隧道测量前沿技术助力郑万高铁建设

近段时间，郑万高铁河南段已经顺利通车，湖北段与重庆段也正在如火如荼建设中，并有望提前通车。郑万铁路的建成意义重大，将大幅缩短郑州与重庆之间的行程——以往从郑州市到重庆市需要十几个小时，而郑万高铁投运后，从郑州到重庆仅需5个小时，届时两市之间的联系将愈发紧密。

图 1 郑万高铁线路图↑

香树湾隧道地处湖北巴东县与重庆巫山县境内，全长12469米，为单洞双线隧道，由中铁五局承建。该隧道施工长度长、施工组织管理难度大，是标段的控制性工程。

图 2 中铁五局承建香树湾隧道↑

中铁五局对隧道施工把控十分严格，在承建郑万高铁香树湾隧道期间，利用三维激光扫描仪对隧道进行扫描，再用北京香月天创科技有限公司研发的隧通隧道测量系统对隧道点云展开分析，从而对隧道施工质量实施整体把控。

图 3 实时查看隧道超欠挖情况↑

在中铁五局香树湾隧道项目部，点云数据被导入香月隧通TM-OnSite软件，进行整体侵限分析和断面分析，分析结果直接投影到项目部屏幕上；身处项目部即可了解隧道施工情况，通过方向键在隧道内漫游，点击隧道点云中的任意一点，该点的详细信息便会呈现在屏幕上。通过标超欠挖点，可清楚看到隧道欠挖区域的里程、坐标和超欠挖值。

图 4 香树湾隧道点云厚度分析↑

将香树湾隧道点云数据导入隧通TMO Pro 2.0软件，进行整体侵限分析，即可直观掌握隧道整体的超欠挖状况。再导入初支和二衬的点云数据并对其开展厚度分析，就能更直观地判断当前里程段隧道衬砌厚度是否达标，进而无需动用地质勘测雷达，也能提前掌握衬砌厚度的状况，在第三方检测之前便对隧道施工质量形成把控。

图 5 香树湾隧道单个断面厚度分析↑

香月隧通TMO Pro 2.0软件提供多种方式查看隧道点云分析结果：可按任意里程对点云进行分割，用户依据实际情况设置断面间隔后，再对单个断面加以分析；点击断面的里程，即可查看该断面各点的厚度数值；也可通过导入多期同一里程段的数据进行厚度分析，用以检验隧道变形情况。

图 6 一键生成厚度分析报表↑

无需繁琐操作，一键即可生成厚度分析报表，还能按需定制报表、对报表中的选项进行选择性输出。将生成的侵限分析报表打印出来交给现场技术人员后，对方可以依报表所示分析结果，对现场出现问题的部位进行复查，并及时调整隧道中存在的问题。

图 7 厚度方量分析↑

基于香树湾隧道点云厚度方量分析，为现场测量技术人员节省了大量时间。隧道开挖完成后，先用三维激光扫描仪对隧道进行扫描；初期喷锚支护施作完成后，再次使用扫描仪扫描。将扫描得到的隧道开挖点云数据和初支点云数据导入北京香月隧通隧道测量系统进行分析，即可得到当前隧道的初支厚度分析结果和初支厚度方量分析结果。同理，扫描初期支护的点云数据，再扫描隧道二次衬砌的点云数据，就能分析出二衬厚度与二衬厚度方量的结果。

测量设备及软件模块

测量设备

FARO S70 三维激光扫描仪

靶球 3 个（含3个微型脚架）

徕卡全站仪

软件模块

隧通TMO Pro 数据处理分析PC端软件平台

隧通TM-OnSite隧道三维激光扫描软件现场版

此工程主要使用了【隧通】隧道测量系统软件的侵限分析、厚度分析、点云平面展开等功能，软件详细功能介绍请参考隧通公众号的相关文章或咨询我们。隧通系列软件于2005年投入市场，受到广大用户一致好评！