結構橫斷面測量一般采用支距法、全站儀三維坐標法、斷面儀法、三維激光掃描儀法等。
支距法
首先用全站儀放出線路中樁,然后依據設計給定的高度,用尺子直接量取橫距和高差。
此方法簡單、直觀,但是由于測量工具簡陋,對隧道環境要求較高,每一斷面限界控制點又需直接測量,個別點測量困難,所以勞動強度大、測量精度低。該方法適用于洞徑較小、測量精度要求較低的斷面測量。內業數據處理時,思瑞三坐標維護,需要手工將外業填寫的數據逐個錄入計算機的電子表格,供設計人員使用。操作起來很繁瑣、枯燥,沒有較好的快速處理方法。
全站儀三維坐標法
采用全站儀直接測取斷面上限界控制點的三維坐標,并記錄在全站儀的數據采集器內。
全站儀三維坐標法外業測量時,不用每個斷面設站,可以一次性測量多個斷面,儀器可架設在中線點上,也可以架設在控制點上,受限制條件相對較少;內業利用軟件進行數據計算,計算完成后,依據計算結果繪制橫斷面圖,并提供限界控制點坐標、橫斷面尺寸以及與設計值的比較成果等一系列所需成果資料。全站儀三維坐標法進行橫斷面限界測量速度快、精度高、勞動強度小在限界測量中得到廣泛應用。
斷面儀法
首先用全站儀放出每個斷面的線路中樁,然后在每個中樁上架設斷面儀,找到垂直線路方向,對斷面進行掃描。
此方法簡單、直觀,但勞動強度大、每一個斷面都要設站一次,隧道底部分存在盲區。內數需要在斷面圖上采集設計需要的橫距和高差數據,然后錄入電子表格,供設計人員使用。內業繁瑣,沒有較好的快速處理方法。
三維激光掃描儀法
三維激光掃描儀是無合作目標激光測距儀與角度測量系統組合的自動化快速測量系統,巴南思瑞三坐標,在復雜的現場和空間對被測物體進行快速掃描測量,直接獲得激光點所接觸的物體表面的水平方向、天頂距、斜距和反射強度,自動存儲并計算,獲得點云數據。后處理采用商業軟件進行。
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懸臂式、橋式、龍門式、立柱式、坐標鏜床式三坐標測量機特點及相應的適用范圍
根據三坐標測量機的結構形式及三個方向測量軸的相互配置位置的不同,三坐標測量機可分為懸臂式、橋式、龍門式、立柱式、坐標鏜床式。它們各自特點及相應的適用范圍如下:
1.懸臂式的特點是結構緊湊、數控機床廠工作面開闊、裝卸工件方便、便于測量,但懸臂易于變形,且變形量隨測量軸丁軸的位置變化,因此丁軸測量范圍受限。
2.橋式測量機結構剛性好,思瑞三坐標校準,x、y、z方向的行程大,一般為大型機。
3.龍門式的特點是龍門架剛度大,思瑞三坐標改造,結構穩定性好,精度較高。由于龍門或工作臺可以移動,使裝卸工件方便,但考慮龍門移動或工作臺移動的慣性,龍門式測量機一般為小型機。
4.立柱式適合于大型工件的測量。
5.坐標鏜床式的結構與鏜床基本相同,結構剛性好,測量精度高,但結構復雜,適用于小型工件。
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