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铁道标准设计2025年第02期:基于螺栓孔特征的盾构隧道管片接缝识别

来源:期刊VIP网 时间:


作者:易炼;殷晓广;张同刚;

单位:中铁工程设计咨询集团有限公司;西南交通大学地球科学与工程学院;

摘要:地铁盾构隧道工程中,错台检测、病害分析等隧道检测都需要识别隧道管片块接缝,目前盾构隧道接缝识别大多是针对规则排列的管片块,对于不规则排列管片块且封盖块在螺栓孔区域外的情况研究较少。针对这种情况,基于车载扫描盾构隧道激光点云,提出一种组合多模板匹配的盾构隧道接缝识别方法,以考虑道床特征的加权椭圆拟合方法提取隧道中轴线;圆柱投影展开隧道点云后,通过高差阈值法提取螺栓孔点,并依据螺栓孔分布特征划分管片环;采用距离模板匹配方法提取螺栓孔区域纵缝,以模板块匹配方法提取螺栓孔外侧区域纵缝,最后通过多模板匹配方法补全剩余纵缝。基于实测151 m地铁盾构隧道激光点云对算法进行测试,其环缝、纵缝提取率均为100%,环缝偏差均方根为5 mm,纵缝偏差均方根为13 mm,接缝提取率及精度相较于已有方法均有所提高,本文方法对于盾构隧道管片接缝识别具有较高的使用价值。

关键词:盾构隧道;;螺栓孔;;接缝识别;;组合多模板匹配;;激光点云

基金资助:中铁工程设计咨询集团有限公司科技开发计划课题(研2022-14)