[发明专利]一种城市轨道交通隧道结构及保护区的控制方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通隧道结构及保护区的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.确定城市轨道交通隧道结构中线L_中，根据测量基准点，形成隧道结构中线点集(x_中,y_中，h_中)，x代表经度，y代表纬度，h代表高程；

S2.根据隧道结构中线L_中、隧道洞径D、管片厚度L_厚，确定隧道结构外边线L_外，L_外与L_中之间平面距离为(0.5D+L_厚)；

S3.根据隧道结构外边线、控制保护距离S，确定控制保护区边线L_控，L_控与L_外之间平面距离为S；

S4.根据测量基准点，形成控制保护区边线平面坐标点集(x_控,y_控)，x代表经度，y代表纬度；

S5.由L_控、L_中及L_中两端垂直线形成控制保护区平面图，根据控制需求，在该控制保护区平面图区域设置勘测点位，形成勘测点位平面坐标点集(x_测,y_测)，x代表经度，y代表纬度；对每个勘测点位进行勘测，得出不同高程下的地质条件，进而形成勘测点位数据集(x_测,y_测，h_测，C_测)，x代表经度，y代表纬度，h代表高程，C_测值代表不同地质信息及颜色代表，同一勘测点位一段高程内C_测相等；

S6.根据勘测点位数据集(x_测,y_测，h_测，C_测)，建立勘测点位的三维立体模型；

S7.对相同C_测构成的线段上端点间用平滑曲线进行连接；

S8.对相同C_测构成的线段下端点间用平滑曲线进行连接；

S9.由相同C_测端点间连接构成的多面体内的所有点C_测相同；

S10.根据x_测,y_测，h_测，确认三维立体模型种各多面体内点集坐标、高程，结合步骤S9形成控制保护区三维立体模型内点数据集(x_控,y_控，h_控，C_控)，C_控值代表(x_控,y_控，h_控)点的地质信息及颜色代表，将点数据集叠加构成三维立体地质模型；

S11.根据隧道结构中线点集(x_中,y_中，h_中)，在三维立体地质模型中确定隧道结构中线L_中位置，并以L_中为轴线，垂直于轴线对三维立体地质模型进行剖面提取，形成地质剖面点数据集(x_剖,y_剖，h_剖，C_剖)，C_剖值代表(x_剖,y_剖，h_剖)点的地质信息及颜色代表；

S12.利用三维激光扫描仪扫描隧道结构内表面，形成隧道结构内表面点集(x_内，y_内，h_内，B)，x代表经度，y代表纬度，h代表高程，B代表编号、病害及变形信息，将点集叠加构成三维立体隧道结构模型；

S13.根据隧道结构中线点集(x_中,y_中，h_中)，在三维立体隧道结构模型中确定隧道结构中线L_中位置，并以L_中为轴线，垂直于轴线对三维立体隧道结构模型进行剖面提取，形成隧道结构剖面点集(x_剖,y_剖，h_剖)；

S14.将相同隧道结构中线点处提取的地质剖面点数据集、隧道结构剖面点集进行叠加，形成带有隧道结构内轮廓的剖面图，并根据管片厚度L_厚，在剖面图上内轮廓外形成外轮廓，内外轮廓间距离为L_厚；

S15.对剖面内外轮廓间点清除C_剖值，赋予C_管，C_管值代表管片材质及颜色；对剖面内轮廓间点清除C_剖值，赋予C_空，C_空值代表隧道内空间的材质及颜色；

S16.将经过步骤S15赋值后隧道结构内轮廓的剖面图内点数据集(x,y，h，C，B)进行叠加，形成由点构成的城市轨道交通隧道结构及控制保护区三维立体模型；

S17.初次建模后，隧道结构出现变化，重复进行步骤S12至步骤S16，利用三维激光扫描仪对局部进行扫描，替换步骤S16中点数据集，形成新的城市轨道交通隧道结构及控制保护区三维立体模型，实现数据更新。