非接触式三维红外扫描车载系统在隧道定期检测中的应用

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1、公路交通技术2015年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2015No．6DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．06．019非接触式三维红外扫描车载系统在隧道定期检测中的应用王芳其，刘永华，刘秋卓，郭鸿雁(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．隧道建设技术国家工程实验室，重庆400067)摘要：介绍非接触式隧道三维激光红外扫描车载系统的组成及特点，并以G65包茂高速公路彭黔、黔酉段31座隧道快速定期检测应用为例，充分展示该系统在隧

2、道定期检测中的高效、精准、可靠和优越性。关键词：非接触式；三维激光红外扫描系统；运营隧道；定期检测；工程应用文章编号：1009—6477(2015}06—0085—05中图分类号：U459．2文献标识码：BApplicationofNon——contact3DInfraredScanningOn——boardSysteminPeriodicExaminationofTunnelsWANGFangqi，LIUYonghua，LIUQiuzhuo，GUOHongyan2Abstract：Thispaperintroduce

3、scompositionandfeaturesofnon—contacttunnel3Dlaserinfraredscanningon—boardsystem，andfullydemonstrateshigheficiency，accuracy，reliabilityandexcellenceofthesysteminperiodicexaminationoftunnelswiththeapplicationofrapidperiodicexaminationfor31tunnelsatPengshui—-Qianji

4、angandQiangjiang—YouyangsectionsofG65Baotou—MaomingExpresswayasexamples．Keywords：non—contacttype；3Dlaserinfraredscanningsystem；operatingtunnel；periodicexamination；engineeringapplication1非接触式三维激光红外扫描车载系统1．1系统原理Spacetec—TS3型隧道三维激光红外扫描检测系统通过2个同步三维激光脉冲周期性地发射激光并接收反射信

5、号，每当设备接收到上一个返回的激光信号便产生一个强大的电流脉冲信号，以此来激图1激光扫描头发下一个激光信号的发射，以此循环【11。通过探头的不断旋转以及运载装置的匀速前进，激光点以360。螺旋状的形式在隧道内部表面盘旋前进j。激光扫描头如图1所示。在激光镜头360。扫描的同时，扫描仪中会有一个内部三维坐标系统来对应整个系统的描绘J。以轴为隧道环向剖面的横轴方向，y轴为隧道环向剖面的竖轴方向，Z轴为隧道纵向，建立三维立体的隧道影像模型。激光检测系统扫描原理如图2图2检测系统扫描原理所示。收稿日期：2015—09—10作者

6、简介：王芳其(1975一)，女，甘肃省天水市人，硕士，副研究员2015年第6期王芳其，等：非接触式三维红外扫描车载系统在隧道定期检测中的应用87山体有无滑坡、岩石有无崩塌的征兆；边坡、碎落台、护坡道等有无缺13、冲沟、潜流涌水、沉陷、塌落等；洞口护坡、挡土墙有无裂缝、断缝、倾斜、鼓肚、滑动、下沉或表面风化、泄水孔堵塞、墙后积水、周围地基错台、空隙等洞门墙身有无开裂、裂缝；衬砌有无起层、剥落；结构有无倾斜、沉陷、断裂；混凝土钢筋有无外露衬砌衬砌有无裂缝、剥落；衬砌表层有无起层、剥落；墙身施工缝有无开裂、错位；洞顶有无渗水

7、、挂冰路面路面有无塌(散)落物、油污、滞水、结冰或堆冰等；路面有无拱起、沉陷、错台、开裂、溜滑检修道道路有无毁坏，盖板有无病害；栏杆有无变形、锈蚀、破损等系统赠艏舾翩骺研排椭徘艚概糨瓶吊顶吊顶板有无变形、破损；吊杆是否完好等；有无漏水、挂冰内装表面有无脏污、病害；装饰板有无变形、破损等行车力‘向裂缝总数的66．6％；纵向裂缝55条，迹长115．7in，左涧(出童庆方向)检测方向占裂缝总数的9％；斜向裂缝149条，迹长336．4ITI，占裂缝总数的24．4％。右洞裂缝统计如图7(b)所(a)左洞(出重庆方向)行车方向示。

8、右洞大于0．3mm的裂缝，长1493nl，占总长右洞(进重庆方向)检测方向的93％；小于0．3m的裂纹，长119ITI，占总长的7％；隧道洞身未见衬砌起层、剥落、掉块等病害(h)右洞(进重庆方向)图5隧道洞别定义与检测及行车方向对应关系示意现象。，：敛凳?莲：嚣篓篓’-裂缝，右左边边墙墙图6隧道部位与检测(行车)方向对应关系示意3