[发明专利]基于三维重建技术的隧道超前预报方法

摘要

本发明所设计的基于三维重建技术的隧道超前预报方法，包括步骤1分3次采集盾构机开挖前、前进5米、继续前进5对应的面采集掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息；步骤2计算三维的掌子面岩体节理信息、三维的掌子面岩体颜色信息及三维的掌子面岩体空间坐标信息；步骤3进行掌子面表面重建得到掌子面表面重建三维模型；步骤4得到一个前方未开挖岩体预测地质模型。本发明这种不仅可以及时合理地安排隧道施工进度、修正既定方案，还可以有效避免险情的发生。

主权项

1.一种基于三维重建技术的隧道超前预报方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：盾构机开挖前在盾构机后方的隧道地面上固定深度相机，盾构机开挖前用深度相机第一次在隧道内部采集掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息，盾构机掘进预设距离后第二次采集掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息，盾构机继续掘进预设距离后第三次采集掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息；步骤2：收集步骤1中三次采集到的掌子面岩体节理信息、掌子面岩体颜色信息及掌子面岩体空间坐标信息，结合深度相机三次采集时拍摄的二维图像，得到三维的掌子面岩体节理信息、三维的掌子面岩体颜色信息及三维的掌子面岩体空间坐标信息；步骤3：利用步骤3中得到的三维的掌子面岩体节理信息、三维的掌子面岩体颜色信息及三维的掌子面岩体空间坐标信息通过Marching Cubes算法进行掌子面表面重建得到掌子面表面重建三维模型；步骤4：利用掌子面表面重建三维模型预测岩层产状信息得到未开挖部分的地质结构，并将预测结果绘制成三维预测模型，对三维预测模型中的岩层产状信息进行正演得到一个前方未开挖岩体预测地质模型。