隧道激光斷面儀檢定規(guī)程

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隧道激光斷面儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于隧道激光斷面儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢查。術(shù)語下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)程。tunnellaserprofiler隧道激光斷面儀是采用激光測距技術(shù)、精密測角技術(shù)和計(jì)算機(jī)分析技術(shù)，配合專業(yè)圖形處理軟件，快速獲取隧道封閉空間內(nèi)部輪廓曲線及超欠挖信息的專用測量儀器。standardtunnelmodel為開展隧道激光斷面儀校準(zhǔn)試驗(yàn)，在特定場地設(shè)計(jì)、建造或選用的內(nèi)輪廓斷面在校準(zhǔn)試驗(yàn)過程中始終保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)模型。referenceprofiler經(jīng)過計(jì)量溯源的，可用于測量和描述標(biāo)準(zhǔn)隧道模型內(nèi)輪廓形狀，并生成坐標(biāo)數(shù)據(jù)的儀器裝置。概述隧道激光斷面儀（簡稱斷面儀）主要用于隧道開挖斷面、初期支護(hù)斷面和二次襯砌斷面的內(nèi)輪廓的形狀測量和分析。該儀器融合了高精度激光測距技術(shù)和精密測角技術(shù)，通過獲取每個角度方向上的距離，解算隧道內(nèi)部輪廓曲線，經(jīng)與隧道設(shè)計(jì)時的內(nèi)輪廓斷面的比較分析，得到包括超欠挖參數(shù)的工程測量數(shù)據(jù)。其測量原理示意圖見圖1。2231圖1 斷面儀原理示意圖1——斷面儀；2——隧道斷面；3——斷面儀測量光路斷面儀由激光測距儀、角度調(diào)節(jié)裝置、水準(zhǔn)指示器、三腳架、測量主機(jī)、顯示屏等構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。5 5 61234圖2斷面儀結(jié)構(gòu)示意圖1——激光測距儀；2——角度調(diào)節(jié)裝置；3——水準(zhǔn)指示器；4——三腳架；5——測量主機(jī)；6——顯示屏計(jì)量性能要求檢測視角范圍斷面儀的檢測視角范圍為：60°~300°。激光測距儀示值誤差斷面儀所用激光測距儀的示值誤差：±2mm。隧道斷面超欠挖指標(biāo)測量誤差隧道斷面超欠挖指標(biāo)測量誤差如下：超欠挖最大值測量誤差：±3mm；超欠挖面積相對測量誤差：±10%。斷面儀測值的復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)5%。通用技術(shù)要求外觀斷面儀的外觀應(yīng)光潔，無缺損、無銹蝕；表面應(yīng)光滑、均勻。標(biāo)牌、標(biāo)志斷面儀應(yīng)有清晰的標(biāo)牌、標(biāo)志，標(biāo)牌上應(yīng)有斷面儀的名稱、型號、出廠編號、制造廠名、出廠日期等。計(jì)量器具控制環(huán)境條件85%無影響工作的振動和腐蝕性氣體存在，對有效檢測視角和激光器測距示值誤差進(jìn)行檢定的路面應(yīng)相對水平。檢定用器具檢定用器具包括：鋼卷尺：測量范圍為（0～5）m1mm；測量范圍為（0～50）m1mm；標(biāo)準(zhǔn)量塊：5mm、20mm、40mm、80mm2級；檢測平臺：L150mm10mm，表面粗糙度（Ra）0.8μm，L型平臺固定在三腳架上，可手動調(diào)整水平；參考斷面儀：距離測量誤差不超過±1mm，通過與激光干涉儀的測量比對0.5°/45°，通過與控制角度與測角儀實(shí)測角度的比較實(shí)現(xiàn)計(jì)量溯源;超欠挖參數(shù)計(jì)算方法符合A；檢定試驗(yàn)輔助裝置，包括：5m，內(nèi)側(cè)表面平整，斷面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；aa=(500±2)mm，H=45mm～80mm，允許偏差±0.5mm，調(diào)整塊材料線膨脹系7.2×10-5/℃。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。a圖3調(diào)整塊結(jié)構(gòu)尺寸示意圖檢定項(xiàng)目斷面儀的檢定項(xiàng)目見表1，檢定記錄表格式見附錄B。表1檢定項(xiàng)目一覽表檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查通用技術(shù)要求+++檢測視角范圍++-激光測距儀示值誤差+++隧道斷面超欠挖指標(biāo)測量誤差++-斷面儀復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)++-檢定方法外觀檢查通過目測、手感進(jìn)行檢查，其結(jié)果應(yīng)符合5.1、5.2的要求。檢測視角范圍斷面儀檢測視角范圍的檢定過程如下：沿中心線垂直方向繪制一條直線；a）中繪制的那一條垂直于中心線的直線上；（此時激光器方向垂直向下動采用鋼卷尺測量該儀器高度h并記錄（儀器高為相對地面的高度；架右側(cè)的阻擋區(qū)域，用鋼卷尺測量并記錄激光點(diǎn)至校準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離通過式（1）計(jì)算儀器的起始視角1； l1

（1）1 arctan(h)1——激光測點(diǎn)至校準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離（m；h——儀器相對地面的高度（m。準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，通過式（2）計(jì)算儀器的終止視角2；PAGEPAGE52360。2

l2arctan( 2h

（2）2——激光測點(diǎn)至校準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離（m；h——儀器相對地面的高度（m。d)1和2的角度值應(yīng)符合4.1的規(guī)定。激光測距儀示值誤差斷面儀中激光測距儀示值誤差的檢定過程如下：0°10m置處，并手動調(diào)整水平；5mm20mm40mm80mm同量塊的示值誤差。HH測-H標(biāo) （3）式中：

H——測距示值誤差（mm；H測——激光測距儀測得的量塊高度值（m；H標(biāo)——所用量塊的標(biāo)稱值（m。取H4.2的規(guī)定。隧道斷面超欠挖指標(biāo)測量誤差檢定過程如下：將參考斷面儀架設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)隧道模型的中線點(diǎn)上，安裝并調(diào)試好儀器；600.5300°角度為止，記錄每個測角對應(yīng)的距離值；道模型斷面曲線；（90135180225°、270°位置）放置不同高度的調(diào)整塊，得到模擬的隧道超欠挖斷面曲線，A方法計(jì)算斷面超欠挖最大值和超欠挖面積的標(biāo)準(zhǔn)值；3斷面測量數(shù)據(jù)，用斷面儀的數(shù)據(jù)分析軟件計(jì)算超欠挖最大值（i=1,2,3）i（i1,2,3；按式（4）4.3a)的規(guī)定。hhh0h——斷面超欠挖最大值測量誤差（m；

（4）h——斷面儀超欠挖最大值的平均值（m；0——斷面超欠挖最大值的標(biāo)準(zhǔn)值（m。按式（5）4.3b)的規(guī)定。AA0100%AA0A

（5）式中：A——斷面超欠挖面積相對誤差；A——斷面儀在中線點(diǎn)處超欠挖面積測量值的平均值（2；A0——斷面超欠挖面積標(biāo)準(zhǔn)值（m。斷面儀測值的復(fù)現(xiàn)性檢定過程如下：將被檢定斷面儀從隧道的中線點(diǎn)位置在垂直于隧道行車方向上，向左平移1m，按照7.4的測量步驟進(jìn)行隧道斷面測量，計(jì)算斷面儀在中線點(diǎn)偏左位置時隧道斷面超欠挖最大值hl和超欠挖面積Al；1m，按照7.4的測量步驟進(jìn)行隧道斷面測量，計(jì)算斷面儀在中線點(diǎn)偏右時隧道斷面超欠挖最大值hr和超欠挖面積Ar；積的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)Cv，均應(yīng)符合4.4的規(guī)定。CS100%v x

（6）S(xmaxxmin)/CS——重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差，極差系數(shù)C2.33；

（7）xi（i1,2,3lri（1,2,3lr的平均值；xmaxi（i1,2,3，l，ri（i1,2,3lr中的最大值；xmini（i1,2,3，l，ri（i1,2,3lr中的最小值。檢定結(jié)果處理C斷面儀出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目，檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式見附D。檢定周期斷面儀檢定周期為一年，但在使用過程中對檢測結(jié)果發(fā)生懷疑時，可提前送檢。PAGEPAGE8附錄A超欠挖參數(shù)計(jì)算方法隧道依據(jù)設(shè)計(jì)斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行開挖施工，但實(shí)際施工斷面與設(shè)計(jì)斷面常存在誤差，即超挖或欠挖。用于施工質(zhì)量控制的超欠挖參數(shù)，可通過設(shè)計(jì)斷面和實(shí)際測量斷面數(shù)據(jù)的比較分析進(jìn)行計(jì)算。13，2圖A.1以超挖1區(qū)為例，該區(qū)域內(nèi)超挖的最大值為1區(qū)范圍內(nèi)實(shí)際測點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)斷面（0.239m1成的區(qū)域的面積。對于2區(qū)，欠挖的最大值為2區(qū)范圍內(nèi)實(shí)際測點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)斷面曲線垂線的最大（-0.270m2附錄B隧道激光斷面儀檢定記錄表格式記錄編號： 第 頁 共 頁樣品名稱樣品編號型號規(guī)格出廠編號制造單位檢定依據(jù)檢定地點(diǎn)檢定前樣品情況檢定后樣品情況環(huán)境條件溫度： ℃； 濕度： %RH； 其他： 。所用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置器具/主要儀器設(shè)備名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號證書有效期至使用前情況使用后情況檢定項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)要求檢定結(jié)果外觀、標(biāo)牌、標(biāo)志通用技術(shù)要求檢測視角范圍60°~300°hl11l21激光測距儀示值誤差±2mm5mm20mm40mm80mmH最大值欠挖最大值測量誤差±3mmh0h1h2h3hh欠挖面積相對測量誤差±10%A0A1A2A3AA斷面儀測值復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)Cv≤5%hlhrhmaxhminShCv,hAlArAmaxAminSACv,A檢定： 核驗(yàn)： 日期： CCPAGEPAGE10證書編號xxxxxx-xxxx檢定結(jié)果證書編號xxxxxx-xxxx檢定結(jié)果22頁檢定證書第2頁序號檢定項(xiàng)目檢定結(jié)果結(jié)論1通用技術(shù)要求2檢測視角范圍3激光測距儀示值誤差4隧道斷面超欠挖最大值5隧道斷面超欠挖面積6斷面儀測值的復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差注：123、下次檢定時請攜帶（出示）此證書。未經(jīng)授權(quán)，不得部分復(fù)印本證書。以下空白DDPAGEPAGE