CASE STUDIES

3Dレーザースキャニングを使い、地下鉄トンネルの非破壊試験を実現

3Dレーザースキャニングを使い、地下鉄トンネルの非破壊試験を実現

3Dレーザースキャニングを使い、地下鉄トンネルの非破壊試験を実現


地下鉄に関連する他の建設プロジェクトや、もともとの地質学上の条件や建設資材の経年変化などの要因により地下鉄トンネルは劣化しやすいため、完成後もモニタリングとメンテナンスが必要です。漏水やヒビなどのよくある問題が発生する可能性があり、ひどいケースではコンクリートの剥離もありえます。トンネル崩落のリスクを下げるため、地下鉄トンネルに問題がないか定期的にチェックし、欠陥が発見された時点で迅速に対応しなければなりません。

地下鉄トンネル評価に精通している企業に、評判の高い中国の地質工学コンサルタント会社のShanghaiGeotechnical Investigations & Design Institute Co., Ltd. (SGIDI)があります。2012年、この会社は評価工程とデータ処理ソフトウェア一式を開発して特許を取得し、地下鉄トンネルの高精度な非破壊試験を効率よく実施しました。FAROの3D Laser Scannerを使い、SGIDIは地下鉄トンネルのライニングを評価するため、寸法計測、レーザー反射画像処理、ビルディング・インフォメーション・モデリング(BIM)を実施しました。

評価方法の概略

1. 地下鉄トンネルに適用されたスキャニング方法

SGIDIは、固定とモバイルという2つの状態で地下鉄トンネルをスキャンするという方法でデータ取得を行いました。FARO Laser Scanner Focus3D X 330はターゲットレススキャンと登録ができるため、SGIDIは簡単
にスキャンでき、今までよりもずっと効率よくデータを取得できました。FAROのスキャナーを使い、固定した状態で毎時500m、もしくはモバイルスキャンで毎時1,500mの速度でスキャンでき、しかも2、3名の作業者のみでこの作業を行えます。Focus3D X 330の携帯性、使いやすさ、毎秒最大976,000ポイントという測定速度により、プロジェクトの時間的およびマンパワー的な制約を解決する上で、トンネルスキャンにおいて、理想的なツールでした。

1
固定した状態でのスキャン

2
可動装置に FARO LaserScanner Focus3D X 330を取り付けたモバイルスキャン

2. 高精度の寸法計測

 Focus3D X 330はスキャンごとに、トンネル幅の寸法、トンネル収束変位量、セグメント変位、垂直クリアランスを含む総合的な寸法計測結果を取得します。あるプロジェクトにおいて、SGIDIはFocus3D X 330を使い、38kmものトンネルをスキャンしたところ、トンネル幅の寸法の公差は±3mmという正確さであったことが分かりました。さらに、折に触れてスキャンデータを断面で分析することもでき、ユーザーはメインデータファイルから縦断面と横断面データを抽出できます。

3
3Dスキャンデータから抽出したトンネルの縦断面 図と横断面図。

3. 高解像度のレーザー反射イメージング

Focus3D X 330によって生成されたトンネル壁の画像はミリ単位で正確です。実際に、精度は5mm以下のレベル で、ユーザーは直接画像から寸法を抽出できます。このような画像からトンネルの欠陥が検知されたり、付帯設備 が調査されることもよくあります。

4
トンネルをスキャンしたオリジナルの点群データ。

5
投影と計算後に生成されたトンネル3Dスキャンオルソ画像マップ。

6
トンネル欠陥のレーザー反射画像。

7
トンネル施設のレーザー反射画像。

4. トンネルのビルディング・インフォメーション・モデリング(BIM)

さらにSGIDIは、Focus3D X 330で取得した点群データと画像を使い、どんなトンネルでも、実際のサイズとテク スチャーを反映してデジタルで構築できます。これにより、地下鉄運営会社は自社のトンネルの現状を分析するこ とができ、品質管理と運営の安全性を確保するための強力なツールとしての役目を担っています。

8
9

 
 
 
 
 
 
 
 

トンネルBIMモデリングおよび3Dスキャンデ ータ。

3Dレーザースキャニング技術の成功適用例
SGIDIは、地下鉄トンネル測定に運用している3Dレーザースキャニン グをより深く知ろうと励んでいます。現在、上海、南京や杭州といった 都市にまたがる地下鉄トンネルを、ほぼ100kmに渡ってスキャンして います。大量かつ豊富なデータを地下鉄運営会社に提供し、運営会社 がトンネル劣化、施設調査やBIMモデリングに関連する問題を解決、 モニタリングするのを、SGIDIはサポートしています。

Shanghai Geotechnical Investigations & Design Institute Co., Ltd. (SGIDI)の会社概要

1958年に設立されたShanghai Geotechnical Investigations & Design Institute Co., Ltd. (SGIDI) は、評判の高い中国の地質工学コンサルタント会社です。長期に渡るエンジニアリングの実績により、SGIDIは確 固たる技術専門知識を誇り、洗練された機器へ投資しています。 SGIDIは幅広いサービスを展開しており、地質工学エンジニアリングデザイン、コンサルティング、エンジニアリン グ調査、測量、モニタリング、品質テストと住宅品質テスト、地球物理学的探査、建築デザイン、エンジニアリング 監督、地震安全評価、地質評価などの業務を行っています。また、建設エンジニアリングマネジメントやエンジニ アリングプロジェクトマネジメントといった分野にも対応しています。 詳細情報は、SGIDIウェブサイトwww.SGIDI.comをご覧下さい。

 
ダウンロード

 

 
デモを予約

導入事例をダウンロード

Focus Series スペックシート

 

貴社でのデモ、もしくはウェブデモで、FAROのソリューションをご覧いただけます。
デモのご希望

ウェブサイトを更新しました。

以前ご登録いただいた方も、改めてごご登録をお願いします