盾构管片中心检测系统及其盾构姿态确定方法

摘要

本发明涉及地铁隧道盾构施工技术领域，盾构管片中心检测系统：以计算机和网络通信技术为基础，配以传感器、仪器仪表和控制设备的实时系统。盾构姿态确定方法：采用周向扫描方式，对盾构机盾尾刚砌好的最后一段管片的内表面沿圆周方向进行扫描，通过采集的数据进行曲线拟合从而得出该处盾尾管片中心与周向扫描旋转中心之间的相对位置，通过旋转中心大地坐标推算出所述盾尾管片中心的大地坐标，实现将刚砌好的最后一段管片的中心大地坐标与盾构机盾首中心大地坐标之间的连线来确认盾构机所处的工作姿态。本发明基于盾构形成的隧道来确定盾构机工作姿态，正确地掌握盾构机的工作姿态，指导下一步的施工，有效保证挖掘隧道的质量。

主权项

一种盾构姿态确定方法，其特征在于，采用周向扫描方式，对盾构机盾尾刚砌好的最后一段管片的内表面沿圆周方向进行扫描，通过采集的数据进行曲线拟合从而得出该处盾尾管片中心与周向扫描旋转中心之间的相对位置，通过旋转中心大地坐标推算出所述盾尾管片中心的大地坐标，实现将刚砌好的最后一段管片的中心大地坐标与盾构机盾首中心大地坐标之间的连线来确认盾构机所处的工作姿态，具体包括如下步骤：首先，要确定周向扫描旋转中心的大地坐标；然后，通过激光测距仪和倾角传感器来获得距离和角度的信息，将此获得的数据上传到上位机上，进行曲线拟合，从而得出所述管片中心相对于周向扫描旋转中心的坐标，通过两者坐标换算，推算出盾构管片中心的大地坐标；最后，所述刚砌好的最后一段管片的中心大地坐标与盾构机盾首中心之间的连线确认盾构机的工作姿态；所述周向扫描旋转中心的确定是通过以下方式实现：将全站仪向固定在激光测距仪顶部的棱镜发射激光，来测定棱镜的大地坐标，再通过棱镜与周向扫描旋转中心的相对位置关系来求解出周向扫描旋转中心的坐标。