地铁已成为繁忙都市中最主要的通勤工具。2017年上海的地铁长度成为全球之最，它每天输送着千万人次的客流，是整个城市的动脉，如此重要的城市‘器官’，一旦出现问题后果将不堪设想。所以，对地铁隧道病害的及时检测、治理显得尤为重要，否则将会影响地铁的正常运营，甚至引发风险事件或事故。

上海岩土工程勘察设计研究院有限公司（简称上勘院）于2012年引进FARO系列三维激光扫描仪，自主开发出了一套适用于地铁隧道的作业方法和数据处理软件，已开展高精度几何测量、激光反射率影像、病害信息调查和BIM建模等工程应用，为地铁隧道提供一种高精度、高效的无损检测技术。

地铁隧道风险来源

地铁隧道建成后，受沿线建设施工项目、地质条件、材料性能劣化等综合因素的影响，导致隧道结构出现渗漏水（泥）、衬砌裂损及混凝土掉块等典型病害。

FARO，地铁隧道修护更专业

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与地铁隧道作业的高度契合

上勘院自主研发的自由设站静态扫描和车载移动扫描技术，无需靶球拼接和控制测量，极大地提高了数据采集效率。其静态扫描速度500m/h，移动扫描速度1500m/h，外业操作人员仅需2-3人。FARO Focus^3D X330扫描仪设备轻便，操作简单，扫描速度高达976000点/秒，很好的满足了隧道扫描作业的需求。

静态自由设站扫描（左图）与移动三维扫描（右图）

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几何测量快、准、稳

FARO Focus^3D X330扫描仪所获取的隧道水平直径精度可达±3mm，只需要一次扫描即可获取隧道结构的水平直径、全断面收敛、错台、净空断面等多类几何测量成果，得出数据快且精度高，并实现了隧道衬砌环测量的逐环覆盖。

三维扫描数据提取隧道轴线及断面切片

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高分辨率让后续调查更简单

利用FARO Focus^3D X330扫描仪获取的激光反射率信息，经投影解算后生成隧道内壁激光反射率影像，影像分辨率优于5mm，可直接量取几何尺寸，基于高分辨率的激光反射率影像，开展典型病害判读和附属设施调查变得更加轻松。

隧道扫描的原始点云数据

经投影解算后生成的隧道三维扫描正射影像图

典型病害的激光反射率影像

隧道附属设施的激光反射率影像

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隧道BIM建模应用

利用扫描获取的几何测量和影像成果，上勘院建立了隧道真实尺寸和纹理的BIM模型，用于地铁隧道的安全运营管理。

基于扫描数据的隧道BIM建模与三维漫游应用

一场江浙沪的巡回诊断

上勘院致力于三维激光扫描技术在地铁隧道测量行业的研发和工程应用，在FARO三维激光扫描仪的帮助下，已经于上海、南京、杭州等地开展了近100km的隧道扫描（数据截止至采访之前），为业主单位提供了大量的变形测量、病害和设施调查、BIM建模等丰富成果，为城市轨道交通做出了巨大的贡献。

三维激光扫描隧道测量成果浏览平台

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FARO Laser Scanner Focus^S系列激光扫描仪

荣获2017年建筑计算奖的最佳硬件奖，具有以下特征优势：

①精度—双轴补偿器和角测量功能保证测量精度

②温度—适应-20℃ 至 55℃确保极端环境作业

③补偿—现场补偿功能确保扫描数据质量

④防护—密封设计达到工业标准异物防护IP54级

⑤便携—尺寸小、重量轻、配备便携手提箱