隧道工程自動化激光測量放樣系統研發與應用

王波

摘 要：按照隧道工程自動化測量放樣檢測評估系統建設的規范要求，需要確定自動化激光放樣測試系統的設計圖形和支護安裝定位方式。通過高精準度的評估分析，結合隧道工程自動化操作規范方式，對國內隧道工程進行開挖驗證支護評估，采取合理的測量放樣技術分析，提出可靠性激光全自動化的放樣技術評估方案優化方式。注意做好配套設備評估。綜合技術設備的優化方式，確定安裝簡化流程和技術標準，提高可靠運行的操作優勢，實施精準定位。按照隧道開挖和初始支護全自動化運行測速規范要求，開展工程測量放樣的評估，拓展技術評估思路，滿足當前的隧道工程激光測量放樣系統的研發和應用標準。

關鍵詞：隧道;自動化;放樣

引言

我國隧道巖土工程開挖中，采取準確的TBM方法和鉆孔爆破方法較多。TBM裝備的操作較為昂貴，技術復雜，條件限制較多，推廣可能采取的效果不足。按照隧道工程爆破施工技術的操作要求，需要明確技術操作成果和技術要求，結合隧道爆破施工安全評估進行優化改進。鉆孔爆破操作配套技術中，需要加強經濟性價比的評估，結合隧道工程的實際一定階段的開工評估要素要求，確定主導地位和價值觀念。爆破設計是開挖隧道的關鍵技術，通過鉆孔定位、挖槽、進孔等方式，確定最佳的爆破設計效果要求。在實踐操作中，鉆孔爆破方法設計需要實施全方位的權限評定，調整孔精度位置，提高效率，加強調控管理水平，控制可能導致的各項安全隱患問題。

1 全自動測量放樣系統評估

1.1 研發思路和技術要求

針對工程綜合建設領域的相關隧道、圍巖、開挖、鉆孔設計等定位要求，需要確定初始支護柵格下的定位，避免操作效率不合理，不安全。按照準確的定位評估，調整實際使用安全的遠程化投屏規范操作，注意相關配套設施的操作和應用。

按照技術操作方案，采用直線、曲線等方式，通過遠程投屏投射方案技術，實現配套設備的規范操作。施工前需要做好設計圖斷面的數據輸入，評估系統所描繪的所有隧道圖形。按照輸入的樁號位置，對給予的斷面進行圖形標注分析。鉆孔作業前，需要確定輸入的樁號，確定標準圖形測定方法。鉆孔作業評估前，需要打開設定的點位，通過BLIL技術測定激光距離，調整鉆孔布置投射的位置范圍。通過孔布置投射方式，確定延伸系統測距量，輸出數據計算投射的斷面圖。

1.2 設備的便攜操作

按照等距比例范圍內的初裝要求，借助全站儀進行固定隧道定位的確定，控制安裝時間，不超過1h以上。設計中需要設置防護鋼板，防止飛石破壞制定的便攜操作方式。設備需要盡量安裝在隧道豎直方向位置上，在不影響整體設備的靠近頂端的情況下，調整距離小于900mm。

1.3 安裝配置設備標準

按照水平調整設備震蕩激光和測距的要求，采用全站儀進行靶向測定，經過三維坐標數據評估和光點位置的坐標分析，選定激光點中心豎向位置。盡量調整激光儀器設備在同一高程范圍內。調整全站儀配合工作效果，注意豎向、軸向、水平向、激光點位置的測距分析，控制實際偏差在5mm以內。通過全站儀數據的測定評估分析，獲取激光坡度、方位圖，明確激光三維坐標的位置和中心點，制定合理的方位樁號，獲取斷面結構。

1.4 鉆孔方位的投射評估

按照激光點位置的操作鉆孔作業要求，保證隧道、輪廓、巷道設計的精準性，控制精準距離為150m，控制誤差為2cm。初步支護中，不需要人工定位。通過BLIL定位測距指令要求，確定自動投射拱支架的位置，實施激光環的測定設計，指導作業確定準確的安裝格柵和拱架位置。

2 技術原理分析

按照北斗激光數據圖像定位評估技術，在硬件設施、軟件設施的配合中，采用激光發生器操作原理，實現激光測距的功能拓展。隧道施工作業中，對設計尺寸進行投射評估，控制開挖斷面和輪廓位置。使用智能化人機交互操作方式，確定激光投射的設計圖像位置，挖掘隧道支護定位體系建設標準要求。通過專項軟件數據的轉化操作，實施BLIL可識別數據掃描分析，確定設計圖尺寸位置。經過激光掃描投射方式，將設計圖紙配合指導施工操作技術要求。

2.1 終端體系的建設

無線藍牙模塊的BLIL指令評估中，自動獲取準確的目標位置和距離。通過無線藍牙技術反饋，確定符合實際掃描的鏡像角度位置。根據激光斷面與相干距離，火球掃描鏡像的角度和圖像。進過電腦轉換，生成可辨析的掃描圖像內容?？刂票眉す庀到y端的數碼版內容，經過數據轉換，獲取激光發射單元，經過振動鏡像單元的評估，將掃描圖像準確的投射到激光點位上。

2.2 掃描振動鏡像的角度變化

按照激光斷面儀器投射位置，結合事先設定的方向，確定不同距離下的投射尺寸標準。投射圖像的半徑需要與激光斷面到水平距離、激光投射光束的角度相關。

2.3 BLIL系統的組成評估

BLIL系統組成評估分析中，包含硬件系統、軟件系統兩個部分。

硬件系統中，首先是需要確定具體的機箱位置，調試系統定位，激光發射部位、振動鏡下的系統規范、電源配套、自定位系統的專項要求等。結合激光發射、振動鏡、電源的配套操作確定。激光發射中包含無線藍牙模塊、測距儀模塊、泵浦激光體系、激光發射體系、激光專項電源體系等。通過電源配套的DC電源模塊、開關模塊，獲取機箱蓋、定位卡、連接塊、空心軸等，通過連接定位卡件，實現螺母連接組合，獲取轉向固定膨脹標準位置。

軟件系統操作過程中，根據錄入的設計規范要求，結合相關資料進行計算機輪廓的評估。分析隧道的走向、坡道數據位置、控制儀器在隧道的投射比例范圍，確定符合實際指導施工的操作規范要求。

3? BLIL系統現場試驗評估

為了準確地掌握BLIL在隧道內的支護測定放樣流程，需要結合實際性能要求，確保系統研發的準確性。通過專項隧道項目內容的繪制評估，確定隧道的走向和位置規范要求。結合設備定位試驗評估分析，確定可測試的系統功能，選定BLIL系統的對應效果輸出和應用。

3.1? BLIL系統功能分析

依據現場實際操作說明，對系統的安裝、快捷操作規范等進行高性能、高標準的優化，不斷提升拱支架的安裝速度效果。注意提高施工的價值水平。按照各項循環可再利用和節約的規范要求，逐步提高布放的準確性，減少超出現場實際利用的用量要求。依據現場作業管理需求，對設備進行自動化、精確化、高效化地操作。

按照實際驗證的規范要求，在BLIL系統中實現綜合功能建設。調整激光測距，確定所有距離參數的輸入，明確實際可配置或可以掌握的設計圖形，實現圖形的自動功能優化，確定激光圖形與樁號爆破設計圖紙的一致性。

3.2 掃描振鏡操作

按照掃描測定角的原始位置要求，通過電路控制規范操作，確定振鏡解碼組裝配置的智能化系統。通過自動化精準操作方式，掌握坐標軸線位置的規范要求。按照驅動控制電路，選定測試編碼。通過精準的測控評估分析，結合自動化連接振動方式，確定精準測控的效果。按照系統的合理設定規范要求，結合半導體激光配置，實施準確的數據爆破作業監控，確定后續移動的情況。如果出現移動，需要重新設定儀器洞口位置，調整保證可靠性監控的作用效果。當使用CAD數據原始參考圖分析輸入后，電腦可以對隧道進行整體狀態的評估，采用手動、PAD移動方式，實現遠程化無線控制。

3.3 BLIL系統的不足之處

按照具體的試驗測定評估分析對BLIL系統進行改進和操作規范。逐步增進隧道斷面的各項功能要求，結合隧道支撐前超出的統計和支護量，采用二次襯砌操作后，檢查斷面的具體情況。提高軟件系統的穩定性，重視主機位置的評估，安裝設備，實施小型輕量化操作，進一步優化。

4 隧道激光測試放樣實踐評估

通過隧道激光全方位地測試放樣評估，突破現有自動化獲取儀器距離、爆破圖像跟隨方式。結合現有的無線傳輸數據要求和指令標準，確定核心技術融合方式。重視隧道工程實際操作開挖和支護的應用，明確測量放樣、高效、精度標準化的目標水平評估。為了準確地實現隧道施工的綜合機械化應用，實現自動化優勢拓展，獲取可靠性能的操作技術規范要求。在BLIL系統融合操作方式中，逐步提高爆破作業的高精準度定位實施，優化柵格支護條件下的安裝位置判斷，重視提高工作效率和工作水平，保證作業評估的安全有效。一居室設備的集成化約定，實施綜合安裝調試評估，控制能耗、數據傳輸、指令標準等核心技術要求。

按照設備集成化評估規范，確保安裝調試的便捷性，控制數據的傳輸、指令的下達評估，實現遠程規范化操作。經過同類產品、技術規范、操作方案的優化實施，及時處理激光測定下的放樣技術和配套設施管理，融合相關的技術評估和推廣價值應用。通過自動化激光檢測技術的放樣流程，確定當前的同類產品中存在的各項不足之處，實施自主創新評估化管理，快速的推動我國隧道施工規范化技術的優化。

在BLIL數據系統化的進一步完善中，逐步增強隧道后續的掃描融合和功能配套，實現輕量化、小型化、主機融合方式的拓展，逐步降低安裝配套的綜合性能，提高軟件系統配套的合理性，保證BLIL系統可靠價值和穩定價值水平的升級。

結語

綜上所述，隧道工程自動化融合評估分析中，通過激光測定放樣系統方式的應用，拓展技術應用和技術研發管理，融合自動化激光測定的系統研發要求，融合當前現代化產業的應用方式，拓展技術結構和技術規范思路，優化隧道工程的激光測定實施，達到最終隧道工程自動化激光測定放樣的研發應用。

參考文獻：

[1]王巍，謝爽，劉寶許，石新棟.隧道工程自動化激光測量放樣系統研發與應用[J].隧道建設（中英文），2019，39（07）：1175-1179.

[2]曹新海.三維激光掃描在地鐵隧道形變監測中的應用[J].建筑技術開發，2019，46（06）：142-143.