Papel de medición de ingeniería

Documento de estudio de ingeniería

El estudio de ingeniería generalmente se refiere al término general para diversas teorías, métodos y tecnologías de medición utilizados en las etapas de estudio, diseño, construcción y gestión de la construcción de ingeniería. A continuación he recopilado artículos sobre topografía de ingeniería, con la esperanza de ser útiles para todos.

El levantamiento y mapeo de secciones transversales es un vínculo muy importante en la ingeniería de túneles. Sin embargo, el método tradicional de operación de levantamiento y mapeo de secciones transversales tiene procedimientos de medición en exteriores complicados y baja precisión de posicionamiento. y problemas internos La carga de trabajo del procesamiento de datos es enorme y la eficiencia es muy baja. El principal problema es que los métodos tradicionales de topografía y cartografía y la recopilación y análisis de datos tienen grandes limitaciones. Por lo tanto, para mejorar la eficiencia del trabajo y la precisión final de este trabajo, el método de medición debe mejorarse con instrumentos de medición avanzados para mejorar la eficiencia del dibujo y el análisis de datos.

1 Características de la sección transversal del túnel y dificultades de medición

La sección transversal del túnel tiene dos características principales, una es la diversificación de formas y la segunda es el área relativamente grande. Estas características de los túneles han causado problemas para los métodos tradicionales de levantamiento y mapeo de secciones transversales, lo que ha resultado en cierta incapacidad para medir. Por ejemplo, las secciones transversales de algunos túneles de dragado no se pueden inspeccionar ni mapear usando métodos tradicionales de medición de niveles o teodolitos. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los instrumentos de medición electrónicos se utilizan ampliamente en la medición de la sección transversal de túneles, pero todavía tienen ciertas limitaciones: ① Las operaciones internas todavía utilizan métodos manuales para dibujar la sección transversal ② Los prismas no se colocan en el; misma ubicación transversal, lo que resulta en grandes errores; ③ La ubicación del prisma es difícil de seleccionar, especialmente en túneles con áreas relativamente grandes, que a menudo requieren la ayuda de equipos mecánicos como grúas.

2 Diseño GPS de la red de control de ingeniería de túneles

El establecimiento de la red de control de ingeniería de túneles es básicamente similar al de otros proyectos y generalmente se configura como una red independiente. La base principal son las condiciones ambientales/topográficas del túnel, su longitud, los instrumentos y equipos existentes, el error de penetración especificado, etc.

Hay muchas ventajas en la construcción de una red de control plana para túneles mediante tecnología de posicionamiento GPS: ① La eficiencia del establecimiento de la red es relativamente alta en comparación con la red triangular, el trabajo de observación se puede aumentar de 5 a . 10 veces; ② El ángulo entre los gráficos y el ángulo de la red GPS es O los requisitos de condición son bajos, y el espaciado y la posición de los puntos se seleccionan de manera más arbitraria, y solo los puntos de control que pueden verse entre sí en la entrada del túnel son suficientes; ③ La carga de trabajo de cálculo e inspección es mucho menor que la de la red de triangulación, y es fácil cumplir con las especificaciones `Requisitos ④ Se puede aplicar independientemente de la longitud del túnel y tiene una amplia gama de solicitud.

3 Investigación sobre métodos mejorados de medición de secciones transversales de túneles

3.1 Utilice una estación total sin prismas para medir y utilice el software Excel y Auto CAD para dibujar dibujos de secciones transversales

3.1.1 Método de recopilación de datos

La recopilación de datos se realiza principalmente mediante láser y el sistema de coordenadas se utiliza para el posicionamiento. El eje X es el eje del túnel y el origen. Es el punto de partida del eje del túnel.

3.1.2 Dibujar un diagrama de sección transversal

Después de medir los datos de campo, conecte la estación total a la computadora, abra el software de oficina de la estación total e importe los datos al Mesa de Excel en el medio. La vista en sección transversal refleja el plano bidimensional perpendicular al eje de la caverna, es decir, el valor Y y el valor H. Por lo tanto, cuando los valores Y de las secciones del túnel son muy similares, el coeficiente fijo del valor Y de cada sección debe incrementarse de acuerdo con el número de estación para generar el espaciamiento de las secciones. Sin embargo, los valores se suman a los valores Y. ​Los puntos diferentes en la misma sección deben mantenerse iguales para evitar la superposición automática. Se produce un fenómeno de superposición al dibujar el diagrama de sección transversal (consulte la Figura 1).

3.1.3 Ventajas de este método

En conjunto, el método anterior es un método factible y eficiente de levantamiento de secciones de túnel.

Sus ventajas son las siguientes: ① Utilice Auto CAD para dibujar automáticamente dibujos de secciones transversales, lo que resuelve el problema del dibujo manual y reduce las tareas de trabajo internas ② Mejora la precisión de posicionamiento durante las operaciones de campo y aplica electrónica avanzada; el equipo simplifica el procedimiento de medición, generalmente requiere solo 2 personas de medición de campo ③Los datos medidos son más intuitivos, sin necesidad de conversiones complicadas, y también simplifica el proceso de cálculo. Según los resultados estadísticos de la aplicación real de este método, este método ha mejorado la eficiencia del trabajo en aproximadamente un 40% [1

3.2 Aplicación del medidor de sección transversal AMT.3000

<. p>3.2.1 Principio de funcionamiento del medidor de sección AMT .3000

El medidor de sección AMT.3000 es una combinación orgánica de instrumento de medición electrónico y medición de distancia láser. Usando el medidor de sección transversal AMT.3000, los datos medidos pueden almacenarse directamente en la memoria e importarse a la computadora. El principio de medición de la distancia es simple, es decir, después de que el láser irradia la sección transversal, se puede medir la distancia. Puede girar libremente 360° en la dirección horizontal de la sección transversal y puede cambiar la densidad medida en cualquier momento.

3.2.2 El método de operación de AMT.3000

Se divide principalmente en los siguientes tres pasos:

(1) Posicionamiento, es decir, selección la ubicación de colocación del perfilador. En circunstancias normales, instale el medidor de sección en una ubicación conocida, coloque el prisma en la ubicación, mida las coordenadas tridimensionales y los datos se incluirán automáticamente en la memoria.

(2) Iniciar la sección instrumento. Después de instalar el generador de perfiles, siga las indicaciones del menú. Después de iniciar el generador de perfiles, se realizará la medición automática. Su trabajo de campo se controla mediante el software Tun en una computadora de medición portátil Husky.

(3) Análisis de datos y dibujo transversal. Después de importar a la computadora los datos de posicionamiento y medición registrados en la memoria del perfilador, se utiliza el software de perfilador AMT.3000 para analizar todos los datos, generalmente usando tres métodos: diálogo interactivo entre persona y computadora y análisis automático. Sobre esta base, el sistema informático dibujará automáticamente el diagrama de sección [2].

3.3 CASS6.0 con estación total sin prismas

3.3.1 Recogida del cruce del túnel -datos de sección

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Adopta el método de recopilación de datos de codificación de sección transversal. La sección del túnel está cerrada y sus requisitos específicos son: ① La estación de medición debe configurarse en la línea central del túnel y, al ingresar las coordenadas, el valor de elevación ingresado es el valor relativo desde la posición de la estación de medición hasta la sección de diseño. altura; ② Al pisar puntos, debe estar en la dirección de avance del túnel, el primer punto que se puede medir en la parte inferior del lado izquierdo, y avanzar secuencialmente hacia arriba. Es necesario registrar el código n de cada punto (. es decir, el número de serie de la sección), y mida intensamente en la mayor medida posible el punto de distancia cenital. El código mn luego gire el telescopio 180° en dirección horizontal y mida hacia abajo desde el primer punto medible a la derecha; a la distancia cenital, y el último punto es el punto visible en la parte inferior derecha, y que termina en la sección completa de puntos de muestreo.

3.3.2 Tratamiento de datos internos

(1) Transmisión de datos de medición. A diferencia del método anterior, está codificado. Después de completar la transmisión de datos, es necesario volver a determinar si la codificación y el orden de los puntos son incorrectos. Los pasos básicos son: después de hacer clic en el menú "Aplicación de ingeniería" - "Generar archivo de kilometraje" - "Generar a partir de archivo de coordenadas", la computadora abrirá un cuadro de diálogo para buscar el archivo de datos, busque y haga clic en el archivo importado e ingrese Asigne un nombre al nuevo archivo y guárdelo, seleccione (2) en la barra de comandos que aparece en el orden de aparición y se completará la conversión de la sección transversal.

(2) Dibujar la sección transversal del túnel. Hay dos formas de generar diagramas de sección transversal de túneles: ① método de ingresar parámetros de diseño; ② seleccionar líneas de diseño existentes. El primero es más difícil de implementar, mientras que el segundo es más práctico.

Los pasos básicos son: hacer clic en "Aplicación de ingeniería" - "Cálculo de movimiento de tierras de la sección del túnel" - "Dibujar diagrama de sección" y, en el cuadro de diálogo que aparece, seleccione el archivo de datos que acaba de importar en "Seleccionar archivo de kilometraje" [3]. p>

3.4 Utilice el procesamiento de imágenes para realizar la medición de la sección del túnel

3.4.1 Idea básica

Para medir y calcular la sección del túnel, la información del borde de la sección del túnel debe ser importados al correspondiente en el sistema. En la construcción del proyecto real, la luz en una gran área de la sección del túnel es débil y las características del borde no son obvias. En este momento, el borde del túnel se resalta mediante la acción del dispositivo luminoso, y el borde de la imagen de entrada es obvio, y luego se utiliza la plantilla del operador laplaciano para la detección.

Después de realizar la detección de bordes en la imagen, se refina y se ajusta a la curva para generar una red discreta dirigida en forma de anillo que se puede utilizar para calcular el área. Aquí se ofrece una breve introducción a los métodos para ajustar gráficos con anillos adelgazados. En primer lugar, la matriz de puntos mencionada anteriormente debe tener un punto medio lógico correspondiente. Con este punto como límite, divida la pantalla en 12 partes, establezca los puntos de datos de cada parte en la dirección horizontal, realice un ajuste de curva en ellos y. luego, cuando el resultado del ajuste se ajusta a la dirección original, se genera un anillo dirigido compuesto por una red discreta.

En las diferentes áreas mencionadas anteriormente, las fórmulas de rotación codificadas son diferentes. Disponga todas las áreas en sentido antihorario y utilice el eje de ordenadas como bisectriz del ángulo y el área en la dirección positiva del eje de ordenadas como la primera área. La fórmula de rotación suele ser:

　x2=x1cos T y1sin. T

　y2=y1cos T-x1sin T

　Luego realice un ajuste de curva en él y restaure el resultado.

　3.4.2 Pasos de implementación

En este método, el sistema de medición de la sección del túnel se escribe utilizando el lenguaje Visual Basic, mientras que el sistema informático se programa utilizando el lenguaje Fortran y Visual C, la transmisión La recopilación de datos de medición se realiza mediante una biblioteca de enlaces dinámicos. Los pasos básicos son los siguientes: ① Ingrese la imagen a través de la cámara; ② Importe la imagen al sistema de procesamiento de imágenes y aclare los puntos de coordenadas y la escala ③ Procese el área de la imagen y el ajuste de la curva; de la sección transversal, aclarar el valor de elevación estándar y calcular el valor del área de la sección transversal; ⑤ convertir la discretización de la curva en una red de datos discreta inversa; ⑥ calcular todas las secciones transversales y almacenar los resultados en un archivo de disco; los datos resultan en una tabla o forma gráfica.

　3.4.3 Ejemplo de introducción

La medición de campo de un túnel se llevó a cabo mediante el método anterior. La Tabla 1 muestra la comparación entre los resultados de la medición del método anterior y los resultados de la medición manual. y el error calculado. Se puede ver que los resultados procesados ​​por el sistema de medición de la sección del túnel pueden cumplir con los requisitos de precisión de la construcción de ingeniería.

4 Conclusión

La ciencia y la tecnología avanzadas han impulsado el desarrollo de la ingeniería topográfica y cartográfica, proporcionando métodos de medición rápidos, seguros y eficaces y logrando buenos resultados. Sin embargo, las condiciones del túnel varían. Se deben seleccionar métodos razonables y eficaces durante el proceso de medición y utilizarlos en combinación para desempeñar un papel más importante.

Referencias

[1]Peng Yonggang, Cao Bizheng. Un método mejorado para el estudio de la sección transversal de túneles [J]. Northwest Hydropower, 2006, 02: 12~13.

[2] Hao Yadong, Li Zhixiang, Guo Chaoliang. Medición de la sección transversal de túneles utilizando el perfilador AMT.3000 [J]. Urban Survey, 2004, 04: 41~44

[3] Song Bingyuan. Aplicación de Southern CASS6.0 con estación total sin prismas en la medición de la sección transversal de un túnel [J]. Revista del Instituto de Ingeniería Arquitectónica de Hebei, 2006, 01: 78~79.;