一种隧道围岩三维点云数据降噪方法

    公开(公告)号:CN116612035A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310627106.3

    申请日:2023-05-30

    摘要: 本发明涉及一种隧道围岩三维点云数据降噪方法,包括以下步骤:获取隧道围岩的初始点云,计算所述初始点云中每个点到邻近点的平均距离,基于平均距离对初始点云进行去噪,获得去噪点云;对去噪点云进行聚类分簇,获取每个簇的点数,以点数最大的簇作为掌子面主面,剔除其他簇,基于点数最大的簇获得最大点云块;提取最大点云块的边缘点集,计算边缘点集所在平面的法向量,获取该法向量与XOZ平面法向量的夹角,将最大点云块按照所述夹角进行旋转;将当前的最大点云块投影至XOZ平面,获取在XOZ平面内的凸包点云;将凸包点云按设定比例缩小,获得最终点云。与现有技术相比,本发明具有噪点剔除效率高、更完整保留原始点云的数据特征等优点。

    基于隧道衬砌变形特征的结构剩余承载力测定方法及系统

    公开(公告)号:CN110132718B

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN201910318868.9

    申请日:2019-04-19

    IPC分类号: G01N3/02 G01N3/12

    摘要: 本发明涉及一种基于隧道衬砌变形特征的结构剩余承载力测定方法及系统,所述方法包括以下步骤:1)根据实际隧道结构,以设定相似比制作衬砌模型;2)对所述衬砌模型进行加载试验,记录衬砌模型的结构变形与对应荷载;3)根据所述相似比获得相应的实际隧道结构的结构变形与对应荷载,采用数据拟合方式获得实际隧道结构的变形荷载函数关系;4)测量获得实际隧道结构的当前收敛变形,基于所述变形荷载函数关系,测得实际隧道结构的剩余承载力。与现有技术相比,本发明能够根据工程监测的数据,定量判断结构的剩余承载力,作为结构安全评价依据,同时通过模型试验还能够揭示结构的受力损伤特征和破坏模式。

    基于隧道衬砌病害特征的隧道衬砌结构服役性能检测方法

    公开(公告)号:CN110514518B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910655422.5

    申请日:2019-07-19

    摘要: 本发明涉及一种基于隧道衬砌病害特征的隧道衬砌结构服役性能检测方法,包括:步骤S1:采用模型试验方法对隧道结构、外部荷载以及地层条件等进行相似模拟,开展结构受力破坏试验,记录隧道衬砌病害特征的测试值;步骤S2:根据步骤S1中隧道衬砌病害特征测试值,建立隧道衬砌病害特征与剩余承载力区间的对应关系;步骤S3:采用现场检测方法记录隧道原型的衬砌病害特征的检测值;步骤S4:将步骤S3中衬砌病害特征的检测值与步骤S2建立的隧道衬砌病害特征与剩余承载力区间的对应关系对照,确定步骤S3中隧道原型衬砌结构的剩余承载力区间。与现有技术相比,本发明能根据病害特征快速判定隧道衬砌结构的剩余承载力区间,为隧道安全性评价提供数据支撑。

    一种基于图像分析的隧道收敛变形监测方法

    公开(公告)号:CN110130987B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910318303.0

    申请日:2019-04-19

    IPC分类号: E21F17/18 G01B11/16

    摘要: 本发明涉及一种基于图像分析的隧道收敛变形监测方法,该方法在隧道的监测断面处设置有标志点,包括以下步骤:1)定时、连续采集覆盖监测断面的标志点的图像;2)对所采集的图像进行预处理;3)进行模板匹配,判断匹配度是否大于等于设定值,若是,则执行步骤4),若否,则返回步骤1);4)识别各标志点的边缘像素点,初步计算各标志点中心坐标;5)放大各标志点中心的邻域,采用多级匹配模式进行模板匹配,二次识别标志点中心,并计算测线长度;6)重复步骤1)‑5),按时间序列获得历次采集图像分析得到的测线长度,得到随时间变化的隧道收敛变形。与现有技术相比,本发明具有高精度、快速、无干扰、实施成本低廉等优点。

    一种用于模拟隧道变形破坏特性的试验系统

    公开(公告)号:CN108827669B

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN201810200289.X

    申请日:2018-03-12

    IPC分类号: G01M99/00

    摘要: 本发明涉及一种用于模拟隧道变形破坏特性的试验系统,包括:隧道二衬模型,用于作为试验对象,模拟隧道本身的结构;外部荷载抗力子系统,沿隧道二衬模型外表面全周布设,用于对隧道二衬模型施加变化的外部载荷,模拟围岩与隧道之间的相互作用;量测子系统,设置于隧道二衬模型上,用于对隧道二衬模型在受到外部荷载抗力子系统的作用前后的相关数据进行采集;伺服控制器,分别与外部荷载抗力子系统和量测子系统连接,用于接收量测子系统采集的相关数据,并控制外部荷载抗力子系统对隧道二衬模型施加外部载荷的程度。与现有技术相比,本发明具有实际荷载环境模拟程度高、试验准确程度高以及和原型的匹配程度高等优点。

    一种隧道主体结构健康状态评价及养护对策确定方法

    公开(公告)号:CN112036734B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202010878581.4

    申请日:2020-08-27

    IPC分类号: G06Q10/06 G06F30/23 G06F30/13

    摘要: 本发明涉及一种隧道主体结构健康状态评价及养护对策确定方法,包括:根据隧道主体结构形式以及隧道地质数据,确定隧道主体结构的基本单元、区段划分范围以及单一指标分级标准;收集监测及病害数据,结合单一指标分级标准,确定隧道主体结构的单点健康状态评价结果;基于单点健康状态评价结果,依次确定基本单元、区段和总体健康状态评价结果;依据单点健康状态评价结果和基本单元健康状态评价结果,确定单一病害维修及综合维修对策;依据区段健康状态评价结果和总体健康状态评价结果,确定隧道运营管理对策。与现有技术相比,本发明能够对基本单元健康状态进行可靠评价,以解决评价不准确导致后续决策错误、维修不到位或过度维修的问题。

    一种盾构隧道结构服役性能状态检测方法

    公开(公告)号:CN112052613B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202010878562.1

    申请日:2020-08-27

    摘要: 本发明涉及一种盾构隧道结构服役性能状态检测方法,包括:选取隧道纵向上两个不同埋深、不同地质条件的典型断面作为检测断面,基于隧道埋深、地质条件和收敛变形数据,计算两个典型断面对应的基床系数修正系数以及隧道结构安全系数,分别构建隧道收敛变形和隧道结构安全系数最小值的预测函数;基于两个预测函数,依次计算两个典型断面之间其余断面的收敛变形与隧道结构安全系数最小值,并根据其余断面的隧道结构安全系数最小值以及预设的服役状态判定条件,判断其余断面的服役状态及安全等级。与现有技术相比,本发明能够对隧道区间内所有断面的收敛变形及隧道结构安全系数最小值进行预测,不仅能提高检测效率,同时能保证预测结果的可靠性。

    一种隧道衬砌浅层钢筋锈胀的探测方法与装置

    公开(公告)号:CN111458375B

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202010203611.1

    申请日:2020-03-20

    IPC分类号: G01N25/72 G01N21/88 G01B11/16

    摘要: 一种隧道衬砌浅层钢筋锈胀的探测方法与装置。当隧道衬砌表面或浅层部位存在钢筋锈胀时,此根据温度差异可定位潜在钢筋锈胀部位、判断钢筋锈胀程度。钢筋锈胀后会使其对应的衬砌表面产生锈胀裂缝且为顺筋裂缝,通过获取衬砌表面顺筋裂缝的位置分布可辅助定位钢筋锈胀部位;钢筋锈胀后其对应区域刚度也会降低导致结构表面出现与两侧完整部位差异较为明显的变形,且不同钢筋锈胀程度会使衬砌表面的裂缝宽度和变形情况也有所不同,因此基于这种钢筋锈胀与衬砌表面变形以及裂缝宽度的关系并结合红外热像图中温度变化的关系确定钢筋锈胀部位、判断钢筋锈胀程度。

    一种隧道衬砌浅层潜在剥落剥离红外探测装置

    公开(公告)号:CN110082354B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201910247417.0

    申请日:2019-03-29

    IPC分类号: G01N21/88 G01N25/20

    摘要: 本发明涉及一种隧道衬砌浅层潜在剥落剥离红外探测装置,包括车载移动平台,还包括红外镜头、红外探测器、电子信号处理系统和数据处理系统,红外镜头、红外探测器、电子信号处理系统和数据处理系统均设于车载移动平台上,且红外镜头、红外探测器和电子信号处理系统;红外镜头采集外界传入的红外辐射并使之聚焦于红外探测器上,红外探测器将红外辐射转换为电信号,数据处理系统基于放大后的电信号得到热像图并进行预处理,并提取潜在剥落剥离的关键几何特征信息。与现有技术相比,本发明可以有效应对隧道内复杂的检测环境,提升了浅层潜在剥落剥离的识别精度,使得识别结果更加直观。