解锁新场景！实测考验灵光L1在隧道施工扫描中的精度表现

在隧道施工的实际项目过程中，架站式三维激光扫描仪和手持式扫描仪各有千秋，架站设备精度高，手持设备效率快，经常在不同的工作场景中综合使用。那灵光Lixel手持扫描仪的精度，能否满足隧道施工的精度需求呢？

带着这个疑问，合作伙伴四川百隧云科技有限公司跟着中铁隧道局集团专业测量工程师的脚步，走进新建成渝中线铁路某施工现场，在真正应用中验证灵光Lixel手持设备的精度。

隧道超欠挖测量是隧道施工中一个重要的环节，直接关系到隧道工程的质量、安全以及工程成本。准确掌握隧道开挖的尺寸，控制超欠挖，是隧道施工的重要任务。

超欠挖标准如下：

图1 隧道超欠挖质量检验标准

按照隧道超欠挖质量检验标准，百隧云制定了详细的对比方案，比较灵光L1和架站设备的表现。

在百隧云看来，灵光L1具备了五大优势：

1、好用 —— 一体集成，国产自研

2、精准 —— 激光+视觉Multi-SLAM

3、实时 —— 实时解算，直出LAS

4、远程 —— 远程协作，高效作业

5、配套 —— 专业软件，持续迭代

百隧云选择了拓普康GTL-1200全站式扫描仪作为对比方案的精度验证者。这款设备可以自主后方交汇设站，无需全站仪配合，点云获取绝对坐标，扫描频率最大200000点/秒，扫描范围0.5~70m，扫描精度2mm，适用于隧道等特殊环境作业。

图2 拓普康GTL-1200关键指标

灵光L1准备清单

灵光L1主打便捷灵活，一个手提箱可以装下设备和所有配件。

图3 便捷的手提箱一览

拓普康GTL-1200准备清单

全站式扫描仪隧道应用的优势是支持自主设站，绝对坐标直出保证精度，但价格也相对比较昂贵，还需要配脚架。

图4 GTL-1200配件一览

控制点准备

现场控制点分布如下图：d4，d5，d6为洞外控制点；GTL-1200采用控制点：d4，d5，d6后方交汇设站。灵光L1采用控制点：001，002，003，004(反射片，由GTL-1200采集坐标）

图5 现场控制点分布图

灵光L1点云采集

图6 灵光L1进行控制点采集

图7 灵光L1进行全景采集

拓普康GTL-1200点云采集

图8 GTL-1200进行后方交会设站

内业处理和数据对比

灵光L1数据线直连导出las格式点云，在LixelStudio中进行绝对坐标转换。

GTL-1200需要用SD卡导出原始数据并通过预处理软件（Magnet Collage）转换为las格式。

中铁隧道局集团专业测量工程师利用项目部隧道专业处理软件，进行点云的对比分析，在相同里程提取断面进行对比分析。

现场隧道洞口里程DK8+610.00，GTL-1200放置在洞口位置，截取DK8+610.00、DK8+620.00、DK8+630.00三断面精度比较结果如下：

图9 DK8+610.00断面对比

图10 DK8+620.00断面对比

图11 DK8+630.00断面对比

通过对比分析报告可以看到，灵光L1和架站设备的数据偏差在10~20mm左右，虽然现阶段对于衬砌断面扫描工作还不能完全胜任，但完全满足隧道开挖、初支阶段的断面扫描工作。

同时，实时解算、结果直出的灵光L1作业效率非常高。扫描速度高达每秒64万点/秒，一站扫描作业时间不到2分钟，大幅度缩短外业扫描时间，可以实现每个洞口掌子面的开挖扫描，从源头控制超欠挖。

百隧云认为，灵光L1精度符合大部分隧道施工作业的需求，效率是架站设备的3-5倍，性价比与架站设备相较，有着明显的优势。