盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。

盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

——万能的度娘

盾构管片

客户的问题

在盾构工程施工过程中，土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用会使盾构管片变形，甚至损坏，这就要求盾构管片有很高的强度和韧性。管片模具作为盾构管片生产的载体，其尺寸精度直接决定了盾构管片的精度，如果模具的变形没有被检测出来，那么生产出来的管片都存在质量问题，是不合格的，有问题的管片若拼装到隧道将是一件非常危险的事情。某盾构管片生产商希望引进的检测技术以提高产品质量，拥有更大的市场。

传统测量手段

传统测量技术由于只能检测部分断面尺寸，包括模具两侧的边线弧长和宽度，无法检测出管片模具的整体变形，并且也不能检测模具底部的曲面变形情况。

解决方案

在管片模具进场验收合格后，采集初始三维图形信息作为参考（初始）模型，生产到一定的周期后，再次采集此模具的三维图形信息作为检测模型，将检测模型与参考模型进行坐标系对齐，对比得出各个特征面的变形量。模型对齐有特征对齐和拟合对齐两种方法，客户经过反复实践，确定采用拟合对齐来进行参考与测试模型的坐标系对齐。经过多次使用，客户对该设备有了很大的认识。

客户采用Creaform MetraSCAN三维激光扫描系统进行盾构管片模具精度扫描。

扫描现场

在扫描前需要对设备进行校准

扫描数据

Creaform  MetraSCAN三维激光扫描测量技术拥有的测量手段，Creaform的 TRUaccuracy™ 技术确保了高精度的测量，无需考虑周围环境（不稳定，震动，热变化等）或操作者熟练程度。借助Creaform MetraSCAN三维激光扫描测量技术，将极大程度提高工程精度和效率，这一技术领域的进步标志着三维激光管片扫描技术零的突破。

MetraSCAN 3D 激光扫描仪的三大特点

1、TRUaccuracy实际操作条件下的测量

• 实际操作条件下：无论环境条件、部件设置和用户情况如何，都能实现。

• 自定位：是一个数据采集系统，也是其自身的定位系统；无需配备外部跟踪或定位设备，使用三角测量法来实时确定自身与被扫描部件的相对位置。

2、TRUportability随时随地享有 3D 扫描

• 独立设备：无需外部定位系统，也无需使用测量臂、三角架或夹具。

• 便携式扫描：适应各种场所，并且可以在内部或现场使用。

• 轻巧：重量不到1.38kg。

• 便携：可装入随身携带的手提箱。

• 可在狭小空间内轻松使用。

• 不需贴任何高反光的定位标记点。

3、TRUsimplicity超级简单的 3D 扫描流程

• 用户友好：无论用户的经验水平如何，都能在短时间内学习掌握。

• 快速安装：能在短时间内启动并运行。

• 直接网格输出：无需执行复杂的对齐或点云处理。

• 实时可视化：可以在计算机屏幕上看到自己正在执行的操作，以及还需要执行哪些操作。

• 多功能：几乎无限制的 3D 扫描——不受部件尺寸大小、复杂程度、原料材质或颜色的影响。