取样石笋修复方法

说明书

本发明公开了一种取样石笋修复方法，该方法包括步骤（1）采样前整体环境信息采集；（2）基部环境信息采集；（3）断口覆盖保护；（4）将采样的石笋带回室内建模；（5）对建立的模型进行3D打印获得石笋副本；（6）将石笋副本安装到采样处位置进行还原修复。本发明能够很好的实现采样石笋的还原，而且操作简单，还原修复效果好，修复成本低。

技术领域

本发明属于石笋修复技术领域，涉及一种取样石笋修复方法。

背景技术

喀斯特洞穴石笋的损坏包括自然损毁或人为破坏。自然损毁一般为地震或顶部坍塌等引发断裂，国外有拼接断笋，再通过钢筋固定、水泥粘合断口进行修复的案例；人为破坏则包括故意敲毁或科研采样移除，人为故意敲毁同样可通过钢筋固定、水泥粘合断口进行修复，但科研采样的石笋则因用于实验（常用于气候变化研究），天然样本不可能归为原位，因此需要仿制天然石笋进行复原。西班牙学者有通过室内造型铸造技术来创建石笋的复制品，并将复制品放回原位的办法以减少采样对洞穴景观影响的成功经验。

随着三维激光扫描和空三运算建模技术的进一步突破，喀斯特洞穴石笋三维建模及打印的方法也应适用于取样石笋的修复。综合考虑使用成本及操作难度，三维激光扫描仪成本太高且操作难度大，不适宜大众。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种取样石笋修复方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种取样石笋修复方法，该方法包括以下步骤：

（1）采样前整体环境信息采集：天然石笋样本采集前，在待采样石笋一周竖直方向中部均匀布置光源，光源覆盖整个待采样石笋和待采样石笋基部，再用手机或相机对待采样石笋及基部进行全景拍照，拍照时，两张照片周向和纵向的重合度大于20%；

（2）基部环境信息采集：将待采样石笋移除后，再对移除石笋后的基部断口拍照以及移除后石笋断口拍照；

（3）断口保护：石笋采集后，设置锥形罩盖住基部断口处，锥形罩底部直径大于断口最大直径30-50cm，并在锥形罩底部的地面处设置环形集流槽，环形集流槽通过分流槽引流到地面最低处；

（4）室内建模：对采集的石笋带回光线好的室内，采用透明线从底端穿入顶端穿出将其悬挂，石笋下端离地面160-190cm，用手机或相机对石笋进行全景拍照，分别从石笋顶部、中部、底部环绕拍照，相邻两张照片之间重合度不低于60%，将照片导入ContextCapture三维实景建模软件中进行建模处理，获得石笋三维实景模型；

（5）模型打印：将石笋三维实景模型导入3D打印方法的打印系统中，采用3D打印方法对建立的石笋三维实景模型进行3D打印，采用的打印材料为彩色石膏，获得石笋副本；

（6）石笋副本还原：将锥形罩移开，对采集石笋后的石笋基部进行清洗和干燥，比对步骤（1）和步骤（2）中的采集的图片中的石笋环境接口，将复制的石笋副本放置到原始石笋相匹配的位置，使用高硬度的环氧树脂涂层膏粘合石笋副本与原石笋基部，并对石笋副本及时罩上薄膜，硬化后即可取开薄膜。

优选的，上述步骤中石笋副本中设置有镶嵌钢杆一，镶嵌钢杆一内端伸入到石笋副本内并设置有向下的倒刺一，套接有镶嵌钢杆二并采用螺钉紧固或焊接方式固定连接，镶嵌钢杆二上设置有向上的倒刺二，镶嵌钢杆二插入到石笋基部的安装孔内并采用水泥砂浆填充安装孔，石笋副本在3D打印过程中采用，镶嵌钢杆一固定连接在底座上。

优选的，上述石笋基部设置有倾斜的注浆孔，注浆孔内端与安装孔连通。

优选的，上述步骤（1）中光源固定连接在安装架上，安装架包括六根立柱和紧固环，六根立柱可拆卸地周向均匀连接在紧固环上，六根立柱上安装有可拆卸连接的光源安装座。

优选的，上述紧固环采用两个，上下布置。