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古建筑修復工程中的儀器應用

更新時間:2020-07-27 10:14:00點擊次數:1221
古建筑修復工程中的儀器應用



恭王府,

始建于1776年,

挺立在北京什剎海已兩百多年。








這里曾住著聲名赫赫的清代大臣和珅。

王府第三任主人為恭親王奕?,

恭王府的名字也由此得來。




王府鎮府之寶,

就是這塊“福字碑”,

它由康熙御筆刻成,

可分解為“多田多子多才多壽”,

被稱為天下第一“福”。


都說恭王府有“福”氣,

游客們紛紛慕名而來,

高峰期每天有上萬游客前來參觀。


“福字碑”就隱藏于王府假山之中,

兩百多年來,

這座假山歷經風吹雨淋,

已出現風化、開裂等各類問題。




為了確保游客和文物安全,

假山的修復已迫在眉睫,

但是,偌大的假山從何修起?




傳統檢測辦法效果不理想,

這位兩百多歲的“假山老頭兒”

需要一次從頭到腳的現代“體檢”!


Step1:

“透視眼”測地基

“萬丈高樓平地起”,

地基是建筑的關鍵。

傳統地基檢測采取開挖的形式,

但恭王府屬文物保護單位,

不能“傷筋動骨”。

怎么辦?


地質探測雷達,

檢修人員牽著它在王府溜達一圈,

像遛小狗一樣便完成了這次檢測。


與其原理相似的儀器

常用于隧道挖掘施工中,

這類儀器可以向地下發射雷達波,

遇到不同的地質情況,

反射回來的雷達波也不相同。




檢修人員能收到雷達波實時反饋,

地基是否有空洞,

通過這些不同的雷達波信息,

檢修人員就能夠判斷出來。




Step2:

隔山測金屬

接下來,

檢測團隊要了解假山的“身體構造”,

即假山的搭建方法。

假山風姿挺拔、怪石嶙峋,

形狀各異的石塊間,

維持著一種極致的平衡。




為了加強整體連接,

一般假山會通過鐵件進行加固,

恭王府假山中有沒有呢?


金屬探測雷達,

這種金屬探測器常用于戰場掃雷,

假山凹凸不平,

用它探測金屬最為合適。

只要發現金屬,

便會發出聲音提示。


檢測后發現,

恭王府假山中居然沒有鐵件!


經過工程師復原搭建過程,

恭王府假山內部沒有使用接合材料,

完全是靠山石自己的重量進行平衡。


Step3:

360°三維立體“全身照”

為把假山的“病情”精確到每一塊石頭,

做到傷情“各個擊破”,

假山上大大小小上萬塊石頭,

都需要標注準確信息。

賓得 S-3180V 三維激光掃描儀

一臺能夠拍攝立體照片的數碼相機,

它能將復雜、不規則的建筑物數據,

進行完整采集。


它發出肉眼看不見的光,

光遇到物體反射回來后,

就在電腦里自動生成物體的三維模型。


有了它,

假山“傷情”毫無遁地之處。





Step4:

預估“身體”未來趨勢

上述三步完成后,

一份厚厚的“體檢報告”終于生成。

但是,知道現在的病情還不夠,

檢測團隊還需預測

假山未來“身體”變化。

如何提前預判山石的位移?


位移計,

廣泛用于大型橋梁、體育館等建筑,

靈敏度達到0.05毫米。

即使山石的位移細如頭發絲,

它也能探測到。


將它固定在山石間,

山石有何位移變化,

都能將數據實時傳送到電腦中。


一系列科技神器,

一次現代的創新“體檢”,

為恭王府未來的修復工作

提供了一份詳細的資料。

科技神器助力古建筑保護,

未來,

更多新技術將為文物保駕護航。



擴展閱讀:

S-3180V三維掃描儀介紹:


技術特點_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _


▉  彩色掃描:快速,高動態與方便性


▉  極快的掃描速度,可旋轉掃描鏡,每分鐘可達3000轉,高達100萬點每秒的掃描率


▉  Class 1 一級安全激光


▉  206米的掃描距離(S-3180/S-3180V)


▉  高速,每秒大于100萬點的掃描速度


▉  可選式高分辨率/質量掃描模式


▉  320°×360°掃描視場角


▉  W-LAN Ethernet 交互界面


▉  完全集成的彩色數碼相機(S-3180V),提供8000萬像素的高質量低噪音HDR高動態范圍的360度全景影像


▉  配備LEMO接口和USB接口


▉  供電及數據下載接口


▉  密封的掃描鏡頭、掃描儀驅動


▉  100%的功能一體,高集成度,單人獨立操作儀器(不需要外置電源或線纜等外設)



豐富應用領域_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _


文化遺產

PENTAX激光掃描系統在此領域中得到廣泛應用的主要原因,是無需接觸到文物并能快速進行測量。與傳統的測量方式相比,PENTAX能大量的節約費用。PENTAX還配備內置相機能夠給點云賦彩。提供了一個高精度高密度的全景。極低的測量噪音保證了整個掃描的高解析度和高質量,即使是很小的細節也能被完整的還原出來。


事故鑒定

快速是PENTAX掃描系統在此類應用中的巨大優勢。在數據采集過程中不會影響任何的調查取證工作。同時,所配備的內置相機能夠提供一個逼真的現場,并能保證所有細節都被做為現場證物而保存下來。


林業

獨立操作和系統的輕巧性保證了PENTAX能夠在此領域中得到理想地使用。無需任何的外接設備使得僅僅一個操作員就能快速和高效地完成全部的外業工作。系統所配備的全新輕量性鋁合金三腳架使得即使需量測區域再偏遠,人員也不會覺得吃力。IP 53意味著系統不會受到任何的外界環境的影響。精確地測量保證了在森林區域內的細節能夠完整的還原。對于綠色植物這種反射率比較低的目標,我們實際掃描半徑距離可以達到100m,并且數據質量完好。


保險行業

PENTAX掃描系統所擁有的高速掃描率和高解析度能夠完美“凍結”現場并迅速完整移交到下一個階段。在此領域中,PENTAX主要被用來保存現場和記錄損失。通過LFM軟件,所采集的數據能夠在此后的工作能夠瀏覽和分析。在改建重建及其他類別地工作中能夠大量的節約保險評估時間


工業

PENTAX掃描儀能夠將工廠停工時間降至最低。高解析度的數據能夠提供一個精度極高的三維模型。以方便隨后的設計與建設之間的詳細比較。另外值得提到的一點是,儀器可以在-10° 到+45°C環境下進行工作。


考古

PENTAX是考古工作的最佳選擇。其測距廣、獨立操作、輕巧及寬范圍的特性使得該系統在全世界范圍內得到了廣泛地使用。僅需一到兩站就能完成大范圍內的三維數據采集,并能同時保證數據的質量和細節。內置相機可獲取彩色信息。與傳統方式相比,此方法能夠大量節約時間并能提供一個完全不同等級的精度。



技術參數_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _




(編輯:admin)

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