案例來(lái)啦

軌道交通作為人口密集城市解決交通擁堵問題的重要交通方式，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，也隨之越來(lái)越多地被增設(shè)擴(kuò)建。這種運(yùn)量大、處于非地面空間的運(yùn)輸方式，對(duì)其運(yùn)營(yíng)調(diào)度、安全性能等有著更高的要求。本期案例分享中，我們講述滬敖工程師使用架站式地面三維激光掃描儀對(duì)已完成土建施工的地鐵車站進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)繪的應(yīng)用。

項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目為上海地鐵某線的一處地鐵站，該線路是上海首批全功能一次性開通ZG等級(jí)全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的地鐵線路。

本項(xiàng)目中，我們需要對(duì)已完成土建施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維掃描，被掃描車站共為2層（站臺(tái)層、站廳層），建筑面積較大。

我們使用三維掃描的方式，高效、完整地記錄施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜情況，實(shí)現(xiàn)從實(shí)體進(jìn)行快速逆向獲取三維數(shù)據(jù)及模型的重新構(gòu)建。

（如果您有需要，歡迎聯(lián)系我們，我們會(huì)省心的助您完成項(xiàng)目）

部分點(diǎn)云圖

我們準(zhǔn)確的再現(xiàn)地鐵站的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)。為地鐵站建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、后續(xù)輔助安裝及工程監(jiān)理提供重要的三維模型。

項(xiàng)目總結(jié)

近年來(lái)隨著三維激光掃描技術(shù)的快速發(fā)展，給測(cè)量及數(shù)據(jù)采集工作提供了一個(gè)良好的技術(shù)途徑。三維掃描的重要意義在于，其能將實(shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信息，為實(shí)物數(shù)字化提供方便快捷的手段。

本案例中，我們?cè)诘罔F土建施工結(jié)束后 對(duì)車站整體進(jìn)行三維掃描測(cè)繪，后續(xù)用于與初始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的比對(duì)來(lái)分析土建工程的施工質(zhì)量，形成ZZ成果，并為后續(xù)設(shè)備安裝、裝飾裝修等工程提供綜合分析和利用的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)地鐵工程測(cè)繪通常會(huì)借助全站儀，通過現(xiàn)場(chǎng)采集離散點(diǎn)坐標(biāo)，借助作業(yè)草圖和現(xiàn)場(chǎng)拍攝照片內(nèi)業(yè)繪制成圖，其不便之處在于在工作時(shí)容易受其他工序并行施工的影響，有時(shí)難以滿足通視條件，加之測(cè)繪工期緊、任務(wù)重、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪條件復(fù)雜，因此這樣外業(yè)工作量大、自動(dòng)化程度和測(cè)量效率較低、信息獲取有限、測(cè)量成果較為局部和片面等缺點(diǎn)，給外業(yè)工作帶來(lái)很大的困難。

而使用三維激光掃描儀用在地鐵站的測(cè)繪中，具有非接觸測(cè)量、高分辨率、高精度、高效率、數(shù)字化采集、信息豐富等特點(diǎn)，能夠快速、全面地獲取地鐵車站和區(qū)間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接、去噪、切片等預(yù)處理，可以生成更為全面、豐富和形象的測(cè)量成果，復(fù)驗(yàn)車站施工質(zhì)量（例如結(jié)構(gòu)和預(yù)留孔洞的施工質(zhì)量、車站凈空等) ，此外，還可以根據(jù)點(diǎn)云逆向建立車站的 BIM 模型，還原車站各類結(jié)構(gòu)的真實(shí)尺寸與凈空，為后續(xù)大型設(shè)備安裝模擬、管線空間復(fù)核或調(diào)整裝飾裝修方案提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

三維掃描在軌道交通站點(diǎn)中的應(yīng)用

相比傳統(tǒng)的測(cè)量，三維掃描測(cè)量獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)更加全面，可以一次測(cè)量多次利用，可同時(shí)基于點(diǎn)云計(jì)算獲得車站的結(jié)構(gòu)偏差、孔洞偏差、凈空等信息，提供更加全面、直觀的測(cè)量成果，建立的車站三維數(shù)據(jù)檔案。并可根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)提高原始車站BIM 模型的正確性，為車站后期設(shè)備安裝、裝飾裝修、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和信息管理提供完整而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

我們大致就其中的可應(yīng)用方向做一個(gè)簡(jiǎn)單的、不全面的闡述。

1、提高原始BIM模型的正確性

項(xiàng)目各參與方在項(xiàng)目實(shí)施的各階段都會(huì)建立BIM 模型，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)各參與方項(xiàng)目信息的互通。

但是由于施工中會(huì)存在誤差，在設(shè)計(jì)施工階段建立的 BIM 模型常常會(huì)與ZH竣工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不一致。而這種不一 致的情況可能為項(xiàng)目后期裝修、運(yùn)維等階段帶來(lái)困難。

我們可通過三維掃描后獲得的點(diǎn)云模型，能有效地獲取工程現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)有效尺寸信息，從而可以實(shí)現(xiàn)模型與工程現(xiàn)狀的連接。

驗(yàn)證 BIM 模型與現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)構(gòu)的相符程度，之后通過模型對(duì)比后修改BIM模型，從而提高準(zhǔn)確性，減少由于模型不符合工程實(shí)際而帶來(lái)的錯(cuò)誤，從而更好的保證城市軌道交通工程建設(shè)的質(zhì)量。

2、對(duì)已完成項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)分析

2.1 尺寸分析

例如站點(diǎn)的平整度分析，我們通過軟件對(duì)點(diǎn)云模型的平整度進(jìn)行分析，可以以色階的方式直觀地顯示出每個(gè)部分的平整情況，可以查看墻面的平整度情況，也可以生成檢測(cè)報(bào)告。通過平整度分析，對(duì)地鐵車站墻面、柱面、頂板、地等平面的平整情況進(jìn)行歸納，控制質(zhì)量，并針對(duì)具體的質(zhì)量問題進(jìn)行修整。

又例如凈空分析，我們通過在每層用平面截取的方式截取該平面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，又或者通過截取車站特征位置處的立面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行頂板、底板標(biāo)等標(biāo)高分析。

2.2 偏差分析

例如在地鐵站結(jié)構(gòu)偏差分析中，三維掃描數(shù)據(jù)可以直觀顯示車站實(shí)際結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)模型間的三維偏差，計(jì)算點(diǎn)云偏離BIM模型的變化量，以顏?zhàn)V圖來(lái)形象化顯示偏差結(jié)果。

此外，還可以應(yīng)用于地鐵站的孔洞偏差分析，例如樓梯孔、扶梯孔、給排水等預(yù)留孔洞的尺寸與位置偏差，從而為后期設(shè)備和管線安裝提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

3、為后續(xù)的裝飾裝修提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

在地鐵車站施工中，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際結(jié)構(gòu)與原始設(shè)計(jì)的誤差，對(duì)后續(xù)裝飾裝修階段和設(shè)備安裝階段的工作有重大的負(fù)面影響。

我們利用三維點(diǎn)云掃描技術(shù)來(lái)獲取施工結(jié)構(gòu)數(shù)字化模型，進(jìn)行點(diǎn)云模型和 BIM 模型分析對(duì)比，從而方便的找到 BIM 模型中不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的部位并修正，保證模型正確性了，為后續(xù)的裝飾裝修、設(shè)備安全工作提供了JZ的數(shù)字化基礎(chǔ)模型，提高了施工效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

4、生成斷面圖、剖面圖

在生成的三維模型中，通過對(duì)隨意部位進(jìn)行剖切，可以得到該部位的剖面圖和斷面圖。對(duì)剖面圖和斷面圖的分析可便于相關(guān)工作人員驗(yàn)證結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)便于出具對(duì)應(yīng)的竣工圖紙。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、JY公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測(cè)、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。