隧道工程自动化激光测量放样系统研发与应用

王波

摘 要：按照隧道工程自动化测量放样检测评估系统建设的规范要求，需要确定自动化激光放样测试系统的设计图形和支护安装定位方式。通过高精准度的评估分析，结合隧道工程自动化操作规范方式，对国内隧道工程进行开挖验证支护评估，采取合理的测量放样技术分析，提出可靠性激光全自动化的放样技术评估方案优化方式。注意做好配套设备评估。综合技术设备的优化方式，确定安装简化流程和技术标准，提高可靠运行的操作优势，实施精准定位。按照隧道开挖和初始支护全自动化运行测速规范要求，开展工程测量放样的评估，拓展技术评估思路，满足当前的隧道工程激光测量放样系统的研发和应用标准。

关键词：隧道;自动化;放样

引言

我国隧道岩土工程开挖中，采取准确的TBM方法和钻孔爆破方法较多。TBM装备的操作较为昂贵，技术复杂，条件限制较多，推广可能采取的效果不足。按照隧道工程爆破施工技术的操作要求，需要明确技术操作成果和技术要求，结合隧道爆破施工安全评估进行优化改进。钻孔爆破操作配套技术中，需要加强经济性价比的评估，结合隧道工程的实际一定阶段的开工评估要素要求，确定主导地位和价值观念。爆破设计是开挖隧道的关键技术，通过钻孔定位、挖槽、进孔等方式，确定最佳的爆破设计效果要求。在实践操作中，钻孔爆破方法设计需要实施全方位的权限评定，调整孔精度位置，提高效率，加强调控管理水平，控制可能导致的各项安全隐患问题。

1 全自动测量放样系统评估

1.1 研发思路和技术要求

针对工程综合建设领域的相关隧道、围岩、开挖、钻孔设计等定位要求，需要确定初始支护栅格下的定位，避免操作效率不合理，不安全。按照准确的定位评估，调整实际使用安全的远程化投屏规范操作，注意相关配套设施的操作和应用。

按照技术操作方案，采用直线、曲线等方式，通过远程投屏投射方案技术，实现配套设备的规范操作。施工前需要做好设计图断面的数据输入，评估系统所描绘的所有隧道图形。按照输入的桩号位置，对给予的断面进行图形标注分析。钻孔作业前，需要确定输入的桩号，确定標准图形测定方法。钻孔作业评估前，需要打开设定的点位，通过BLIL技术测定激光距离，调整钻孔布置投射的位置范围。通过孔布置投射方式，确定延伸系统测距量，输出数据计算投射的断面图。

1.2 设备的便携操作

按照等距比例范围内的初装要求，借助全站仪进行固定隧道定位的确定，控制安装时间，不超过1h以上。设计中需要设置防护钢板，防止飞石破坏制定的便携操作方式。设备需要尽量安装在隧道竖直方向位置上，在不影响整体设备的靠近顶端的情况下，调整距离小于900mm。

1.3 安装配置设备标准

按照水平调整设备震荡激光和测距的要求，采用全站仪进行靶向测定，经过三维坐标数据评估和光点位置的坐标分析，选定激光点中心竖向位置。尽量调整激光仪器设备在同一高程范围内。调整全站仪配合工作效果，注意竖向、轴向、水平向、激光点位置的测距分析，控制实际偏差在5mm以内。通过全站仪数据的测定评估分析，获取激光坡度、方位图，明确激光三维坐标的位置和中心点，制定合理的方位桩号，获取断面结构。

1.4 钻孔方位的投射评估

按照激光点位置的操作钻孔作业要求，保证隧道、轮廓、巷道设计的精准性，控制精准距离为150m，控制误差为2cm。初步支护中，不需要人工定位。通过BLIL定位测距指令要求，确定自动投射拱支架的位置，实施激光环的测定设计，指导作业确定准确的安装格栅和拱架位置。

2 技术原理分析

按照北斗激光数据图像定位评估技术，在硬件设施、软件设施的配合中，采用激光发生器操作原理，实现激光测距的功能拓展。隧道施工作业中，对设计尺寸进行投射评估，控制开挖断面和轮廓位置。使用智能化人机交互操作方式，确定激光投射的设计图像位置，挖掘隧道支护定位体系建设标准要求。通过专项软件数据的转化操作，实施BLIL可识别数据扫描分析，确定设计图尺寸位置。经过激光扫描投射方式，将设计图纸配合指导施工操作技术要求。

2.1 终端体系的建设

无线蓝牙模块的BLIL指令评估中，自动获取准确的目标位置和距离。通过无线蓝牙技术反馈，确定符合实际扫描的镜像角度位置。根据激光断面与相干距离，火球扫描镜像的角度和图像。进过电脑转换，生成可辨析的扫描图像内容。控制泵激光系统端的数码版内容，经过数据转换，获取激光发射单元，经过振动镜像单元的评估，将扫描图像准确的投射到激光点位上。

2.2 扫描振动镜像的角度变化

按照激光断面仪器投射位置，结合事先设定的方向，确定不同距离下的投射尺寸标准。投射图像的半径需要与激光断面到水平距离、激光投射光束的角度相关。

2.3 BLIL系统的组成评估

BLIL系统组成评估分析中，包含硬件系统、软件系统两个部分。

硬件系统中，首先是需要确定具体的机箱位置，调试系统定位，激光发射部位、振动镜下的系统规范、电源配套、自定位系统的专项要求等。结合激光发射、振动镜、电源的配套操作确定。激光发射中包含无线蓝牙模块、测距仪模块、泵浦激光体系、激光发射体系、激光专项电源体系等。通过电源配套的DC电源模块、开关模块，获取机箱盖、定位卡、连接块、空心轴等，通过连接定位卡件，实现螺母连接组合，获取转向固定膨胀标准位置。

软件系统操作过程中，根据录入的设计规范要求，结合相关资料进行计算机轮廓的评估。分析隧道的走向、坡道数据位置、控制仪器在隧道的投射比例范围，确定符合实际指导施工的操作规范要求。

3  BLIL系统现场试验评估

为了准确地掌握BLIL在隧道内的支护测定放样流程，需要结合实际性能要求，确保系统研发的准确性。通过专项隧道项目内容的绘制评估，确定隧道的走向和位置规范要求。结合设备定位试验评估分析，确定可测试的系统功能，选定BLIL系统的对应效果输出和应用。

3.1  BLIL系统功能分析

依据现场实际操作说明，对系统的安装、快捷操作规范等进行高性能、高标准的优化，不断提升拱支架的安装速度效果。注意提高施工的价值水平。按照各项循环可再利用和节约的规范要求，逐步提高布放的准确性，减少超出现场实际利用的用量要求。依据现场作业管理需求，对设备进行自动化、精确化、高效化地操作。

按照实际验证的规范要求，在BLIL系统中实现综合功能建设。调整激光测距，确定所有距离参数的输入，明确实际可配置或可以掌握的设计图形，实现图形的自动功能优化，确定激光图形与桩号爆破设计图纸的一致性。

3.2 扫描振镜操作

按照扫描测定角的原始位置要求，通过电路控制规范操作，确定振镜解码组装配置的智能化系统。通过自动化精准操作方式，掌握坐标轴线位置的规范要求。按照驱动控制电路，选定测试编码。通过精准的测控评估分析，结合自动化连接振动方式，确定精准测控的效果。按照系统的合理设定规范要求，结合半导体激光配置，实施准确的数据爆破作业监控，确定后续移动的情况。如果出现移动，需要重新设定仪器洞口位置，调整保证可靠性监控的作用效果。当使用CAD数据原始参考图分析输入后，电脑可以对隧道进行整体状态的评估，采用手动、PAD移动方式，实现远程化无线控制。

3.3 BLIL系統的不足之处

按照具体的试验测定评估分析对BLIL系统进行改进和操作规范。逐步增进隧道断面的各项功能要求，结合隧道支撑前超出的统计和支护量，采用二次衬砌操作后，检查断面的具体情况。提高软件系统的稳定性，重视主机位置的评估，安装设备，实施小型轻量化操作，进一步优化。

4 隧道激光测试放样实践评估

通过隧道激光全方位地测试放样评估，突破现有自动化获取仪器距离、爆破图像跟随方式。结合现有的无线传输数据要求和指令标准，确定核心技术融合方式。重视隧道工程实际操作开挖和支护的应用，明确测量放样、高效、精度标准化的目标水平评估。为了准确地实现隧道施工的综合机械化应用，实现自动化优势拓展，获取可靠性能的操作技术规范要求。在BLIL系统融合操作方式中，逐步提高爆破作业的高精准度定位实施，优化栅格支护条件下的安装位置判断，重视提高工作效率和工作水平，保证作业评估的安全有效。一居室设备的集成化约定，实施综合安装调试评估，控制能耗、数据传输、指令标准等核心技术要求。

按照设备集成化评估规范，确保安装调试的便捷性，控制数据的传输、指令的下达评估，实现远程规范化操作。经过同类产品、技术规范、操作方案的优化实施，及时处理激光测定下的放样技术和配套设施管理，融合相关的技术评估和推广价值应用。通过自动化激光检测技术的放样流程，确定当前的同类产品中存在的各项不足之处，实施自主创新评估化管理，快速的推动我国隧道施工规范化技术的优化。

在BLIL数据系统化的进一步完善中，逐步增强隧道后续的扫描融合和功能配套，实现轻量化、小型化、主机融合方式的拓展，逐步降低安装配套的综合性能，提高软件系统配套的合理性，保证BLIL系统可靠价值和稳定价值水平的升级。

结语

综上所述，隧道工程自动化融合评估分析中，通过激光测定放样系统方式的应用，拓展技术应用和技术研发管理，融合自动化激光测定的系统研发要求，融合当前现代化产业的应用方式，拓展技术结构和技术规范思路，优化隧道工程的激光测定实施，达到最终隧道工程自动化激光测定放样的研发应用。

参考文献：

[1]王巍，谢爽，刘宝许，石新栋.隧道工程自动化激光测量放样系统研发与应用[J].隧道建设（中英文），2019，39（07）：1175-1179.

[2]曹新海.三维激光扫描在地铁隧道形变监测中的应用[J].建筑技术开发，2019，46（06）：142-143.