Escáner 3D Túneles

By 2 julio 2014Escáner 3D
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TÚNELES. OBTENCIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS OBTENIDOS CON UN ESCÁNER 3D

Se trata de obtener datos necesarios para el control y seguimiento de una obra civil, en este caso túneles. El túnel puede esta en ejecución o terminado.

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El escáner 3D es una herramienta en potencia a la hora de obtener información acerca del túnel, es capaz de medir miles de puntos por segundo lo que permite al proyectista o cliente final dotar de gran cantidad de información tanto geométrica (alineaciones, cotas, ejes) como analítica (tolerancias de sección respecto sección teórica, espesores, volúmenes, superficies.). Con los datos obtenidos podemos tener la garantía de cumplir y obtener un revestimiento y calidades acorde al proyecto definido.

Procedimiento DATOS:

Nos podemos encontrar dos casos:

1.-Estado de alineaciones conocido. Se conoce previamente el eje de trazado, rasantes, peraltes  y secciones tipo.

2.-Estado de alineaciones no se conoce.

En consecuencia habrá que determinar un eje óptimo con una rasante condicionada por el terreno real del túnel. Eje obtenido por regresión de puntos referencia. Estado de alineaciones: Eje en planta. Eje de trazado.

Pk Entrada Pk Salida X Y Azimut Radio Parametro

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Eje en Alzado. Rasantes.

Pk Entrada Pk Salida Z entrada Z Salida Acuedo Kv

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Sección Tipo: Podemos disponer de:

Sección teórica de revestimiento. Determina geométricamente el material para revestir dicha excavación.

Sección teórica de servicios. Determina geometría de los diferentes elementos que contiene el túnel (aceras, muretes, canalizaciones). pointcloud-tuneles-88

Secciones

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TOMA DE DATOS

Para la medición del túnel se utiliza un escáner terrestre alta precisión. Como la toma datos se hace longitudinalmente al sentido del túnel, será necesario sucesivos estacionamientos desde el pk inicio hasta el pk final.

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Las distancias entre estacionamientos vendrán condicionadas por la construcción/excavación del túnel, muy importante tener en cuenta las numerosas zonas de sombras y abombamientos  que posee el túnel. Se deberá garantizar un precisión homogénea  en la toma de datos a lo largo del túnel (paso de malla) y evitar que se queden sin medir la zonas de sombra.

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Para poder unir los diferentes escaneos se utilizan dianas (targets), estas dianas son reconocidas por el escáner y permite obtener información de elementos comunes de calidad con el fin de poder unir las diferentes estaciones realizadas y conseguir un sistema de coordenadas único para todo el túnel.   Este  sistema de coordenadas se puede georeferenciar, apoyado de coordenadas topográficas de precisión. La georefenciación es indispensable para poder analizar, replantear, subsanar información obtenida con el escáner 3D, es decir a partir de coordenadas cartográficas obtenidas de los perfiles, se deberán transportar al túnel sin ambigüedades.Esto permitirá detectar y subsanar si han sido rebasadas las tolerancias definidas en proyecto.

NUBE DE PUNTOS 3D

Una vez se ha terminado la toma de datos, se procede  a unir todos los escaneos (registro de datos). De manera que obtenemos una nube de puntos con un sistema de coordenadas único y arbitrario. Esta nube de puntos condicionado por la precisión solicitada por el cliente/proyecto tendrá un paso de malla diferente (distancia media entre puntos).

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MODELO 3D Obtenemos un modelo 3D, con el fin de obtener secciones tipo ideales, conocer desvíos de revestimientos  o calcular volúmenes/superficies.

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El modelo  3D se puede superponer con las secciones definidas en proyecto. pointcloud-tuneles-81

Con el modelo 3D se pueden obtener secciones transversales de equidistancias personalizadas, siempre superiores al paso de malla establecido previamente. pointcloud-tuneles-74A

Por ejemplo si hemos obtenido un paso de malla de 10cmx10cm, nuestro intervalo entre perfiles se puede presentar perfectamente cada 100cm. pointcloud-tuneles-97   Por este método se obtiene información muy precisa pues quedan registradas todas las formas singulares del túnel y se puede obtener un estimación  muy aproximada de volúmenes, superficies o espesores.

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DATOS OBTENIDOS.

Volúmen de excavación.

Hormigón proyectado.

Desviaciones respecto proyecto.

Estimación de volúmenes de hormigón pendientes

Dimensionamiento de material para encofrar. … escáner 3d túneles   escáner 3d túneles

CONCLUSIONES La cantidad de información extraída por este método es muy superior a métodos convencionales,  permite tener control, previsión y estimación de numerosas variables en muy poco tiempo (geometría, desviaciones, tablas, listados, mediciones, inventarios,etc.)

Agradecimientos:

GEOasbuilt Export Laser Scanner.

3DReshaper Hexagon Metrology.

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