[发明专利]一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统及方法

说明书

本发明公开了一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统及方法，系统包括：放在防渗墙槽孔内并扫描防渗墙槽孔断面轮廓的横断面扫描仪，使横断面扫描仪沿槽孔轴线移动的升降装置，信号处理装置及对横断面扫描仪进行定位的定位系统；信号处理装置，其同步采集横断面扫描仪的扫描数据及GNSS‑RTK测量的空间位置数据，其对采集的数据进行存储、调用与处理，其包括数据传输模块、存储模块及处理器；数据传输模块接收来自横断面扫描仪及GNSS‑RTK的数据；存储模块存储数据传输模块接收的数据；处理器调用存储模块内数据并构建混凝土防渗墙实际墙体三维模型。本发明能够在混凝土防渗墙成槽阶段进行成槽体型智能管控。

技术领域

本发明涉及混凝土防渗墙施工领域，特别涉及一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统及方法。

背景技术

混凝土防渗墙是当前水利水电工程基础处理的重要手段，特别是在深厚覆盖层上进行大坝建设时，是工程防渗的重要措施。当前各工程防渗墙已达到100米以上。防渗墙施工质量直接关系工程运行安全与工程效益，然而防渗墙施工属于隐蔽工程，难以采用直观手段进行施工过程管控。体型控制作为防渗墙施工质量控制的关键指标，目前主要通过对钻头尺寸测量确保墙体厚度满足要求，采用测针测量确保深度满足要求。然而防渗墙所在地质条件复杂，防渗墙槽体难以严格按照设计状态生成，容易出现塌孔等不良现象，现有手段仅能针对部分位置成槽状态进行抽检，难以直观分析防渗墙实际成槽体型，影响了对防渗墙实际质量的准确判断。因此，有必要研究混凝土防渗墙实际墙体三维建模，来直观分析防渗墙的实际体型，确保防渗墙施工质量、提升混凝土防渗墙施工效率、确保水利水电工程渗流安全。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统及方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统，包括横断面扫描仪、升降装置、信号处理装置及定位系统；横断面扫描仪放置在防渗墙槽孔内，用于扫描防渗墙槽孔断面轮廓；升降装置用于使横断面扫描仪沿防渗墙槽孔轴线移动；定位系统包括GNSS-RTK，GNSS-RTK与横断面扫描仪固接，用于对横断面扫描仪进行定位；信号处理装置，其用于同步采集横断面扫描仪的扫描数据及GNSS-RTK测量的空间位置数据，其对采集的数据进行存储、调用与处理，其包括数据传输模块、存储模块及处理器；数据传输模块用于接收来自横断面扫描仪及GNSS-RTK的数据；存储模块用于存储数据传输模块接收的数据；处理器用于调用存储模块内数据并构建混凝土防渗墙实际墙体三维模型。

进一步地，还包括陀螺仪，陀螺仪用于检知横断面扫描仪的航向角；信号处理装置还同步采集横断面扫描仪的航向角数据。

进一步地，还包括显示器；显示器用于显示混凝土防渗墙实际墙体三维模型；信号处理装置输出混凝土防渗墙实际墙体三维模型数据至显示器。

进一步地，升降装置包括绞车。

本发明还提供了一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，设置横断面扫描仪、升降装置、信号处理装置及定位系统；将横断面扫描仪放置在防渗墙槽孔内，采用横断面扫描仪扫描防渗墙槽孔断面轮廓；采用升降装置使横断面扫描仪沿防渗墙槽孔轴线移动；定位系统采用GNSS-RTK，将GNSS-RTK与横断面扫描仪固接，采用GNSS-RTK对横断面扫描仪进行定位；采用信号处理装置同步采集横断面扫描仪的扫描数据及GNSS-RTK测量的空间位置数据，并对采集的数据进行存储、调用与处理，信号处理装置设置数据传输模块、存储模块及处理器；数据传输模块用于接收来自横断面扫描仪及GNSS-RTK的数据；存储模块用于存储数据传输模块接收的数据；处理器用于调用存储模块内数据并构建混凝土防渗墙实际墙体三维模型。