CN111412902A - 一种高精度预埋构件测量复核方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高精度预埋构件测量复核方法，包括S01布设施工控制网：采用闭合导线方式对现场基准控制点进行目标建筑定位；S02布设目标建筑的测量点：将控制点埋件进行测量布设点埋设，同时用全站仪将布设点的坐标高程标识并记录；S03放置标靶并通过全站仪对标靶进行坐标联测；S04三维激光扫描仪对目标建筑进行扫描，自动获取并存储空间点云数据；S05对空间点云数据进行去噪去异处理并导入SCENE软件中进行数据拼接，建立三维可视化数字模型；S06坐标系转换：将三维可视化数字模型坐标系转换到设计坐标系中；S07将三维可视化数字模型与目标建筑BIM三维模型进行精准匹配及对比。本发明可准确指导实际施工。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种高精度预埋构件测量复核方法。
背景技术
放射治疗是癌症肿瘤最主要的治疗手段之一，进入21世纪以后呈现出高精度、高疗效、低损伤的特征，我国拥有世界上较多的癌症肿瘤患者，对质子重离子治疗需求量很大，按照每个质子重离子治疗中心每年可治疗2000多例患者来算，以及目前只有极少数几个质子医疗中心现状，我国还需建设几十个质子治疗中心。
然而在我国推动质子治疗项目建设过程中，由于质子射线辐射性大，则对建筑结构体的防质子辐射性能提出了严格要求，这种质子医疗项目建设一般结构复杂，节点错落多变，钢筋排布密度大，管线布设密集交叉，这样的结构体现状对其建设时预埋构件的位置、尺寸、结构形状等复核带来了很大的困难。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种高精度预埋构件测量复核方法。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种高精度预埋构件测量复核方法，包括以下步骤：
S01：布设施工控制网：采用闭合导线方式对现场基准控制点进行目标建筑定位；
S02：布设目标建筑的测量点：根据施工控制网的精度要求结合实际勘察结果将控制点埋件进行测量布设点埋设，同时利用全站仪通过施工控制网将测量布设点的坐标高程标识并记录；
S03：放置标靶，并通过全站仪对已放置的标靶进行坐标联测；
S04：采用三维激光扫描仪对目标建筑进行扫描，自动获取该目标建筑的空间点云数据，并将扫描后的空间点云数据存储；
S05：对步骤S04扫描存储的空间点云数据进行去噪去异处理，并将经过数据处理后的空间点云数据导入SCENE软件中进行数据拼接，建立三维可视化数字模型；
S06：坐标系转换：将步骤S05所述的三维可视化数字模型坐标系转换到设计坐标系中；
S07：将步骤S06经过坐标系转换后的三维可视化数字模型与外部已设定目标建筑BIM三维模型进行精准匹配，形成实测三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型的对比。
优选的，还包括以下步骤：
S08：将步骤S07所述的三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型精准匹配后导入到Navisworks软件或者Geomagic Control软件中进行目标建筑内各预埋构件的位置精度偏差以及碰撞分析。
优选的，步骤S08所述的位置精度偏差可达到0.1mm级。
优选的，步骤S01所述的基准控制点包括柱位永久控制点与普通控制点，且基准控制点数量不低于3个。
优选的，步骤S01所述的基准控制点为6个。当然根据实际需求，基准控制点可以为任意不低于3个以上的自然数。
优选的，步骤S03所述的标靶包括平面标靶和球标靶。
优选的，步骤S04所述的三维激光扫描仪以每秒最大为976,000点的速度进行扫描。当然根据实际需求，扫描速度可以任意设定与选择。
本发明带来的有益效果为：本发明通过对目标建筑采用三维激光扫描技术进行高精度扫描后建立三维可视化数字模型，并进一步将该三维可视化数字模型与外部已设定的目标建筑BIM三维模型进行精准匹配，并通过软件进行目标建筑内各预埋构件位置精准性以及整个结构的碰撞性进行可视化直观表现及测量，根据分析结果进而指导实际目标建筑的施工现场的合理准确调整。采用本发明可以对任意距离、面积、体积、结构以及其它复杂三维实物目标建筑建设施工时其内各个预埋构件的施工情况进行准确的分析和指导调整，特别在节点错落多变，钢筋排布密度大，管线布设密集交叉这样的结构体对其建设时预埋构件的位置、尺寸、结构形状等复核带来很大的便利，为建筑设计与施工带来良好的经济效果和社会效果。
附图说明
图1是实施例中步骤S01所述的采用6个基准控制点构成的闭合导线方式进行的施工控制网的布设结构示意图；
图2是实施例中步骤S08所述的在Geomagic Control软件进行的对比分析图；
图3是实施例中步骤S08所述的在Navisworks软件进行的对比分析图。
具体实施方式
以下结合具体附图对本发明作进一步的说明。
在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构、步骤和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
提供一种高精度预埋构件测量复核方法，包括以下步骤：
S01：布设施工控制网：采用闭合导线方式对现场基准控制点进行目标建筑定位；
如图1所示，该基准控制点包括三个柱位永久控制点，分别记为基准控制点SZ01、SZ02、SZ03，；和三个普通控制点，分别记为基准控制点CP1、CP2、CP3共计6个基准控制点，按照CP1-CP2-SZ01-CP3-SZ02-SZ03-CP1的网线路径对整个目标建筑区域进行闭合导线方式布设。
S02：布设目标建筑的测量点：根据施工控制网的精度要求结合实际勘察结果将控制点埋件进行测量布设点埋设，同时利用全站仪通过施工控制网将测量布设点的坐标高程标识并记录；
在选择布设点时候，若遇到现场环境复杂，空间狭小，局部区域布设控制点存在困难时，可将满足精度要求的现场结构轴线作为布设点。
S03：放置平面标靶和球标靶，并通过全站仪对已放置的平面标靶和球标靶进行坐标联测，作为后期坐标系统配置使用；
S04：采用三维激光扫描仪对目标建筑进行扫描，自动获取该目标建筑的空间点云数据，并将扫描后的空间点云数据存储；
其中：三维激光扫描仪以每秒最大为976,000点的速度可扫描最长为154米距离进行扫描，共计有四种配速，分别为97.6万点/秒；48.8万点/秒；24.4万点/秒；12.2万点/秒。
S05：对步骤S04扫描存储的空间点云数据进行去噪去异处理，并将经过数据处理后的空间点云数据导入SCENE软件中进行数据拼接，建立三维可视化数字模型；在进行数据拼接后，对拼接后的数据可再次进行去燥去异处理。
S06：坐标系转换：将步骤S05所述的三维可视化数字模型坐标系转换到设计坐标系中；
S07：将步骤S06经过坐标系转换后的三维可视化数字模型与外部已设定目标建筑BIM三维模型进行精准匹配，形成实测三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型的对比。
S08：将步骤S07所述的三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型精准匹配后导入到Navisworks软件或者Geomagic Control软件中进行目标建筑内各预埋构件的位置精度偏差以及碰撞分析。
如图2所示，若对于“螺柱与螺孔”这种结构类配合关系分析，则优选采用Navisworks软件，可直观的知悉出对比偏差量，该偏差精度可精确至0.1mm级。
图2中三维可视化数字模型中扫描形成的管线与施工设计目标建筑BIM三维模型中标准管线匹配后，位置误差为5mm，则根据该结果，可及时对该管线实际位置进行5mm调整，使其与设计目标建筑BIM三维模型中标准管线位置完全一致。
如图3所示，若对于“钢筋”与“钢筋”，“管线”与“管线”“平板”与“平板”等同类结构配合关系分析，在优选采用Geomagic Control软件进行对比分析。
如图3所示，图中颜色越深则代表该结构处偏差越大，颜色越浅则代表偏差很小，三维可视化数字模型中扫描形成的结构与施工设计目标建筑BIM三维模型对应的结构偏见程度可直观的进行观察感知。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：布设施工控制网：采用闭合导线方式对现场基准控制点进行目标建筑定位；
S02：布设目标建筑的测量点：根据施工控制网的精度要求结合实际勘察结果将控制点埋件进行测量布设点埋设，同时利用全站仪通过施工控制网将测量布设点的坐标高程标识并记录；
S03：放置标靶，并通过全站仪对已放置的标靶进行坐标联测；
S04：采用三维激光扫描仪对目标建筑进行扫描，自动获取该目标建筑的空间点云数据，并将扫描后的空间点云数据存储；
S05：对步骤S04扫描存储的空间点云数据进行去噪去异处理，并将经过数据处理后的空间点云数据导入SCENE软件中进行数据拼接，建立三维可视化数字模型；
S06：坐标系转换：将步骤S05所述的三维可视化数字模型坐标系转换到设计坐标系中；
S07：将步骤S06经过坐标系转换后的三维可视化数字模型与外部已设定目标建筑BIM三维模型进行精准匹配，形成实测三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型的对比。
2.根据权利要求1所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S08：将步骤S07所述的三维可视化数字模型与施工设计目标建筑BIM三维模型精准匹配后导入到Navisworks软件或者Geomagic Control软件中进行目标建筑内各预埋构件的位置精度偏差以及碰撞分析。
3.根据权利要求2所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，步骤S08所述的位置精度偏差可达到0.1mm级。
4.根据权利要求1所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，步骤S01所述的基准控制点包括柱位永久控制点与普通控制点，且基准控制点数量不低于3个。
5.根据权利要求4所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，步骤S01所述的基准控制点为6个。
6.根据权利要求1所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，步骤S03所述的标靶包括平面标靶和球标靶。
7.根据权利要求1所述的一种高精度预埋构件测量复核方法，其特征在于，步骤S04所述的三维激光扫描仪以每秒最大为976,000点的速度进行扫描。
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