激光隧道断面仪技术操作实验教案

第一篇：激光隧道断面仪技术操作实验教案

激光隧道断面仪技术操作实验教案

一、实验目的及要求

1、了解BJSD-3型北京激光隧道断面仪的测量原理

2、学会BJSD-型北京激光隧道断面仪的操作方法

3、通过本实验掌握隧道断面检测的一般方法

二、实验仪器设备

BJSD-3型激光隧道断面仪及附件、记号笔、数据处理软件、笔记本电脑等。

三、实验内容

1、实验原理与方法

本仪器是建立在可见激光测距技术和精密数字测角技术上，采用极坐标测量法与计算机紧密相结合，加上专门设计的图象处理软件，能迅速得到隧道断面测量图像并与标准的设计图进行比对，给出检测报告的仪器。

2、实验步骤及过程 1．仪器的安装

1）.选择好检测地点，即找到标志点位置，使三角架的中心对准下方地面上的标志点，将三脚架支好，调整好高度，使得三角架顶部水平。

2）.将检测主机放在三脚架的顶上，旋紧底部的固定螺钉，将测量电缆连接掌上电脑插座和电池上相应插座上，仪器安装完毕。

2、仪器整平

1）.连好仪器，打开电源及掌上电脑电源，进入隧道软件中的〈手动调整〉，点击〈归零〉，仪器复位后点击〈开激光〉，此时仪器垂直向下射出红光点，调整三角架使红光点对准地面上的标志点，根据仪器上圆水泡的指示分别调整三角架支角的高度，使仪器粗平。

2）.松开水平锁紧钮，将测头的长水泡，转动到三角基座的任意两个旋钮的平行位置上，调整这两个旋钮使长水泡的气泡居中。然后将机头旋转90度调整第三个旋钮，使其气泡居中。再反复一次，精平调整完毕，锁紧水平锁紧钮。3）.在调平过程中，仪器可能会进入待机状态即红光点关闭，此时只要点击〈关激光〉再点击〈开激光〉即可。

3、对中

1）.当仪器归零复位后，垂直向下的激光点于隧道中心线上的标志点重合且仪器也已经精平时，操作者通过操作掌上电脑控制仪器进行各种动作。2）.首先进入<手动测量>界面输入角度值，点击▲使测头沿垂直方向摆出50－70度，通过射在地面上的红光点估计与隧道中线偏差的角度，点击◄ 或►控制测头水平转动，垂直和水平方向多次操作使红光点指在隧道中线上。

4、当前断面测量 1).设置测量参数

点击开始测量菜单，进入测量参数设置，可以设置自动测量的起始角、终止角、测量点数等参数。

1.起始角度:设置断面开始检测角度，单位为度，范围：30°～330° 2.终止角度:设置断面终止检测角度，单位为度，范围：30°～330° 3.点数:设置测量点数，最多200个点，测量间隔不能低于1度，建议每点间隔不小于2° 2).手动测量

控制测头转动90度（注意后处理软件的图形是逆时针旋转的，所以实际测量时应统一起始角度的方向，例如：从进洞方向往里看，仪器是逆时针方向测量。）退出〈手动调整〉进入〈断面测量〉点击〈新测〉，然后输入起始角度、终止角度、测量点数、文件名称、及Z01的设置（Z01意为被测的标志点到设计标准图中原点的偏差值），输入完毕后，点击〈测量〉仪器自动按输入的参数开始测量，直到显示“测量完毕”。点击〈退出〉返回上一级界面。可点中刚测量的断面文件，再点击〈查看〉验证。

3).测完当前断面后，保持仪器不动，返回隧道检测软件主界面，进入〈手动调整〉控制测头水平方向转动90度，回到开始对中线时的位置。返回主界面进入〈测量前方断面〉，选中刚测量完的当前断面文件，点击〈新测〉 进入界面，输入前方待测断面到当前断面的距离值，文件名，次数。（一般设置为2。其意为测量前方断面时每个点测量搜索的次数，Z01同当前断面。）输入各参数后，点击〈测量〉仪器按照刚才当前断面所设定的起始角，终止角及测量点数自动完成前方断面的测量工作。

四、实验数据分析处理

1、设计标准断面

1）.点击“文件”菜单下“新建”，新建一个空白断面文件，或者打开一个以前保存的检测隧道的标准设计断面文件。

2）.如果当前的标准断面不是检测隧道的标准断面，需要点击“编辑”菜单下“编辑标准断面”，更改当前标准断面。这里规定的计算机制图方法，具体如下：

3).以轨面或设计零面的中心作为坐标系的原点。正规的隧道设计图一般由多段圆弧组成，每一段“弧”由下面的数据规定形状： 圆心的位置（米）左负，右正, 半径长度（米）起始角度（度）终止角度（度）

直线段只需规定端点位置，软件会自动连接端点形成直线。只输入坐标数据，半径、起始角及终止角均写作“0”即认为是端点。举例如下所示：

双击“tunwork”图标后,立刻出现有一个标准断面：选择“编辑”下的菜单“编辑标准断面”后，出现对话框：用鼠标选择某段弧，再点击各键即可实现删除，编辑或插入功能。编辑好后，只需点击确定，完成标准断面编辑。基准高度将整体上下平移标准断面，一般用在公路隧道或引水洞的坡度较大，需要在标准断面图形上加入高度数据时。

为了方便用户理解，再举一个例子，以零点为圆心，做一个半圆形的断面曲线，其编辑标准曲线的内容如左下所示。其曲线如上面所示：如果需要在断面的右下方增加一个方形水沟的话，需要在编辑栏中增加三项内容：如右下所示，左下图为新的带水沟的断面曲线。用此方法用户自己编辑标准曲线。

4）传输数据

将PDA连接到USB接口，直接将测量的数据文件拷贝到计算机即可。5）保存文件

直接点击“文件”菜单下的“保存”或者“另存为”，保存测量断面文件。点击“文件”菜单的“导出”保存为其他格式文件。

第一个是“文本文件”，将当前测量断面数据保存为“TXT”文本文件，用户可在其它支持文本文件的数据分析软件中调用数据。

第二个是“CAD文件”，点击该项功能，将测量数据保存为“AUTOCAD”的“DXF”文件，习惯使用“AUTOCAD”软件的用户也可使用测量数据。第三个子项为“当前断面”，将当前断面单独保存文件。如需单独保存每一条测量断面，使用本功能保存当前断面，然后再按“TAB”键切换当前断面，再重新使用本功能，反复实行就可以将全部断面保存成一系列文件。第四个子项是“excel”，将当前断面测量数据制作成一个Excel报表，用于打印、汇报等。

第五个子项是“Word”，输出当前断面统计信息为Word文档，其中包括当前断面图形，同时附有该测量断面的统计信息。最后一个批量WORD，可以将全部断面排版输出到一个WORD文件中，用于打印汇总报告 6）打开文件

点击“文件”下“打开”，打开本软件存入的标准断面或测量断面文件，即所有后缀为“*.tw” 的文件。如果不需要测量文件中的全部测量断面，点击“文件”菜单下“导入”中的子项“测量断面”，从断面文件中导入所选择的断面。点击它，出现一个文件对话框，选择好要打开的测量文件，确定后，将出现如上图所示的对话框：

该文件中全部测量断面和它们的信息显示在对话框的列表中。如果直接双击某一条断面，将自动导入该断面。用鼠标选择多条断面后再按确定，则同时导入多条断面。对话框左下角有导入标准断面的选择框，选择它，将同时导入该测量文件的标准断面图形，将当前标准断面图形更改为导入的标准断面图形。

如果需要导入以前测量的断面作为标准断面，对同一里程的施工前后进行比较，可以点击“文件”菜单下“导入”中的子项“标准断面”，然后从断面文件中导入选择的断面为标准断面。7）编辑断面信息

点击“通讯”菜单下“工程信息”，可以编辑测量人、测量单位等基本信息，每个工程只需编辑一次，在接收数据时就自动添加到断面信息中，方便操作人员的使用，减少操作人员修改测量断面信息的工作量。

点击“编辑”菜单下的“编辑当前断面”，出现左边的对话框: 填上断面 的名称和填上相应检测高度数据或相应的单位、检测人等信息。上述填入的信息会出现在“打印报告”上面。

测量点坐标的“X”即为“水平偏差数据”左负，右正。“Z”为“仪器垂直坐标”，则是仪器相对断面零平面的架设高度，上正，下负。单位为“米”。在现场记录仪器的仪器高，水平偏差数据，回来在此修正测量坐标。在现场检测时，注意偏差的方向，切莫出错。这里特别说明：如果仪器的垂直坐标“Z”是相对于断面零平面的，应填入“仪器高+实际标高-设计标高”，仪器架设参考点的标高应使用经纬仪或全站仪测出。

如右图示例，仪器自己测量的仪器高为0.99米，实际标高-设计标高为-0.4米，即仪器架设参考点相对于断面零平面的偏差数值为-0.4米；那么该断面的垂直Z坐标应改为Z=0.99-0.4=0.59米。另外，现场有时隧道的中线被档住，不便安装三角架，出现测量点与中心位置的偏差，该水平偏差数值需要在“编辑当前断面”的水平坐标“X”内填入，有“+”和“-”之分别，请注意。“编辑”菜单中“自动修正高程”通过EXCEL表格自动修正测量断面的仪器高。该表格要求第一列为断面名称，必须与文件中测量断面的名称一致，端面名称没有顺序要求；第二列输入该测量断面的实际高程；第三列输入该测量断面的设计高程。

五、实验注意事项

1)在使用过程中，为延长电池寿命，用户应尽量使用到电池电量不足才进行充电。当电池指示灯变成橙色时说明电池电量不足，用户需要及时充电，当指示灯变成红色时，此时电池已经无法保证仪器的正常工作，必须立即进行充电。

(2)使用配套的专用充电器对电池进行充电。

(3)给电池充电的时间一般不超过10小时，充电时充电器指示灯为红、绿色闪烁，充满后充电器的指示灯变为红色，并自动停止充电。(4)充电时的温度为“10℃～30℃”最佳，温度过高或者过低都会影响电池寿命。

(5)电源电压为220v±10%,如果工地电压波动较大，最好加交流稳压器。(6)在进行仪器操作时，有些用户习惯使用红色油漆在地上标出标志点，当油漆未干或标志点上有泥水时，很容易测量不到，此时无法确立基准点，影响仪器的正常使用。在这种情况下，建议在零点标志位置覆盖一张白纸，可以消除这一问题，此时仪器就可以正常工作了。

(7)在使用“定点测量”方式工作时，对“起始角度”和“终止角度”两 个参数的设置应该设法避开隧道两侧有水的地方，以便获得较好的检测效果。（注意：激光照射在有水的地方会产生镜面反射现象，从而无法测量或者测量数据不准确，会影响仪器的正常工作）。

第二篇：大断面隧道穿越水塘施工技术

大断面隧道穿越水塘施工技术

1.工程概况

武广客运专线新广州站金沙洲隧道，进口位于佛山市南海区里水镇洲村，出口位于黄岐镇沙溪村，南侧紧临广州西环高速公路的沙贝站及浔峰洲站。在隧道沿线地面，有高速公路及二、三级公路通过，交通便利。

金沙洲隧道位于剥蚀残丘与冲积平原地貌单元及剥蚀残丘陵地貌单元；地表主要为农田、鱼塘、果园及苗圃，小河渠、小涌较发育，部分地段分布农村低层房屋，山顶最大标高67.626m，相对高程67.626~1.303m。渠涌水位因季节而变化，区内河道因地表平坦，高差小，标高1.02~3.03，故水流平缓。

场区处于南亚热带海洋性季风气候区。2.穿越水塘区段的地表概况

DK2193+470横断面图DK2193+380DK2193+400DK2193+420DK2193+460DK2193+360DK2193+340DK2193+440隧道轮廓线猪圈DK2193+480DK2193+340~+510段共穿越水塘两个，DK2193+337~+398鱼塘经过征地，已排尽塘水，隧道穿越时候已干枯一个月余； DK2193+400~+448鱼塘征地滞后，造成鱼塘基本未排水，其中DK2193+440附近埋深仅3.56m，其中淤泥层厚度1m。猪圈位置如图所示，埋深10m，基础为回填土。DK2193+500以后，鱼塘鱼塘左 边 线隧道中线右 边 线-4.39DK2193+365横断面图金沙洲隧道DK2193+340~+500段线路平面图

DK2193+500-2.29 隧道穿越一座小山。3.施工方案及方法 3.1施工工序安排

DK2193+337~+398鱼塘在按照设计文件施工，安全通过。根据局指挥部的统一安排，要求我们安全快速通过DK2193+400~+448鱼塘。考虑到隧道仰拱滞后，施工危险系数加大，因此施工工序安排如下：

3.1.1 为了保证施工的顺利进行，在穿DK2193+400~+448鱼塘前，暂时停止上台阶掘进，封闭掌子面，缩短上台阶与仰拱、衬砌的距离，以增加安全通过鱼塘的安全系数；同时保证在上台阶掘进过程中，仰拱及衬砌施工紧跟，严格按照设计及规范施工。

3.1.2 加快每道施工工序的施工进度，缩短工序交接班时间。成立工作组，对工序循环时间进行跟踪，并分析工序滞后原因，确保安全快速通过鱼塘。

3.1.3 开挖支护安全通过后，仰拱施工、衬砌施工必须在15天内施工完毕。3.2 主要工序施工方法

3.2.1 超前预报

金沙洲隧道施工采取地质法（掌子面地质描述法）、物探法（TSP、红外线法）及钻探法（超前深孔钻探、炮眼孔加深钻探）等综合方法进行超前地质预测预报工作。通过地质法缝隙前方地质构造，通过物探法预报前方不良地质，通过对预测预报方法相互印证，不断总结提高预测预报的水平和标准性。隧道穿越鱼塘后，证明预报准确性较高：隧道左侧以灰岩、强风化为主，右侧及拱顶以砂岩、全风化为主，局部有渗水，渗水为黑色，带有猪圈排水异味。

3.2.2 超前支护

设计为45根长10mφ89超前管棚（搭接3m）及47根长4.5mφ42超前小导管，环向间距皆为40cm。经现场以往经验确认，按设计施工管棚角度过大，实际效果较差。更改为在覆盖层较厚处扩50cm的管棚工作室，施工30~35m长超前管棚，搭接5m。并且加密超前小导管间距及搭接，小导管间距调整至35cm，并调整至进尺1.5m施工循环3.5小导管，搭接2m。效果同双排小导管。

3.2.3开挖及支护

经过前期监控量测数据分析讨论，将开挖预留量由设计8cm调整至28cm，并加大监控量测点布置。每循环开挖进尺0.5m~0.75m，开挖完成后立即进行初喷4cm混凝土并封闭掌子面后进行支护。

支护参数严格按照设计施工，上台阶φ42锁脚锚管由设计每侧1排（2根）增加至2排（4根），保证钢架的固定，并严格注浆饱满。

3.2.3 仰拱及拱墙衬砌施工

仰拱及拱墙衬砌及时跟进，与掌子面距离分别小于40、90m。3.2.4 监控量测

监控量测是金沙洲隧道穿越鱼塘施工安全的一项重要措施，施工过程中我们加强了洞内外观察，进行掌子面地质描述，对围岩变形及支护结果应力、应变检测，及时地反馈检测信息，检测信息化施工，确保工程安全。4.结语

每一项基础工程在施工过程中都会遇到各种技术难题。在大断面隧道施工中，穿越水塘问题也是不容忽视的。隧道是动态施工的，施工处理中有很大程度的变更设计的内容，一味参照设计的施工方法或施工组织设计，往往也会使施工存在很大的难度。综上所述，通过采取优化施工组织、科学攻关、加大投入等特殊措施，克服了施工地质情况复杂、埋深浅、水塘未及时排水等困难，安全快速完成了DK2193+400~+448鱼塘的穿越，取得了良好的经济效益，为公司在浅埋施工积累了宝贵的施工经验。

第三篇：超声激光消融仪技术规格表

超声激光消融仪技术规格表

1、常规功能参数：

1.1 激光发生器要求采用固态激励源

1.2 ★具备4个独立的光输出口，并可独立激活（提供图片证明）1.3 要求具备光纤认证微芯片，可即时检查光纤

1.4 ★系统需要具备彩色触控屏，调节预设及激光能量输出等（提供图片证明）1.5 系统具备操作面板调节臂，方便控制面板进行前后调节（提供图片证明）1.6 ★系统需具备光纤测试系统

1.7 ★预设存档≥10个，可快速调用 1.8 具备能量输出脚踏控制开关 1.9 系统具有交互式输入口

1.10 具备热敏打印系统，方便打印治疗报告 1.11 具备一次性光纤连接套件

1.12 ★激光引导系统，包含了探头匹配引导槽及软件引导系统，用于最好的匹配治疗不同类型的病灶，主要用于甲状腺、肝脏等领域。该软件引导系统，在超声主机显示器上显示多根进针引导线，可根据不同病灶的大小和形状，预设定最佳的进针（光纤）路径和位置。（提供图片证明）

2、★发射激光输出参数：（提供原厂彩页证明）

2.1 要求发射激光波长为1064nm 2.2 多模式输出模式

2.3 输出激光光束宽度≤0.3mm 2.4 激光光束发散度≤240 mrad 2.5 单根光纤最大输出功率7W 2.6 激光能量输出稳定度≤±20% 2.7 输出激光标称眼危害距离（NOHD）：4m

3、定位激光参数：（提供原厂彩页证明）

3.1 要求激光波长为635nm 3.2 输出能量≤3mW 3.3 采用多模式输出模式

3.4 ★光束宽度≤0.3mm 3.5 光束发散度≤240 mrad

4、光纤参数：

4.1 要求光纤接口采用SMA905接口 4.2 光纤长度≥1.5m 4.3 光纤内径为300μm 4.4 套管针内径≤0.8mm 4.5 套管针长度分为11CM和20CM两种规格

4.6 ★具有让操作者更轻易识别光纤的彩色和型号认证连接器。（提供图片证明）

第四篇：三维激光扫描技术应用实验教学大纲

三维激光扫描仪应用课程

实验教学大纲

王林刚

宝鸡文理学院

地理与环境学院

测绘工程实验室 2014年2月

一、基本信息

实验名称：三维激光扫描仪应用及数据建模实验课程 适用专业：测绘工程 实验学时：16学时

相关理论课程名称：三维激光扫描仪应用 开设系部：地理与环境学院

二、目的与任务

目的：通过实验使学生掌握三维激光扫描仪的操作方法和数据建模软件的使用方法。任务：每个学生完成仪器操作及一站扫描数据的采集，完成至少两站数据的配准，完成至少三个目标的模型重构，完成一个模型的纹理加载。

三、项目、要求与安排方式

1、实验项目

实验一：三维激光扫描仪认识与操作 实验二：点云模型的建立 实验三：三维模型重构 实验四：三维仿真模型构建

2、要求与安排方式

单班实验，扫描实验按班级人数进行分组，共分为4组，每次实验一个组，扫描实验需要在野外场地进行，后三个实验每人一台计算机，单班一次进行实验。

四、综合成绩评定的方法

每次实验按100分制评定成绩，记入实验成绩。

实验一

一、基本信息

实验名称：三维激光扫描仪认识与操作 实验学时：4学时 实验类型：操作性实验

二、目的与任务

掌握三维激光扫描仪的操作方法和步骤，每个学生完成仪器操作及一站扫描数据的采集。

三、内容、要求与安排方式

内容：三维激光扫描仪操作与数据采集。要求：掌握操作方法与步骤。

安排方式：一台扫描仪一个组，每组10个人，按人进行操作实验。

四、场地与设备

1、实践场地 校园内室外。

2、所用设备 三维激光扫描仪。

五、考核与成绩评定

1、考核内容

操作过程、实验报告、扫描数据

2、评定方法

三部分内容各占三分之一。

实验二

一、基本信息

实验名称：点云模型的建立 实验学时：4学时 实验类型：操作性实验

二、目的与任务

掌握多幅距离影像的配准方法，每个学生完成至少两站数据的配准。

三、内容、要求与安排方式

内容：多幅距离影像配准建立点云模型。要求：要求配准精度达到1.5倍仪器标称精度。安排方式：每人一台计算机，教师事先安装好相关软件。

四、场地与设备

1、实践场地 地理信息系统实验室

2、所用设备

计算机、相关配准软件、A4幅面打印机。

3、消耗性器材 每人3张A4打印纸。

五、考核与成绩评定

1、考核内容

操作过程、实验报告、配准结果

2、评定方法

三部分内容各占三分之一。

实验三

一、基本信息

实验名称：三维模型重构 实验学时：4学时 实验类型：操作性实验

二、目的与任务

掌握三维建模的方法，每人至少构建一个目标的实体模型

三、内容、要求与安排方式

内容：利用点云模型构建目标的实体模型。要求：模型的拟合精度要达到1.5倍仪器标称精度。安排方式：每人一台计算机，教师事先安装好相关软件。

四、场地与设备

1、实践场地 地理信息系统实验室

2、所用设备

计算机、相关建模软件、A4幅面打印机。

3、消耗性器材 每人3张A4打印纸。

五、考核与成绩评定

1、考核内容

操作过程、实验报告、建模结果

2、评定方法

三部分内容各占三分之一。

实验四

一、基本信息

实验名称：三维仿真模型构建 实验学时：4学时 实验类型：操作性实验

二、目的与任务

掌握三维仿真模型的构建方法，每人至少构建一个仿真模型。

三、内容、要求与安排方式

内容：利用点云模型构建三角网模型，再利用三角网模型对照片进行定向，然后将照片纹理加载于三角网模型上构成仿真模型。

要求：定向精度达到三角网分辨率对应的精度。安排方式：每人一台计算机，教师事先安装好相关软件。

四、场地与设备

1、实践场地 地理信息系统实验室

2、所用设备

计算机、相关建模软件、A4幅面打印机。

3、消耗性器材 每人3张A4打印纸。

五、考核与成绩评定

1、考核内容：

操作过程、实验报告、仿真模型结果

2、评定方法：

三部分内容各占三分之一。

第五篇：大断面复杂地质条件隧道施工与信息化技术的应用

大断面复杂地质条件隧道施工与信息化技术的应用

【作者】

【导师】

【学位授予单位】

【学科专业名称】

【论文级别】

【出版时间】

【关键词】

【中文摘要】 于跟社 李亚东 邹振华 西南交通大学建筑与土木工程 硕士 2005-3-1 交通运输论文,工学论文 本文针对大断面铁路隧道在浅埋偏压及软弱膨胀性围岩条件下的施工特点，系统地归纳和总结了对应的各种施工措施和方法，详细介绍了双线双层集装箱限界黑松驿隧道的洞口浅埋偏压段和软弱膨胀性围岩的施工方案及对策、监控量

测、信息化设计与施工技术的应用及结果等。本文最后总结了大断面复杂地

质条件隧道施工与信息化技术的应用效果。