简介：盾尾间隙为盾构掘进姿态调整、管片选型等提供重要依据,为了解决盾构施工中盾尾间隙人工测量难度高、准确度难以保证的问题,提出一套盾尾间隙智能检测方法,可以实现施工中盾尾间隙的实时测量.该方法采用安装在拼装机回转机构上的视觉扫描系统获取管片和盾尾的点云数据.对点云数据进行滤波降噪后提取管片手孔部分点云,以此确定盾尾间隙检测位置.采用PSO算法对管片内弧面点云进行柱面拟合,精确求解管片轴线位置.利用管片轴线和盾尾间隙检测位置点确定的径向平面提取管片点云和盾尾点云的切片,采用改进的最小二乘法求解所得切片上两点云的直线方程.计算两直线在管片端面处的空间距离即为盾构间隙与管片厚度之和,继而可得到检测位置的盾构间隙.对盾尾间隙计算方法进行研究,结果表明:相对于非线性最小二乘拟合方法,PSO算法在对管片点云拟合圆柱模型中精度更高,求解管片柱面的轴线位置更准确;采用RANSAC算法对传统最小二乘法进行改进,可以提升拟合盾尾间隙所在平面与管片或盾尾交线的准确度,有利于提升盾尾间隙解算精度;经现场测试验证,本文的盾尾间隙测量系统重复性测量精度优于1.3 mm,绝对测量精度优于2.4 mm,可满足工程测量要求.研究可为盾构隧道施工中的盾尾间隙提供一种新的自动化测量技术,促进盾构隧道施工自动化、智能化.展开
