[发明专利]利用全站仪和三维激光扫描仪辅助的龙骨安装的方法

说明书

本发明公开了一种利用全站仪和三维激光扫描仪辅助的龙骨安装的方法，包括以下步骤：（a）利用全站仪进行测量放线，确定龙骨安装位置；（b）检查混凝土内型面，对安装区域混凝土面进行预处理；（c）利用全站仪将单体龙骨初步定位，将单体龙骨点焊固定在环形基础预埋件上；（d）每层龙骨安装完毕后，利用三维激光扫描仪对该层龙骨群内型面进行扫描，通过后处理软件获取每个单体龙骨的安装误差；（e）根据具体的偏差部位和误差值，利用全站仪对单体龙骨进行二次调整；（f）待全部龙骨安装完毕后，利用三维激光扫描仪获取整个龙骨群的内型面误差。本发明可实现“点+面”双高精度测量，对龙骨群进行全面而精确的整体型面高精度测量。

技术领域

本发明涉及利用全站仪和三维激光扫描仪辅助的龙骨安装的方法，属于竖井和隧道工程中复杂预埋件群的安装领域。

背景技术

消音板龙骨群的安装施工，精度要求高、单体重量且柔度较大、安装过程及安装后整体精度检测难度大，是竖井工程建设的重点和难点工作。传统方法通常是在安装过程中使用全站仪进行测量控制，到位后一次焊接完成，安装精度难以达到设计要求。同时，在安装完毕后，无法对数量极大的龙骨群进行全面而精确的整体型面精度测量，制约着消音板的加工和安装，增加了大量材料、时间和人工成本。

三维激光扫描技术不断发展，已被逐渐应用在地形测绘、基坑检测、工业测量等领域。三维激光扫描能快速获取目标物体表面大量采样点的空间位置坐标，得到一个描述三维实体的点集合，即点云。对获取的点云数据进行处理，可得到物体的完整空间几何尺寸和特征参数，并可将点云模型与标准模型进行对比，以可视化的偏差色谱云图显示对比结果。因此，三维激光扫描技术为解决消音板龙骨群的高精度安装问题提供了新的思路。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用全站仪和三维激光扫描仪辅助的龙骨安装的方法，可实现“点+面”双高精度测量，对龙骨群进行全面而精确的整体型面高精度测量。而且通过“初步定位点焊、后期调整满焊”的两步焊接安装方法，避免了一次满焊完成后难以调整的问题。该方法测量精度高，节省了大量的人工成本和时间成本，并可为后期消音板安装提供基础数据支持。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的利用全站仪和三维激光扫描仪辅助的龙骨安装的方法，包括如下步骤：

(a)将全站仪放置在竖井中的钢结构施工平台上，找到底部竖井圆心，通过激光铅垂仪，将底部圆心投射至接收靶，将全站仪定位。根据施工图纸，利用全站仪确定每个单体龙骨在竖井内壁上的位置，将单体龙骨11中轴线投放在竖井混凝土内壁上；单层放线完毕后，利用行吊向下移动钢结构平台，重复上述步骤，完成下一层的放线工作，直至整个竖井放线完毕；

(b)放线完毕后，通过全站仪进行水平测量，检查龙骨安装区域混凝土型面是否存在误差，对安装区域混凝土面进行预处理，剔除突出的混凝土；

(c)利用全站仪将单体龙骨初步定位，将单体龙骨点焊固定在环形基础预埋件上；

(d)每层龙骨安装完毕后，利用三维激光扫描仪对该层龙骨群内型面进行扫描，通过后处理软件获取每个单体龙骨的安装误差；

(e)根据具体的误差值和偏差部位，利用全站仪对单体龙骨进行二次调整；

(f)待全部龙骨安装完毕后，利用三维激光扫描仪获取整个龙骨群的内型面误差，为消音板安装提供数据支持。

作为优选，所述步骤(c)包括测量时将龙骨上端两点和下端两点作为控制点，通过4个控制点，使单体龙骨(11)铅直，且不沿自身中轴线产生转角。

作为优选，所述步骤(f)包括将三维激光扫描仪置于消音板龙骨群内部，使三维激光扫描仪的激光发射器发射的激光沿消音板龙骨群轴线方向扫描龙骨群内型面，获取龙骨群内型面的点云数据，通过三维激光扫描仪接收器接收。

作为优选，所述三维激光扫描仪为相位式三维激光扫描仪。